高中数学必修3教案2.pdf
《高中数学必修3教案2.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中数学必修3教案2.pdf(113页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第一章算法初步一、课标要求:1、本章的课标要求包括算法的含义、程序框图、基本算法语句,通过阅读中国古代教学中的算法案例,体会中国古代数学世界数学发展的贡献。2、算法就是解决问题的步骤,算法也是数学及其应用的重要组成部分,是计算机科学的基础,利用计算机解决问需要算法,在日常生活中做任何事情也都有算法,当然我们更关心的是计算机的算法,计算机可以解决多类信息处理问题,但人们必须事先用计算机熟悉的语 言,也就是计算能够理解的语言(即程序设计语言)来详细描述解决问题的步骤,即首先设计程序,对稍复杂一些的问题,直接写出解决该问题的程序是困难的,因 此,我们要首先研究解决问题的算法,再把算法转化为程序,所以
2、算法设计是使用计算机解决具体问题的一个极为重要的环节。3、通过对解决具体问题的过程与步骤的分析(如二元一次方程组的求解等问题),体会算法的思想,了解算法的含义。理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构。理解并掌握几种基本的算法语句输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句。进一步体会算法的基本思想。4、本章的重点是体会算法的思想,了解算法的含义,通过模仿、操作、探 索,经过通过设计程序框图解决问题的过程。点是在具体问题的解决过程中,理解三种基本逻辑结构,经历将具体问题的程序框图转化为程序语句的过程,理解几种基本的算法语句。二、编写意图与特色:算法是数学及其应用的重要组
3、成部分,是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发 展,算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用,并日益融入社会生活的许多方面,算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。需要特别指出的是,中国古代数学中蕴涵了丰富的算法思想。在本模块中,学生将在义务教育阶段初步感受算法思想的基础上,结合对具体数学实例的分析,体验程序框图在解决问题中的作用;通过模仿、操作、探 索,学习设计程序框图表达解决问题的过程;体会算法的基本思想以及算法的重要性和有效性,发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力。1、结合熟悉的算法,把握算法的基本思想,学会用自然语言来描述算法。2、通过模仿、操作和探索,经历设
4、计程序流程图表达解决问题的过程。在具体问题的解决过程中理解程序流程图的三种基本逻辑结构:顺序结构、条件结构、循环结构。3、通过实际问题的学习,了解构造算法的基本程序。4、经历将具体问题的程序流程图转化为程序语句的过程,理解几种基本算法语句输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句,体会算法的基本思想。5、需要注意的问题1)从熟知的问题出发,体会算法的程序化思想,而不是简单呈现一些算法。2)变量和赋值是算法学习的重点之一,因为设置恰当的变量,学习给变量赋值,是构造算法的关键,应作为学习的重点。3)不必刻意追求最优的算法,把握算法的基本结构和程序化思想才是我们的重点。4)本章所指的算法基本上
5、是能在计算机上实现的算法。三、教学内容及课时安排:1.1 算法与程序框图1.2 基本算法语句1.3 算法案例(约2课时)(约3课 时)(约5课 时)复习与小结(约2课 时)四、评价建议1.重视对学生数学学习过程的评价关注学生在数学语言的学习过程中,是否对用集合语言描述数学和现实生活中的问题充满兴趣;在学习过程中,能否体会集合语言准确、简洁的特征;是否能积极、主动地发展自己运用数学语言进行交流的能力。2.正确评价学生的数学基础知识和基本技能关注学生在本章(节)及今后学习中,让学生集中学习算法的初步知识,主要包括算法的基本结构、基本语句、基本思想等。算法思想将贯穿高中数学课程的相关部分,在其他相关
6、部分还将进一步学习算法1.1.1算法的概念一、教学目标:1、知识与技能:(1)了解算法的含义,体会算法的思想。(2)能够用自然语言叙述算法。(3)掌握正确的算法应满足的要求。(4)会写出解线性方程(组)的算法。(5)会写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。(6)会应用Scilab求解方程组。2、过程与方法:通过求解二元一次方程组,体会解方程的一般性步骤,从而得到一个解二元一次方程组的步骤,这些步骤就是算法,不同的问题有不同的算法。由于思考问题的角度不 同,同一个问题也可能有多个算法,能模仿求解二元一次方程组的步骤,写出一个求有限整数序列中的最大值的算法。3、情感态度与价值观:通过本节的学习,
7、使我们对计算机的算法语言有一个基本的了解,明确算法的要求,认识到计算机是人类征服自然的一各有力工具,进一步提高探索、认识世界的能力。二、重点与难点:重 点:算法的含义、解二元一次方程组和判断一个数为质数的算法设计。难 点:把自然语言转化为算法语言。三、学法与教学用具:学 法:1、写出的算法,必须能解决一类问题伎口:判断一个整数n(nl)是否为质数;求任意一个方程的近似解;),并且能够重复使用。2、要使算法尽量简单、步骤尽量少。3、要保证算法正确,且计算机能够执行,如:让计算机计算Ix2x3x4x5是可以做到的,但让计算机去执行 倒一杯水 替我理发”等则是做不到的。教学用具:电 脑,计算器,图形
8、计算器四、教学设想:A.创设情境:算法作为一个名词,在中学教科书中并没有出现过,我们在基础教育阶段还没有接触算法概念。但是我们却从小学就开始接触算法,熟悉许多问题的算法。如,做四则运算要先乘除后加减,从里往外脱括弧,竖式笔算等都是算法,至于乘法口诀、珠算口诀更是算法的具体体现。我们知道解一元二次方程的算法,求解一元一次不等式、一元二次不等式的算法,解线性方程组的算法,求两个数的最大公因数的算法等。因 此,算法其实是重要的数学对象。B.探索研究算法(algorithm)一词源于算术(algorism),即算术方法,是指一个由已知推求未知的运算过程。后 来,人们把它推广到一般,把进行某一工作的方法
9、和步骤称为算法。广义地说,算法就是做某一件事的步骤或程序。菜谱是做菜肴的算法,洗衣机的使用说明书是操作洗衣机的算法,歌谱是一首歌曲的算法。在数学中,主要研究计算机能实现的算法,即按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的解决问题的程序。比如解方程的算法、函数求值的算法、作图的算法,等等。C.例题分析:例1任意给定一个大于1的整数n,试设计一个程序或步骤对n是否为质数1做出判定。算法分析:根据质数的定义,很容易设计出下面的步骤:第一步:判 断n是否等于2,若n=2,则n是质数;若n 2,则执行第二步。第 二 步:依次从2至(n-1)检验是不是n的因数,即整除n的 数,若有这样的数,则n不是质数;若没
10、有这样的数,则n是质数。这是判断一个大于1的整数n是否为质数的最基本算法。例2用二分法设计一个求议程x 2-2=0的近似根的算法。算法分析:回顾二分法解方程的过程,并假设所求近似根与准确解的差的绝对值不超过0.005,则不难设计出以下步骤:第一步:令 f(x)=x 2-2。因为 f(l)0,所以设 x i=l,X2=2。第 二 步:令m=(x i+x2)/2,判断f(m)是 否 为 第 若 则,则m为所长;若 否,则继续判断f(x i f(m)大于0还是小于0.第 三 步:若f(x i f(m)0,则令x i=m ;否 则,令X2=m。第四步:判断|Xi-X2k 0.005是否成立?若 是,则
11、XI、X2之间的任意取值均为满足条件的近似 根;若 否,则返回第二步。小 结:算法具有以下特性:Q)有 穷 性;(2)确定性;(3)顺序性;(4)不惟一性;(5)普遍性典例剖析:1、基本概念题例3 写出解二元一次方程组x-2y=-l,的算法J 2x+y=l 解:第一步,-x 2得5y=3;第二步,解得y=3/5;第三步,将y=3/5代入,得x=l/5学生做T 故:对于一般的二元一次方程组来说,上述步骤应该怎样进一步完善?老师评一评:本题的算法是由加减消元法求解的,这个算法也适合一般的二元一次方A.x+B,y+C,=0 =第三步:输出运算结巢;AB 4,同可见利用上述算法,更加有利于上机执行与操
12、作。基础知识应用题例4写出一个求有限整数列中的最大值的算法。解:算法如下。S 1先假定序列中的第一个整数为“最 大 值 。S 2将序列中的下一个整数值与 最大值 比较,如果它大于此 最大值,这时你就假定 最大值”是这个整数。S 3如果序列中还有其他整数,重 复S2。S 4在序列中一直到没有可比的数为止,这时假定的“最大值 就是这个序列中的最大值。学生做T 故 写出对任意3个整数a,b,c求出最大值的算法。老师评一评 在 例2中我们是用自然语言来描述算法的,下面我们用数学语言来描述本题的算法。SI max=aS2 如果 bmax,则 max=b.S3 如果 Cmax,则 max=c.S4 max
13、就是a,b,c中的最大值。综合应用题例5写出求1+2+3+4+5+6的一个算法。分 析:可以按逐一相加的程序进行,也可以利用公式1+2+.+=吗3进 行,也2可以根据加法运算律简化运算过程。解:算 法1:S1:计 算1+2得 到3;S2:将第一步中的运算结果3与3相加得到6;S3:将第二步中的运算结果6与4相加得到10;S4:将第三步中的运算结果10与5相加得到15;S5:将第四步中的运算结果15与6相加得到21.算 法2:S1:取 n=6 ;S2:计 算 一-;2S3:输出运算结果。算 法3:S1:将原式变形为(1+6)+(2+5)+(3+4)=3X7;S2:计算 3x 7;S3:输出运算结
14、果。小 结:算 法1是最原始的方法,最为繁琐,步骤较多,当加数较大时,比 如1+2+3+.+10000,再用这种方法是行不通的;算 法2与算法3都是比较简单的算法,但比较而言,算 法2最为简单,且易于在计算机上执行操作。学生做一做 求1x 3x 5x 7x 9x 11的 值,写出其算法。老师评一评 算 法1;第一步,先 求1x 3,得到结果3;第二步,将第一步所得结果3再乘以5,得到结果15;第三步,再 将15乘 以7,得到结果105;第四步,再 将105乘以9,得到94 5;第五步,再 将94 5乘 以11,得 到10395,即是最后结果。算 法2:用P表示被乘数,i表示乘数。S1 使 P=
15、LS2 使 i=3S3 使P=Px iS4 使1 +2S 5若,则返回到S3继续执行;否则算法结束。小结 由于计算机动是高速计算的自动机器,实现循环的语句。因 此,上述算法2不仅是正确的,而且是在计算机上能够实现的较好的算法。在上面的算法中,S3,S4 ,S5构成一个完整的循环,这里需要说明的是,每经过一次循环之后,变 量P、i的值都发生了变化,并且生循环一次之后都要在步骤S5对i的值进行检验,一旦发现i的值大于11时,立即停止循环,同时输出最后一个P的 值,对于循环结构的详细情况,我们将在以后的学习中介绍。4、课堂小结本节课主要讲了算法的概念,算法就是解决问题的步骤,平时列论我们做什么事都离
16、不开算法,算法的描述可以用自然语言,也可以用数学语言。例 如,某同学要在下午到体育馆参加比赛,比赛下午2时开始,请写出该同学从家里发到比赛地的算法。若用自然语言来描述可写为(1)1:00从家出发到公共汽车站(2)1:10上公共汽车(3)1:40到达体育馆(4)1:45做准备活动。(5)2:00比赛开始。若用数学语言来描述可写为:S1 1:00从家出发到公共汽车站S2 1:10上公共汽车S3 1:40到达体育馆S4 1:45做准备活动S5 2:00比赛开始大家从中要以看出,实际上两种写法无本质区别,但我们在书写时应尽量用教学语言来描 述,它的优越性在以后的学习中我们会体会到。5、自我评价1、写出
17、解一元二次方程ax2+bx+c=0(a#0)的一个算法。2、写出求1至1000的正数中的3倍数的一个算法(打印结果)6、评价标准1、解:算法如下S1 计算 A=b2-4acS2 如果 (0,则方程无解;否则xl=S3 输出计算结果xl,x2或无解信息。2、解:算法如下:S1 使 i=lS2 i被3除,得余数rS3 如 果r=0,则打印i,否则不打印S4 使1+1S5 若i41000厕返回到S2继续执行,否则算法结束。7、作 业:1、写出解不等式*-2x-30的一个算法。解:第 一 步:*2一2*-3=0的两根是xi=3,及=-1。第 二 步:由/-2x-30)如 下:第一步:计算=b1-4a
18、c;-第 二 步:若A0,示出方程两根 2 =二 二 4 竺(设 总 及),则不等式解集2a为 x|或 x 及;b第三步:若 =0,则不等式解集为 x|XWR且 件-);2a第 四 步:若A 0,(,若符合这个条件,则按照 是 分支继续往下执行;若不符合这个条件,则按照 否分支继续往下执行,这样的话,打印出的结果总是x的绝对值。在学习这部分知识的时候,要掌握各个图形的形状、作用及使用规则,画程序框图的规则如下:(1)使用标准的图形符号。(2)框图一般按从上到下、从左到右的方向画。(3)除判断框外,大多数流程图符号只有一个进入点和一个退出点。判断框具有超过一个退出点的惟一符号.(4)判断框分两大
19、类,一 类 判 断 框 是 与 否”两分支的判断,而且有且仅有两个结 果;另一类是多分支判断,有几种不同的结果。(5)在图形符号内描述的语言要非常简练清楚。2、典例剖析:例1:已知x=4,y=2画出计算w=3x+4 y的值的程序框图。解:程序框如下图所示:输入4,24和2分别是x和y的值V小结:此图的输入框旁边加了一个注释框-它的作用是对框中的数据或内容进行说明,它可以出现在任何位置。基础知识应用题1)顺序结构:顺序结构描述的是是最简单的算法结构,语句与语句之间,框与框之间是按从上到下的顺序进行的。例2:已知一个三角形的三边分别为2、3、4 ,利用海伦公式设计一个算法,求出它的面积,并画出算法
20、的程序框图。算法分析:这是一个简单的问题,只需先算出p的 值,再将它代入公式,最后输出结果,只用顺序结构就能够表达出算法。程序框图:开始s=V p(p-2)(p-3)(p-4)输出结束2)条件结构:一些简单的算法可以用顺序结构来表示,但是这种结构无法对描述对象进行逻辑判断,并根据判断结果进行不同的处理。因 此,需要有另一种逻辑结构来处理这类问题,这种结构叫做条件结构。它是根据指定打件选择执行不同指令的控制结构。例3:任意给定3个正实数,设计一个算法,判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,画出这个算法的程序框图。算法分析:判断分别以这3个数为三边边长的三角形是否存在,只需要验收这3个数当
21、中任意两个数的和是否大于第3个 数,这就需要用到条件结构。程序框图:开始输 入 a.b.c否否同时成立?结束3)循环结构:在一些算法中,经常会出现从某处开始,按照一定条件,反复执行某一处理步骤的情况,这就是循环结构,反复执行的处理步骤为循环体,显 然,循环结构中一定包含条件结构。循环结构又称重复结构,循环结构可细分为两类:(1)一类是当型循环结构,如 图1-5(1)所 示,它的功能是当给定的条件P1成立时,执行A框,A框执行完毕后,再判断条件Pi是否成立,如果仍然成立,再执行A框,如此反复执行A框,直到某一次条件Pi不成立为止,此时不再执行A框,从b离开循环结构。b当型循环结构(1)b直到型循
22、环结构(2)例4:设计一个计算1+2+.+100的值的算法,并画出程序框图。算法分析:只需要一个累加变量和一个计数变量,将累加变量的初始值为0,计数变量的值可以从1到100。程序框图:开始i=lSum=0Suin=sum+ii100?是否3、课 堂 雌:本节课主要讲述了程序框图的基本知识,包括常用的图形符号、算法的基本逻辑结构,算法的基本逻辑结构有三种,即顺序结构、条件结构和循环结构。其中顺序结构是最简单的结 构,也是最基本的结构,循环结构必然包含条件结构,所以这三种基本逻辑结构是相互支撑 的,它们共同构成了算法的基本结构,无论怎样复杂的逻辑结构,都可以通过这三种结构来表达4、自我评价:1)设
23、x为为,规定如下运算:若x为 抽,贝悚3x+2;若x为彳嬲,则为5x,写出算法,并画出程序框图。2)画出求2+22+23+.2ioo0W m&5、评价标准:1.解:窘 却 吓。S1 入xS 2若x为 球,贝独出A=3x+2;否贝瑜出A=5xS 3 等 超 腺开始2、解:序框医&吓图:开始i=lp=0i=i+liW否6、作 业:课 本P11习 题1.1 A组2、31.2.1输入、输出语句和赋值语句(第一课时)教学目标:知识与技能(1)正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的结构。(2)会写一些简单的程序。(3)掌握赋值语句中的=的 作 用。过程与方法(1)让学生充分地感知、体验应用计算机解决数学问
24、题的方法;并能初步操作、模仿。(2)通过对现实生活情境的探究,尝试设计出解决问题的程序,理解逻辑推理的数学方法。情感态度与价值观通过本节内容的学习,使我们认识到计算机与人们生活密切相关,增强计算机应用意识,提高学生学习新知识的兴趣。重点与难点重 点:正确理解输入语句、输出语句、赋值语句的作用。难 点:准确写出输入语句、输出语句、赋值语句。学法与教学用具计算机、图形计算器教学设想【创设情境】在现代社会里,计算机已经成为人们日常生活和工作不可缺少的工具,如:听MP3,看电影,玩游戏,打字排版,画卡通画,处理数据等等,那 么,计算机是怎样工作的呢?计算机完成任何一项任务都需要算法,但 是,我们用自然
25、语言或程序框图描述的算法,计算机是无法 看得懂,听得见 的。因此还需要将算法用计算机能够理解的程序设计语言(programming language)翻译成计算机程序。程序设计语言有很多种。如BASIC,Foxbase,C语 言,C+,J+,VB等。为了实现算法中的三种基本的逻辑结构:顺序结构、条件结构和循环结构,各种程序设计语言中都包含下列基本的算法语句:输入语句 输出语句 赋值语句 条件语句 循环语句这就是这一节所要研究的主要内容一基本算法语句。今 天,我们先一起来学习输入、输出语句和赋值语句。(板出课题)【探究新知】我们知道,顺序结构是任何一个算法都离不开的基本结构。输入、输出语句和赋值
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中数学 必修 教案
限制150内