資源簡介

(共30張PPT)
（浙教版）六年級
上
第八課
算法的多樣性
學習目標
激趣導入
新知講解
思考-討論
課堂練習
課堂小結
課后作業
新課標要求
新課標要求
通過生活中的實例，了解算法的特征和效率。能用自然語言、流程圖等方式描述算法。知道解決同一問題可能會有多種方法，認識到采用不同方法解決同一問題時可能存在時間效率上的差別。
對于給定的任務，能將其分解為一系列的實施步驟，使用順序、分支、循環三種基本控制結構簡單描述實施過程，通過編程驗證該過程。
學習目標
激趣導入
現實中，解決一個問題的算法是不是唯一的？你能舉例來說明嗎？
激趣導入
解決同一個問題可能會有多種算法，不同算法的效率也有可能是不一樣的。在利用算法解決問題時，要根據問題求解的需求設計出合適的算法。
新知講解
新知講解
問題描述
一
新知講解
一、問題描述
利用計算機可以來實現一些小游戲。如猜數字游戲，計算機預先在1~100 范圍內設定一個目標數 mb，同學 A 輸入數字去猜該目標數。計算機根據同學 A 的輸入數字給出“大了”“小了”或“對了”的提示，直到同學 A的輸入數字等于目標數，游戲結束。
新知講解
問題分析
二
新知講解
二、問題分析
這個猜數字游戲是一個“查找”問題，即在 1~100 范圍內查找數 mb。針對該問題，可采用多種不同的策略來解決，例如：
策略一：順序查找
依次將 1、2、3、…、99、100 （或 100、99、98、…、2、1）與 mb 比較，直到找到為止。
新知講解
二、問題分析
策略二：二分查找
先取 1~100 的中間數 50 與 mb 比較，若 mb 等于 50，則查找成功；若 mb 小于 50，則取 1~49 的中間數 25 與 mb 比較；若 mb 大于 50，則取 51~100 的中間數 75 與 mb 比較……如此反復，直到找到為止。例如，在1~100 范圍內查找目標數 37 的過程如下所示：
新知講解
二、問題分析
策略二：二分查找
思考-討論
想一想
若采用“順序查找”的策略，在1~100范圍內查找數37，則一共需比較多少次？
新知講解
問題的多種算法設計
三
新知講解
三、問題的多種算法設計
要解決這個問題，可分別采用上述策略，將取到的數分別和目標數進行比較，直到找到為止。假設目標數為 37，并用變量 mb 表示，取到的數用變量 qs 表示。
算法一：順序查找
若變量 qs 的取值依次為 1、2、3、…、99、100，該過程可采用循環結構來實現。每取一個值都與目標數 mb 比較，若相等，則輸出找到的信息，否則變量 qs 取下一個值，該過程可采用分支結構來實現。
新知講解
三、問題的多種算法設計
算法一：順序查找
對應的算法流程圖如下所示：
新知講解
三、問題的多種算法設計
算法二：二分查找
用變量 cz 和 zz 表示可取數的范圍，初始范圍為1~100，則 cz 的初始值為 1，zz 的初始值為 100。變量 qs 的值依次為變量 cz 和zz 所指范圍的中間值，直到變量 cz 的值超過 zz 的值，該過程可采用循環結構來實現。每取一個值都與目標數 mb 比較，若相等，則輸出找到的信息，否則改變變量 cz 或 zz 的值，調整變量 cz 和zz 所指范圍，該過程可采用分支結構來實現。
新知講解
三、問題的多種算法設計
算法二：二分查找
對應的算法流程圖如下所示：
新知講解
問題的多種算法驗證
四
新知講解
四、問題的多種算法驗證
根據上述兩種算法，可以通過編寫程序或流程圖的執行進行驗證。
算法一的程序驗證：
新知講解
四、問題的多種算法驗證
算法二的流程圖驗證：
根據上述算法二的流程圖，可通過表格的形式列出變量 cz、zz 和 qs 的值來驗證該算法。
通過 3 次循環，找到數 37。
思考-討論
想一想
上述程序中，若變量的值為137，則程序運行結果是什么？若要顯示對應提示，則應如何修改程序？
1、當你需要反復執行一組指令直到某個條件滿足時，你會使用下列哪種程序設計結構？（ C ）
A、分支結構
B、順序結構
C、循環結構
D、遞歸結構
課堂練習
單選題
2、當解決一個問題時，如果你希望找到最優解，并確保能夠找到答案，你會使用以下哪種算法設計？（ A ）
A、貪心算法
B、遞歸算法
C、遍歷算法
D、隨機算法
課堂練習
單選題
3、當你需要考慮并嘗試所有可能的解決方案，并從中找到最佳解決方案時，你會使用以下哪種算法設計？（ C ）
A、貪心算法
B、遞歸算法
C、遍歷算法
D、隨機算法
課堂練習
單選題
課堂小結
課后作業
在上述算法一中，若變量 qs 的取值依次為 100、99、…、2、1，則相應算法和程序如何修改？
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第8課 算法的多樣性 教學設計
課題 算法的多樣性 單元 第二單元 學科 信息科技 年級 六年級
教材分析 該教材旨在培養學生科學精神和科技倫理，提升自主可控意識，培養社會主義核心價值觀，提升數字素養與技能，為中學階段信息技術課程的學習奠定基礎。該教材具有以下優點：1. 立足核心素養。課程目標指向學生核心素養，主要包括信息意識、計算機思維、數字化學習與創斯、信息社會責任。2. 堅持課程育人。發揮課程育人功能，著力幫助學生學會數字時代的知識積累與創新方法，引導學生在使用信息科技解決問題的過程中遵守道德規范和科技倫理，培育學生正確世界觀、人生觀、價值觀，促進學生在數字世界與現實世界中健康成長。3. 體現課程體系。注重信息科技知識體系建構，依據核心素養和學段目標，按照學生的認知特征和信息科技課程的知識體系，圍繞數據、算法、網絡、信息處理、信息安全、人工智能六條邏輯主線，統籌設計各學段學習內容模塊，體現循序漸進和螺旋式發展。4. 做到理實并重。強化信息科技學習的認知基礎，吸納國內外信息科技前沿成果，基于數字素養與技能培育要求，注重基本概念和基本原理學習。按照“場景分析一原理認知一應用遷移”組織課程內容，從日常生活、學習和工作的信息科技實踐應用出發，引導學生發現問題、提出問題、分析問題和探究現象的機理，學習和理解相應科學原理，幫助學生用所掌握的原理解釋相關現象或解決相關問題，提升學生知識遷移能力和學科思維水平，突顯生活化，體現“科”與“技”并重。
學習目標 1. 信息意識：知道用算法解決問題的一般步驟。初步形成用算法解決問題的思維方式。能夠利用算法思維解決生活問題。2. 計算思維：在典型的信息科技應用場景中，能識別系統中的輸入、計算、輸出環節，發現大的系統可以由小的系統組成。3. 數字化學習與創新：嘗試采用不同方法解決同一問題，能用自然語言、流程圖等方式， 基于算法的順序、分支和循環三種基本控制結構，正確進行問題求解的算法描述。4. 信息社會責任：用社會公認的行為規范進行網絡交流，并遵守相關的法律法規。
重點 掌握問題的多種算法設計。
難點 掌握問題的多種算法設計。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
激趣導入 【小組討論】現實中，解決一個問題的算法是不是唯一的？你能舉例來說明嗎？ 思考、討論 通過提問的方式引發學生思考，吸引學生的注意力。另外，通過小組交流，促進學生的學習，充分發揮學生的主觀能動性。
講授新課 【講授】一、問題描述利用計算機可以來實現一些小游戲。如猜數字游戲，計算機預先在1~100 范圍內設定一個目標數 mb，同學 A 輸入數字去猜該目標數。計算機根據同學 A 的輸入數字給出“大了”“小了”或“對了”的提示，直到同學 A的輸入數字等于目標數，游戲結束。【講授】二、問題分析這個猜數字游戲是一個“查找”問題，即在 1~100 范圍內查找數 mb。針對該問題，可采用多種不同的策略來解決，例如：策略一：順序查找依次將 1、2、3、…、99、100 （或 100、99、98、…、2、1）與 mb 比較，直到找到為止。策略二：二分查找先取 1~100 的中間數 50 與 mb 比較，若 mb 等于 50，則查找成功；若 mb 小于 50，則取 1~49 的中間數 25 與 mb 比較；若 mb 大于 50，則取 51~100 的中間數 75 與 mb 比較……如此反復，直到找到為止。例如，在1~100 范圍內查找目標數 37 的過程如下所示：【想一想】若采用“順序查找”的策略，在1~100范圍內查找數37，則一共需比較多少次？【講授】三、問題的多種算法設計要解決這個問題，可分別采用上述策略，將取到的數分別和目標數進行比較，直到找到為止。假設目標數為 37，并用變量 mb 表示，取到的數用變量 qs 表示。算法一：順序查找若變量 qs 的取值依次為 1、2、3、…、99、100，該過程可采用循環結構來實現。每取一個值都與目標數 mb 比較，若相等，則輸出找到的信息，否則變量 qs 取下一個值，該過程可采用分支結構來實現。算法二：二分查找用變量 cz 和 zz 表示可取數的范圍，初始范圍為1~100，則 cz 的初始值為 1，zz 的初始值為 100。變量 qs 的值依次為變量 cz 和zz 所指范圍的中間值，直到變量 cz 的值超過 zz 的值，該過程可采用循環結構來實現。每取一個值都與目標數 mb 比較，若相等，則輸出找到的信息，否則改變變量 cz 或 zz 的值，調整變量 cz 和zz 所指范圍，該過程可采用分支結構來實現。【講授】四、問題的多種算法驗證根據上述兩種算法，可以通過編寫程序或流程圖的執行進行驗證。算法一的程序驗證：算法二的流程圖驗證：根據上述算法二的流程圖，可通過表格的形式列出變量 cz、zz 和 qs 的值來驗證該算法。通過 3 次循環，找到數 37。【想一想】上述程序中，若變量的值為137，則程序運行結果是什么？若要顯示對應提示，則應如何修改程序？ 聽講 教師通過講授課程內容，向學生傳授知識。學生通過聽講和觀察，學習基礎知識。另外，通過提問的方式引發學生思考，培養其思考和解決問題的能力。
課堂練習 思考并回答 培養學生分析問題及語言表達能力；根據學生的答題情況實時掌握其知識的掌握情況。
課堂小結 一、問題描述二、問題分析三、問題的多種算法設計四、問題的多種算法驗證 知識回顧 對課堂知識進行總結和梳理，幫助學生更好地理解和掌握所學內容。
板書 聽講、做筆記（記錄重點內容）。 幫助學生梳理所學的各個知識點，有利于學生把握重點，起到深化鞏固的作用。
課后作業 【作業布置】在上述算法一中，若變量 qs 的取值依次為 100、99、…、2、1，則相應算法和程序如何修改？ 接收并記錄作業 讓學生通過課外作業的形式復習、鞏固所學內容，強化對所學知識的掌握。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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