資源簡介

(共37張PPT)
活動2
讀懂密碼轉(zhuǎn)換算法
（黔科版）五年級
01
教學(xué)目標(biāo)
02
課堂導(dǎo)入
03
學(xué)習(xí)目標(biāo)
04
嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
05
跟蹤數(shù)據(jù)變化，得到密碼
06
單元小結(jié)
07
拓展延伸
08
課堂小結(jié)
09
板書設(shè)計
01
教學(xué)目標(biāo)
1、信息意識：能夠理解算法在現(xiàn)代社會中的重要性及其應(yīng)用，認(rèn)識到有效信息對于解決問題的價值。
2、計算思維：能夠使用算法解決問題的邏輯思維能力，學(xué)會分解問題并逐步求解。
3、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：能夠掌握基本的算法設(shè)計和實現(xiàn)工具，如流程圖、偽代碼等。
4、信息社會責(zé)任：能夠?qū)π畔踩碗[私保護(hù)的意識，學(xué)會在使用算法過程中保障數(shù)據(jù)安全。
小明爸爸設(shè)計了一種密碼轉(zhuǎn)換算法來幫助記憶賬戶密碼。這個算法能將輸入的銀行卡卡號的6位尾號(假設(shè)都由數(shù)字組成)轉(zhuǎn)換為密碼，并輸出。小明很快就讀懂了該算法。如果小明爸爸一張銀行卡卡號的6位尾號為123456,你能和小明一樣讀懂該算法，并成功得到它的密碼嗎
02
課堂導(dǎo)入
我不但能得到密碼，還發(fā)現(xiàn)了尾號和密碼之間的對應(yīng)關(guān)系，這個算法太有意思了!
02
課堂導(dǎo)入
你將學(xué)到
★如何分析循環(huán)結(jié)構(gòu)算法的
執(zhí)行過程
★如何分析循環(huán)結(jié)構(gòu)算法的
執(zhí)行結(jié)果
1.嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
2.跟蹤數(shù)據(jù)變化，得到密碼
活動向?qū)?br/>知識拓展
02
課堂導(dǎo)入
03
嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
通過上一個活動的學(xué)習(xí)，可以輕松找出這個算法中的輸入、計算和輸出，如圖 2-2-1 所示。
圖 2-2-1
03
嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
日常生活中，密碼設(shè)置的長度越長越安全，同時建議包含大小寫字母、數(shù)字和特殊符號，增加密碼復(fù)雜度。
小貼士
03
嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
本算法中，用a表示卡號的6位尾號，s表示密碼，i用來循環(huán)計數(shù)。計算過程中，語句s=0表示s的初始值為0，i=1表示i的初始值為1之后的計算部分是一個循環(huán)結(jié)構(gòu)。其循環(huán)判斷條件為:滿足小于等于6，循環(huán)體為:s=sx10+(取a個位起第i位的數(shù))，i=i+1。
在循環(huán)體中，可以看出語句s=sx10+(取a個位起第;位的數(shù))是轉(zhuǎn)換密碼的關(guān)鍵所在。其中“a個位起第i位的數(shù)”的含義如圖 2-2-2所示。
圖 2-2-2
03
嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
語句i=i+1，表示先將i的值加上1，再將結(jié)果賦給。每一次循環(huán)執(zhí)行該賦值語句后，i的值均遞增1;當(dāng)i不滿足小于等于6時，循環(huán)結(jié)束。
03
嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
想一想
該算法中循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)次數(shù)是多少 它和i的關(guān)系是什么
一、該算法的循環(huán)次數(shù)為：6次
二、循環(huán)次數(shù)和i的值息息相關(guān)，每一次循環(huán)變量i都會自增1，每一次指針之后把增加之后的變量重新用于循環(huán)，再次用于判斷i<=6是否正確，如果正確，那么就會執(zhí)行循環(huán)變量再次自增1，直到i的值變成7，循環(huán)結(jié)束。
03
嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
想一想
如果i的初始值為2，該算法中循環(huán)結(jié)構(gòu)的循環(huán)次數(shù)是多少
一、如果i的初始值為2，那么循環(huán)次數(shù)為5次。
二、因為初始值從2開始，所以剛開始會執(zhí)行一次循環(huán)
i = 3 執(zhí)行一次循環(huán)
i = 4 執(zhí)行一次循環(huán)
i = 5 執(zhí)行一次循環(huán)
i = 5 執(zhí)行一次循環(huán)
所以總共循環(huán)5次。
03
嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
分析下列流程圖(圖2-2-3)，分別說一說它們的循環(huán)次數(shù)以及最后輸出i的值。
做一做
圖2-2-3
答：
第一個算法：輸出 10
第二個算法：輸出 10
05
嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
知識拓展
如何分析循環(huán)結(jié)構(gòu)算法的執(zhí)行過程
一、識別循環(huán)結(jié)構(gòu)類型當(dāng)型循環(huán)：先判斷條件是否滿足，若滿足則執(zhí)行循環(huán)體，否則退出循環(huán)。直到型循環(huán)：先執(zhí)行循環(huán)體，再判斷條件是否滿足，若不滿足則繼續(xù)執(zhí)行循環(huán)體。
二、確定循環(huán)控制變量
初始化：設(shè)置循環(huán)控制變量的初始值。
更新：每次迭代后更新循環(huán)控制變量的值。
終止條件：明確循環(huán)何時結(jié)束的條件。
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
小明爸爸某張銀行卡卡號的6位尾號為123456，即a輸入為123456。密碼轉(zhuǎn)換算法的前三次循環(huán)計算過程以及數(shù)據(jù)的變化如圖2-2-4所示。
圖2-2-4
03
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
第1次循環(huán)結(jié)束后的結(jié)果即是第2次循環(huán)的初始狀態(tài)。
小貼士
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
以此類推，可得第6次循環(huán)結(jié)束后s的值為654321，i的值為7，i不滿足小于等于6的條件，輸出s，算法退出循環(huán)。654321就是轉(zhuǎn)換后的密碼。循環(huán)過程中的數(shù)據(jù)變化見表 2-2-1所列。
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
想一想
如果s的初始值為1，能得到相同的密碼嗎
答：不能
原因： 當(dāng)S的初始值為1的時候，第一次循環(huán)S的最終結(jié)果是 1 x 10 + 6
值為16，第二次循環(huán)的時候 S的最終結(jié)果是 160+5 值為165，
第三次：1654 第四次： 16543
第五次：165432 第六次 1654321
因為初始值的改變導(dǎo)致每一次的S的最終值都不一樣，所以最終導(dǎo)致，結(jié)果不一樣。
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
做一做
1、根據(jù)上述密碼轉(zhuǎn)換算法，輸入幾個不同的六位數(shù)，跟蹤數(shù)據(jù)變化，記錄結(jié)果，總結(jié)輸入與輸出的對應(yīng)關(guān)系。
答：
a = 654321 S = 123456
a = 543216 S = 612345
a = 432156 S = 651234
由此可見，當(dāng)S初始值為0的情況下最終結(jié)果和a的順序是有關(guān)系的
關(guān)系為，最終結(jié)果和a的順序是相反的。
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
做一做
2、如果圖 2-2-5 的流程圖要實現(xiàn)計算從1加到 100 的和的功能,找一找它的錯誤，并修改流程圖。
提示:算法的步驟必須是有限的，不能一直重復(fù)執(zhí)行。
答：錯誤點在于 i<0作為循環(huán)條件
那么這個程序會一直循環(huán)。
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
你知道嗎
早在幾千年以前，人類已有了通信保密的思想和方法。中國古代兵書《六韜》記錄了公元前 11世紀(jì)，西周君主用竹片進(jìn)行保密通信的方式--用不同長度的竹片表示不同的含義。例如:長一尺，表示大獲全勝;長九寸，表示攻破敵軍，殺敵主將。
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
你知道嗎
大約在公元前1世紀(jì)，古羅馬統(tǒng)帥愷撒把字母表中的字母同時移動一定的位數(shù)來實現(xiàn)加密。這種轉(zhuǎn)換方式稱為愷撒密碼(圖2-2-6)。
隨著信息時代的不斷發(fā)展，加密技術(shù)是目前最常用的信息安全保密手段,在電子商務(wù)、虛擬專用網(wǎng)絡(luò)、通信和存儲領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
圖2-2-6
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
挑戰(zhàn)時刻
圖 2-2-7 所示為一種密碼轉(zhuǎn)換算法。它也可以將銀行卡卡號的6位尾號(假設(shè)都由數(shù)字組成)轉(zhuǎn)換為密碼。若銀行卡卡號的6位尾號為 456789，你能讀懂該算法并得到它的密碼嗎 嘗試輸入不同的卡號后6位得到密碼，總結(jié)卡號后6位與密碼的對應(yīng)關(guān)系。
圖2-2-7
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
挑戰(zhàn)時刻
該流程圖中的運算符號統(tǒng)一使用了Pvthon語言中的符號，具體含義如下:
1.*是乘號。
2.%是取余符號，a%b 結(jié)果為a除以b的余數(shù)。如“10%3”的結(jié)果為 1。
3、3.//是整除符號,a/1b 結(jié)果為a除以b的商小數(shù)點前的部分。如“10/13”的結(jié)果為 3。
06
跟蹤數(shù)據(jù)變化，
得到密碼
知識拓展
如何分析循環(huán)結(jié)構(gòu)算法的執(zhí)行結(jié)果
一、理解循環(huán)類型與用途：了解循環(huán)的類型及其用途是分析的基礎(chǔ)。常見的循環(huán)包括for循環(huán)、while循環(huán)和do-while循環(huán)。for循環(huán)通常用于已知迭代次數(shù)的場景，如遍歷數(shù)組或列表；while循環(huán)適用于條件控制的重復(fù)操作，如等待某個事件發(fā)生；do-while循環(huán)則保證循環(huán)體內(nèi)的代碼至少執(zhí)行一次，常用于需要先執(zhí)行后判斷的場景。
二、分析循環(huán)結(jié)構(gòu)與控制流：深入分析循環(huán)的控制流，包括初始化、循環(huán)條件、增量或減量操作以及循環(huán)體。
07
單元小結(jié)
07
單元小結(jié)
說一說
通過本單元的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲
一、算法的重要性：算法是解決問題的一系列有序步驟，它們在計算機(jī)科學(xué)中起著核心作用。無論是簡單的排序任務(wù)還是復(fù)雜的人工智能應(yīng)用，算法都是不可或缺的。
二、計算思維的培養(yǎng)：學(xué)習(xí)算法不僅僅是記住一些步驟，更重要的是培養(yǎng)一種解決問題的思維方式。這種思維方式包括問題分解、模式識別、抽象化和算法設(shè)計等。
07
單元小結(jié)
評一評
評價項目 自我評價 小組評價
理解算法語句的含義
能分析簡單算法的執(zhí)行過程與結(jié)果
能發(fā)現(xiàn)算法中的錯誤，并進(jìn)行糾正
能使用算法解決一個簡單問題
初步養(yǎng)成運用算法思維的習(xí)慣
07
單元小結(jié)
評一評
教師評語
在《讀懂算法》這一單元的學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出色。他不僅掌握了這一單元的核心概念和技術(shù)，還展示了出色的實踐能力和創(chuàng)新思維。
07
拓展延伸
1、沒有算法的世界
07
拓展延伸
2、算法在日常生活中造成了哪些影響？
(1)個性化推薦系統(tǒng)：購物平臺：如淘寶、京東等電商平臺利用算法分析用戶的瀏覽和購買歷史，為用戶推薦個性化的商品。
音樂流媒體：如網(wǎng)易云音樂、QQ音樂等平臺根據(jù)用戶的聽歌習(xí)慣和喜好，推薦個性化的歌單和歌曲。
（2）搜索引擎優(yōu)化：搜索結(jié)果排序：百度、谷歌等搜索引擎使用復(fù)雜的算法對網(wǎng)頁進(jìn)行排名，以便用戶快速找到最相關(guān)的信息。廣告投放：基于用戶的歷史搜索和瀏覽數(shù)據(jù)，算法決定向用戶展示哪些廣告，以提高廣告的相關(guān)性和點擊率。
07
拓展延伸
3、生活中算法給我們帶來哪些優(yōu)勢？
(1)提高效率：自動化流程：算法可以自動執(zhí)行重復(fù)性任務(wù)，減少人工操作，提高工作效率。快速處理：對于大量數(shù)據(jù)的處理，算法能夠在極短的時間內(nèi)完成，這是人力難以比擬的。
（2）增強(qiáng)決策質(zhì)量數(shù)據(jù)分析：算法能夠從海量數(shù)據(jù)中提取有用信息，幫助做出更加精準(zhǔn)的業(yè)務(wù)決策。預(yù)測能力：通過對歷史數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，算法能夠預(yù)測未來趨勢，為決策提供依據(jù)。
（3）個性化服務(wù)：定制體驗：無論是在線購物還是娛樂消費，算法都能根據(jù)個人偏好提供定制化的服務(wù)。
07
拓展延伸
4、我們?nèi)绾胃玫貙W(xué)習(xí)算法？
(1） 基礎(chǔ)知識扎實：數(shù)學(xué)基礎(chǔ)：掌握線性代數(shù)、概率論、統(tǒng)計學(xué)等數(shù)學(xué)知識，這些是理解和設(shè)計算法的基礎(chǔ)。編程技能：熟練使用至少一種編程語言（如Python、Java），因為實現(xiàn)算法通常需要編程。
（2）理解算法原理：學(xué)習(xí)經(jīng)典算法：深入研究排序、搜索、圖算法等經(jīng)典算法的原理和實現(xiàn)方式。：算法復(fù)雜度分析：理解時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度的概念，學(xué)會評估算法效率。
（3） 實踐操作：動手實現(xiàn)：親自編寫代碼實現(xiàn)算法，通過實踐加深理解。
08
課堂小結(jié)
《讀懂密碼轉(zhuǎn)換算法》課程小結(jié)： 本課程中，我們了解到算法是一系列有序的操作步驟，用于解決特定類型的問題。它不僅在計算機(jī)科學(xué)中扮演著核心角色，而且在日常生活中無處不在，比如搜索引擎的排序算法、推薦系統(tǒng)的匹配算法等。不僅學(xué)會了算法的基本知識和技能。我們相信這次學(xué)習(xí)經(jīng)歷將會對我們未來的學(xué)術(shù)生涯和個人發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。
09
板書設(shè)計
讀懂密碼轉(zhuǎn)換算法
一、嘗試?yán)斫馑惴ㄕZ句的含義
二、跟蹤數(shù)據(jù)變化，得到密碼
課后作業(yè)
1、在父母陪同在網(wǎng)上查找有關(guān)算法的相關(guān)資料，查看生活中有哪些常見的算法，整理資料并與同學(xué)們分享。
https：//www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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