算法与程序设计教学设计

算法与程序设计教学设计 科教版 算法及程序设计（选修）案例点评
本模块是信息技术选修模块之一。 学生在《信息技术基础》的“信息加工及表达”部分的学习 过程中，已经通过用计算机编程解决问题的实例感受了运用计算 机语言编写程序解决实际问题的基本过程，经历了使用某种编程 语言工具解决一个简单问题的过程，在脑中初步建立了算法及程 序设计的概念，以及对其进行应用的感性认识。 本模块是在必修模块“信息加工及表达”基础上的继续深入。 通过本模块的学习，使学生进一步体验算法思想，了解算法和程 序设计在解决问题过程中的地位和作用；能从简单问题出发，设 计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编制程序实 现算法，解决问题。 本模块的教学，应注意及数学课程中有关内容的衔接，要强调理 论及实践的结合，引导学生注意寻找、发现身边的实际问题，进 而设计出算法和计算机程序去解决这些问题。教师要注意发现对 程序设计有特殊才能的学生，根据具体情况为他们提供充分的发 展空间。本模块强调的是通过算法及程序设计解决实际问题的方 法，对程序设计语言的选择不作具体规定。 从本模块的案例中可以看到不同教师对同一知识点的不同设 计策略及设计特色。如《分支结构》中，通过对学生已知认识结 构的分析，将英语语法及程序设计语言语法进行联系从而导入主 题；《出租车计价器程序的设计——If 语句的教学》中，通过及
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算法与程序设计教学设计 学生生活紧密联系的例子，层层剖析，由浅入深地引导学生解决 问题；《选择结构》中，以教师精心设计的小游戏来引入新课。 同时，又能看到不同老师对不同知识点的不同设计策略，如《算 法及程序设计思想》中的“逐步引导及训练”；《For/Next 循 环语句初步》中的“运用表格来保证学生自主学习效率”；《赋 值语句》中的“借简单语句来训练学生对编程环境的操作技能”； 《递归算法的实现》中“通过活动的方式来导入展开教学”，等 等。
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算法与程序设计教学设计
案例一：算法及程序设计思想 【基本信息】
作
孙朝霞
课
1 课时
者
时
单
上海卢湾高级中学
位
【课标要求】
（一）利用计算机解决问题的基本过程 （1）结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计 算机解决问题的基本过程，认识算法和程序设计在其中的地位和 作用。 （2）经历用自然语言、流程图或伪代码等方法描述算法的过 程。 （4）了解程序设计语言、编辑程序、编译程序、连接程序以 及程序开发环境等基本知识。
【学情分析】
高一年级的学生已具备了一定的观察、思考、分析和解决问 题能力，也已有了顺序结构、分支结构、循环结构等知识的储备。
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算法与程序设计教学设计 因此，对于如何将解决问题的思路画成流程图已有一定的基础， 但可能还不很熟练，尤其对刚学过的循环结构，教师在课堂上要 注意引导。
『此处说“已有了顺序结构、分支结构、循环结构等知识的 储备”，应该是指在必修部分对“计算机解决实际问题的基本 过程”已有所体验及了解，或是指已学习过数学中相关模块 的知识，这是本案例教学得以实施的必不可少的前提条件。』
【教学目标】
1.知识及技能： 建立求一批数据中最大值的算法设计思想，并将算法的设计 思想用流程图表示出来。 2.过程及方法： 利用现实生活中比较身高的活动，以及对武术比赛中“打擂 台”流程的逐步梳理，让学生学会从此类生活实际中提炼出求最 大值的思想方法，即算法思想。 培养学生分析问题、解决问题的能力，让学生学会在面对问 题时能梳理出解决问题的清晰思路，进而设计出解决某个特定问 题的有限步骤，从而理解计算机是如何解决、处理某种问题的。 『在过程上，通过现实生活中的实例来引导学生总结“求最 大值”的算法思想。过程的实现关键在于实例引用是否贴切，
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算法与程序设计教学设计 是否有利于学生向抽象结论的构建。本案例的实例选择是符 合这一要求的。在方法上，注重培养学生分析、解决问题的 一般能力，再次体验及理解应用计算机解决问题的基本过程， 为后面更一步的学习打下基础，积累信心。』
3.情感态度及价值观： 让学生全身心地投入到教学活动中，积极及同伴合作交流， 进行探索活动。培养学生良好的思维品质，发展他们的创新思维， 并养成积极的学习态度和良好的学习习惯。 创设情境，以激发学生的学习兴趣。努力营造一个可以接纳 的、支持性的、宽容的课堂学习环境，让学生置身于民主和愉悦 的课堂氛围中放飞思维、潜心研究、快乐创造。 『本案例对“情感、态度及价值观”目标的设计，更多的是 试图建立一个活跃、民主、快乐的学习环境。良好的学习环境是 学生乐学好学、教师提高课堂效率的重要条件。如果真能实现这 样一个环境，营造出理想状态中的学习氛围，无疑会使学生在学 到“知识及技能”的同时收获到更多的东西——合作、分享、成 就。而且如果能够结合教学内容来描述目标，则会使目标显得更 具体，更有针对性。』
【重点难点】
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算法与程序设计教学设计 教学重点：建立求一批数据中最大值的算法设计思想，并将 此算法设计思想用流程图表示出来。 教学难点：上述重点问题同样是本课教学的难点。另外，如 何把人解决问题的思路、步骤用计算机语言描述出来也是本课的 难点之一。 『建议，此处可添加关于教学重、难点的确立依据，以及解 决教学难点的关键方法方面的描述。同一段知识内容的教学 重、难点对于同类教师基本上是一致的，不同的是对教学重、 难点的认识及处理方法。应该说，对教学重、难点认识的越 深刻就越有可能找到更好的处理方法。』
【教学思路】
利用现实生活中比较一组学生身高这一事件，引导学生去发 现求最大值的一种方法。
如何设计求一批数据中最大值的算法？我认为让学生自己去 经历整个探究过程，要比直接把现成的算法告诉学生有意义得 多。它能迅速、有效地帮助学生建立程序设计思想。在完成这个 任务的过程中，教师的循循善诱起到了非常关键的作用。找出一 批数据中的最大者，从表面上来看是一个很简单的问题。在比较 数的过程中，人因为动用了眼睛，比较大小的思维过程一闪而过， 所以能很快求出一批数据中的最大值。而计算机及人不同，它对
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算法与程序设计教学设计 这些数据看不见、摸不着，怎么来完成这一任务呢？其实，计算 机解决问题的关键，就是要把人解决问题的思维过程用计算机语 言描述出来，即为大脑思维的每一步“拍照”。这是计算机程序 设计教学的一个重点，也是一个难点，需要教师在教学过程中逐 步引导和训练学生，使学生逐渐学会分析问题，寻求解决问题的 方法和步骤。本案例运用生活中“打擂台”的实例引导学生分析 求最大值的方法，通过对这一现象的分析，逐步引出求最大值的 算法设计思想。
『作者在此处点出了解决教学难点的方法，即采用“逐步引 导和训练”的方法。其意图就是希望学生经历整个过程，从 而锻炼、提升探究能力，领悟、理解其中的思想，实现授人 以渔的目的。』
【教学过程】
1．情境创设___________如何建立支架的？ 师（提问）： 今天在第一排就座的有 10 多位同学，谁是我 们第一排在座各位中的最高者呢？ 师（引导）： 大家思考，通常这个任务我们是怎样去完成的？ 教师根据学生对问题的回答进行分析。引导学生往古时候比 武时常常采用的“打擂台”的方式上想，提示学生可参考电视上
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算法与程序设计教学设计 经常播放的“挑战主持人”节目。
师生： 打擂的过程可以描述为： （1） 确定一个擂主（讨论第一个擂主是如何确定的）； （2） 挑战者上台； （3） 擂主和挑战者比较； （4） 挑战者胜的话，挑战者做擂主，否则擂主卫冕； （5） 重复执行（2）～（4） 步骤，直到最后一个挑战者。 师： 在打擂的过程中，我们看到（2）～（4） 步骤是要重 复做的，所以我们该怎么办呢？ 生： 需要循环结构来实现。 师： 这几个步骤序列重复到什么时候结束呢？由学生讨论结 束的办法，很显然，需要在最后加上一个能判断什么时候结束的 判断框。 根据讨论的步骤，最后师生共同得出打擂台的算法和流程图 （如图 1 ）。
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算法与程序设计教学设计
『作者的引导可以总结为：比身高（学生的回答可能多种多 样，也可能偏离预设方向）——比武、“打擂台”（将学生发 散出去的思考往预设方向上牵引）——“挑战主持人”节目 （进一步将学生的思考引到其头脑中已有的认识上，前提是 学生要看过该节目）——用自然语言的方式整理出比赛的规 则（即算法的自然语言描述）——得到表示算法的流程图。 应该说，这样的引导方式完全可以达到作者的预设目标。』
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算法与程序设计教学设计 2．求一般情况下的最大值的算法 师（引导）： 如果我们面对的是一堆数据，现在希望我们求 出这一堆数据中的最大值该怎么办？通过教师和学生的共同分 析，把问题进一步细化为： （1） 从第一个数据开始看起； （2） 把第一个数据的值在变量中记下来； （3） 再取一个数据； （4） 比较这个数据及变量中记下的数据的值； （5） 如果这个数据的值比记下的数据的值大，则去掉变量 中原来那个数据，记下新数据的值； （6） 重复执行（2）～（4）， 继续比较，直到最后一个数 据。 也就是说，计算机的变量始终记着当前比较过数据中的最大 者（我们不妨用 X 表示它）， 当取完最后一个数据时，X 中留 下的也就是最大值了。 求最大值的算法设计思想用下图表示。
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算法与程序设计教学设计
『教学在上一环节的基础上再做进一步的深入，即扩大数据 的比较范围，讨论一般的情况。由于学生已经经历了上一环 节的思考过程，因此，再次思考一般性问题的解决方案就变 得容易多了，这又是另一维度的“逐步引导和训练”，即具体 到一般的过渡。这是作者对教学策略设计的准确实现。』
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算法与程序设计教学设计 注意： a．再次让学生讨论变量的意义，弄清赋值语句的意义。 b．一些物理量用变量表达的意义。如 X 表示最大值，X 表 示输入的一个值，且每次循环时都用同一个变量 X 。 c．为了控制循环结束，必须加入一个控制循环次数的计数器 I， 当 I 达到一定的次数后，循环工作结束。 『除了对教学目标宏观上的关注及设计之外，也注意到了教 学内容细节上的把握。作者在此处提出的三点注意都是编程 语言细节上的问题，应该说，这“三点注意”是作者多年或 是本案例实践过后总结的教学经验，当然也可能是教师在教 学设计时预先设想的教学问题。这些要“注意的点”正是教 学实践或设计中的精华所在，也是值得我们借鉴及学习的内 容之一。』
3． 回顾小结 师生共同总结算法设计的过程，就是将大脑思维的每一步都 记录下来，并且用计算机能达到的功能来实现人解决问题的思 路。
『最后带领学生总结本节课的中心思想，即回答“算法设 计的过程是怎样的？”这一问题。使整节课有了一个明确的 结论。』
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算法与程序设计教学设计 【案例分析】
本案例面向课程目标中“计算机解决问题的基本过程”这一 主题，案例语言准确，条理清晰。对教学目标的设计较为恰当、 务实。对教学重、难点的把握十分准确，教学策略及教法的设计 具有针对性，并在其后的教学设计中准确予以实现，适合用于“算 法及程序设计”选修开始部分的教学。
案例的实践，能让学生在必修部分体验过用计算机解决问题 的基础上，进一步体验了算法思想，并在学习中体会到算法和程 序设计在解决问题中的地位及作用。学生通过实例，经历分析问 题、确定算法、用自然语言及流程图描述算法的过程，理解并建 立算法及程序设计的思想。这节课在必修的体验及后面程序设计 的深入学习之间，起到了承先启后进行过渡的作用。
案例采用“逐步引导和训练”的教学策略来解决教学的重难 点，依托生活中的实例，先从实例讨论的维度引导学生对实例进 行层层分析、归纳总结，找到解决问题的算法并用流程图表示， 从而实现学生对算法解决问题基本过程的再体验。再从深化教学 的维度，从具体的实例向一般性问题的解决推进，从而实现学生 对算法解决问题基本过程的再理解，最终达到预设的教学目标。
建议，案例在教学过程的描述中明确对情感、态度及价值观 目标的实现过程，或者说，案例需要交待清楚，如何培养学生交 流合作、探究创造的教学策略。
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算法与程序设计教学设计
【专家点评】
普通高中信息技术课程标准中明确阐述了《算法及程序设计》 （选修）模块的宗旨，就是使学生进一步体验算法思想，了解算 法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用；能从简单问题出 发，设计解决问题的算法……从该教学案例的设计和施教过程来 看，执教者不仅很好地把握了新课标的有关理念，而且，也是一 节实践效果很好的课。其主要特点是：
（1）教学对象分析得较为准确； （2）教学目标制定得科学、恰当，可操作性强； （3）在“教学思路”部分的分析上，文字表述明确、细致， 在问题的分析方面做到了丝丝入扣，层层推进，并自然地导出了 生活中“打擂台”实例； （4）在教学的实施过程中，执教者首先以详细的师生对话的 形式，展现了教学“情境创设”的全过程，课堂语言运用得较为 准确。在这里，关键性的“打擂过程的描述”条理清晰，易于引 出打擂算法流程的设计和“流程图”的画出； （5）在“求一般情况下的最大值的算法”时，执教者通过引 导学生将该问题及“打擂”问题分析过程的比较，很容易地迁移 到了新问题的算法设计上了。从两问题的过渡难度梯度来看，可 以说该教学案例，是“最近发展区”理论应用的成功典型。
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算法与程序设计教学设计 其不足之处： （1）作为教学案例（或教学设计），首先应有“教学内容分 析”，这是制定教学目标的重要依据之一； （2）作为一个优秀教学案例的完整部分，教学评价的内容也 是必不可少的，因为，通过评价，不仅可以调节教学的进程，而 且，还可以了解教学目标的达成度。
校 冯伯虎）
（连云港师范高等专科学
【基本信息】
案例二：赋值语句
作
杜娟娟
课
1 课时
者
时
单
南京一中
位
【课标内容】
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算法与程序设计教学设计
（一）计算机解决问题的基本过程
（1）结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用 计算机解决问题的基本过程
（二）程序设计语言初步 （1）会使用程序设计语言实现顺序结构。
【教学目标】
知识目标：使学生初步认识赋值语句，掌握赋值号的含义及 功能。
技能目标：能够运用赋值语句进行简单代码的编写，体验代 码编写的过程。
情感目标：激发学生学习兴趣，培养学生分析处理问题的能 力，增强逻辑思维能力。
『赋值语句是学生遇到的第一个语句，因此教师并没有将教 学目标单纯的定位于掌握赋值语句的含义和功能，而是更多引导 学生体验编程的过程。』
【教学方法】 目标驱动，游戏教学法
【重点难点】 重点：控制键工作原理及代码编写 难点：按钮的代码编写 『教学重点和难点的描述不清晰，如“代码编写”包含的范
围过广。』
【教学过程】
教师活动 一、课题引入（5 分钟）
本节课的一开始，轻松一点，请 一个学生上讲台操作一个拼图游 戏。
学生活动
教学意图
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算法与程序设计教学设计
一学生操作拼图 利用拼图游戏调
游戏
动学生探究的积
（屏幕广播）通过小游戏回顾类似
极性。
于 vb 这种可视化程序设计语言处理
『以学生最
问题的一般步骤：
感兴趣的游戏作
（引导学生说出步骤）
为情景，有效激
界面设计——属性修改——代码编
发了学生的学习
写——
学生回忆并说出 欲望。』
保存工程——运行调试
步骤
我们已经完成好了前两个步骤， 『复习理论。
来看看大家完成的情况：
在下面的授课过 从游戏中回顾旧
（演示一个学生的作品）
程中该理论将指 知识，为本课学
导学生实践。』 习作好准备。
作品 1
强化步骤，培养
学生有条理的逻
观看学生作品 辑思维能力。
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在欣赏中加以评 价，激发学生学

算法与程序设计教学设计
习热情。
二、赋值语句
该学生的游戏界面已完成，单击按
钮，没有用处，则引出代码编写。
该学生的操作能
引起其他学生的
『及上节课自然衔接』
注意。
问．题．引．导．编写代码：
该学生在引导下 尝试实现“游戏
＊做了什么动作 ，才使得文字出 规则”按钮的代
现？
码编写
-----单击“游戏规则”按钮
一步步的引导比
＊那应该对哪个控件编写程序代
直接教授的效果
码？
更好些，对学生
-----“游戏规则”按钮
今后遇到问题能
＊ 如何进入按钮的代码编写窗口？
够有条理的进行
-----双击“游戏规则”按钮
思维，有着很大
的帮助。
进入代码编辑窗口后：
（强调在光标闪烁的地方添加代
码，对对象的 click 单击事件编程） 观看广播
＊单击按钮，出现文字，那么文字
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算法与程序设计教学设计
出现说明什么控件的什么属性发生
了变化？
-----label1 的 caption 属性发生了
变化
＊label1 的 caption 属性如何表
示？
学生在引导下完
（ 板 书 提 示 控 件 名 . 属 性 成代码
-----label1.caption ，单击 几个控 （简化文字）（5 从简单的模仿开
件，说出控件名）
分钟）
始，一步步向前
递进。
请该学生上讲台完成代码：
label1.Caption = "点击按钮，完成
拼图！"
Word 文档展示几个注意点！
模仿练习
『教师通过系列问题实现了第一
重难点由教师讲
条语句的编写。该问题解决后学生
解，一步步地分
并没有意识到“=”是赋值语句，这 观看广播
析按钮的工作原
也是教师有意放过去的一个问题。』
理，用图形和表
请学生自己练习，模仿完成，并尝
格举例的方式，
试思考上下左右控制键的工作原
使学生更容易理
理。（5 分钟）
解该条赋值语句
中的叠加问题。
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算法与程序设计教学设计 屏幕广播，（以 right 按钮为例）：（8 分钟）
＊单击 right 按钮后，什么控件发生 了变化？-----图像控件（image1 控 件） ＊图像控件发生了什么样的变化？ -----向右移动 ＊右移说明控件的什么属性变化？ ---left 属性 image1.left 属性到底发生了怎样的 变化？
『再次用解决第一个问题的方法 ——设问，引导学生思考。方法的 重复在于帮助学生形成正确的编程 思考方式。』
分析：
(为了图片能够拼接的准确，我们就 20 / 129
该条语句和学生 头脑中的数学等 式产生认知冲 突，在冲突中验 证成功，从而引 出赋值语句。