第三章第二节算法及其描述(一)
第三章第二节算法及其描述
开始
输入m、n
R=m mod n
R=0？
Y
N
m=n，n=R
输出n
结束
14
三种基本控制结构
任何复杂的算法都可以用这三种基本控制结构组合。
15
三种基本控制结构的作用
①顺序结构表示程序中的各步操作按出现的先后需要根据某一特定 的条件选择其中的一个分支执行。（单选择、双选择、多选择）
1
第三章
算法基础
3.1体验计算机解决问题的过程
2
3.1.1 人工解决问题的过程
3.1.2计算机解决问题的过程
算法基础 3.2 算法及其描述
3.2.1 算法 3.2.2 算法的描述
3.3计算机程序与程序设计语言
3.3.1 计算机程序 3.3.2 计算机程序设计语言
本章目标
3
数据与信息学习目标
01
计算机解决问题的过程
③循环结构表示程序反复执行某个或某些操作，直到判断条件为 假（或为真）时，才可终止循环。
人工解决问题的过程 计算机解决问题的过程
02
算法及其描述
算法 算法的描述
03
计算机程序与程序设计语言
计算机程序 计算机程序设计语言
4
5
算法的定义
算法是指在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确 的规则。
通俗地说，是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动 作或指令的有穷集合。
探究活动
例： if a的值大于b的值 max=a
9
流程图规范
10
伪代码求解方程
11
三种算法描述方法的比较
算法描述的方法
优势
不足
自然语言描述法
通俗易懂，不必专门训练
3.2算法及其描述-教学设计(逐字稿)
3.3算法及其描述教学设计（逐字稿）一、单元教学目标:1、从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法。
2、懂得描述程序设计语言产生与发展的过程，了解不同种类程序设计语言的特点。
3、在利用数字化工具解决问题完成任务的过程中，构建知识、培养技能、发展思维，促进信息技术核心素养达成。
二、课时教学目标与评价目标(课标质量描述):1、理解算法的内涵2、掌握算法的特征3、了解算法描述的三种基本方法，了解其优势与不足4、掌握流程图描述算法的方法三、学科核心素养(课时):计算思维：个体运用计算机领域的思想方法，在形成问题解决方案的过程中，产生的一系列思维活动。
能采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成问题解决方案；总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。
四、教学思路：从生活中的实例出发，建立算法的表象。
通过归纳总结找到算法的内涵，形成算法的概念。
在三个算法实例中，通过比较、分析归纳出算法的特征。
在活动过程中认识三种算法描述方法并理解各自的优缺点。
五、教学重难点重点：掌握流程图描述算法的方法。
难点：算法的定义教学过程：一、导课上节课我们初步了解计算机解决问题的一般过程。
其中，设计算法是问题解决的重要环节。
请阅读课本上算法的定义，结合活动一体会算法的内涵。
二、授课（一）算法的定义1.为了解决一个问题而采取的方法和步骤，就称之为算法（广义）。
在信息技术领域，我们关心的是用计算机做工具解决问题，所以这里的算法更具体一些：指计算机能执行的算法（计算机求解某一问题的方法，是能被机械执行的动作或指令的有穷集）。
做任何事都有一定的步骤。
例如，从万荣到天安门参观，首先买票，按时乘车到北京站，换乘地铁或公交到达天安门，参观，然后返回。
再比如取快递，首先查看取件码，告诉快递员，取件。
初中升高中，首先中考报名，缴费，参加中考，报志愿，拿录取通知书，到被录取学校报到。
粤教版（）信息技术 必修1 3.2 算法及其描述 ppt（16张ppt）（含部分答案）
r=m % n 否
r=0 是
输出n
m=n n=r
结束
(1)人们利用计算机解决问题的基本过程为（ ） ①调试运行程序 ②分析问题③设计算法 ④问题解决 ⑤编写 A.①②③④⑤ B.②④③⑤① C. ④②③⑤① D ②③⑤①④ (2)下面关于算法的描述，正确的是( )。 A.算法不可以用自然语言描述 B.算法只能用流程图来描述 C.一个算法必须保证它的执行步骤是有限的 D.算法的流程图表示法有零个或多个输入，但只能有一个输出 (3)计算机能直接识别、理解执行的语言是( )。 A.汇编语言B. Pyhon语言C. Basic语 言D.机器语言 (4)下列关于算法的叙述，正确的是( ) A.解决一个问题的算法只有一种 B.有穷性是算法的基本特征之一 C.可行性不属于算法基本特征 D.算法对程序设计没有任何作用
在《几何原本》中，欧几里得阐述了关于求两个正整数的最大最大公约 数的过程，这就是著名的欧几里得算法----辗转相除法，其具体过程如 下： 设给定的两个正整数为m和n，求它们的最大公约数的步骤为： ①以m除以n，令所得的余数为R。 ②若R=0，则输出结果n，算法结束；否则，继续步骤③ ③令m=n，n=R，并返回步骤①继续进行。
算法的描述
（1）用自然语言描述算法：比较容易理解，越详细越好，但 如果算法中含有比较多的分支或者循环操作等时，使用自然 语言比较难将其清晰表示出来；同时由于自然语言的歧义性 会导致算法执行的不确定性。
如：咬死了猎人的狗
设给定的两个正整数为m和n，求它们的最大公约数的步 骤为： ①以m除以n，令所得的余数为R。 ②若R=0，则输出结果n，算法结束；否则，继续步骤③ ③令m=n，n=R，并返回步骤①继续进行。
第一步：将A内溶液倒入C瓶中 第二步：将B内溶液瓶倒入A瓶中 第三步：将C内溶液瓶倒入B瓶中
粤教版信息技术必修一《3.2算法及其描述》教学案例
粤教版信息技术必修一《3.2算法及其描述》教学案例1教材分析与课程标准要求《3.2算法及其描述》是第三章《算法基础》的第二小节，本小节从生活实例出发，以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，让学生理解并能概述算法的概念与特征，能运用恰当的描述方法和三种控制结构合理表示简单算法。
2 学科核心素养在《3.2算法及其描述》的教学中，通过创设活动情境，引导学生在解决问题的过程中感受信息技术对人们日常生活的影响，让他们学会利用信息技术来分析问题，设计解决问题的算法，最终实现如下的学科核心素养。
信息意识：在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。
计算思维：运用合理的算法形成解决问题的方案。
数字化学习与创新：针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略管理学习过程与资源，完成任务，创作作品。
信息社会责任：在信息交流或合作中，尊重不同的信息文化，积极、主动地融入信息社会中。
3 学情分析本小节的教学对象是高一年级的学生，学生经过前面两章的学习，已经具有一定的数字化学习能力、一定的信息加工处理能力和数据分析处理能力。
然而，对于算法的相关知识了解不多，大部分同学处于零起点状态。
结合新课程内容标准，在教学中要紧紧围绕学科核心素养，以项目方式整合课堂教学，重构教学组织方式，充份利用教材和数字化环境、资源，引导学生在数字化学习的过程中，领悟数字化环境对个人发展的影响，养成终身学习的习惯。
4 教学重难点分析重点：（1）算法的概念与特征。
（2）算法的描述方法。
难点：（1）算法的控制结构。
（2）算法的实际运用5 教学方法与策略创设基于生活需求的活动情境，组织学生在分析和解决问题的过程中探究体验计算机解决问题的过程和方法，通过小组的自主、协作、探究学习，学习算法相关知识的了解。
在教学过程中，主要围绕复习旧知—目标引领—任务探究—学习新知—学习评价—课程小结这条主线索来开展学习活动。
6 教学过程（一）复习旧知：计算机解决问题的过程问题：编写计算机程序解决问题需要经历哪些过程？（请参考课本P46-47页复习）（二）目标引领：1、算法的概念2、算法的特征 3、算法的描述 4、算法的结构（三）算法的概念任务一：猜数字游戏（二分法）随机想一个1~100的数字，目标是以最少的次数猜到这个数字。
3-2算法及其描述课件 高中信息技术粤教版必修1
开始
R=0？
m=n
输出 n
n=R
结束
输出n
Y
N
r=m%n
+
-
*
/
%
**
//
加
减
乘
除
求余
幂运算
整除（商）
能力提升——完善算法
十进制整数转换为二进制整数采用“除2取余”法。以下是“除2取余”法的自然语言算法表达，请将不完整的流程图补充完整。
第1步：输入一个十进制正整数n；第2步：将n除以2，记录余数r；第3步：将r追加到字符串s的左边（s用于记录转换后 的二进制数，初值为空）；第4步：将n除以2的商赋给n；第5步：若n为0，则转到第6步；若n不为0，转到第2步；第6步：输出s（即逆序输出每一次的余数）
2、算法的特征
学习新知
3、算法的描述
算法是对解题过程的精确描述，需要使用一些方法来表示。描述算法的常用方法有：
用自然语言描述算法
用流程图描述算法
用伪代码描述算法
①读取excel文件。 ②设置要查找的目标文字。 ③在excel表中逐个单元格的查找是否有目标文字。 ④如果找到就输出所在单元格的行和列的位置。否则继续找，直到把整个表格都查找完为止。
自然语言算法描述
能力提升——完善流程图
十进制整数转换为二进制整数采用“除2取余”法。以下是“除2取余”法的自然语言算法表达，请将不完整的流程图补充完整。
第1步：输入一个十进制正整数n；第2步：将n除以2，记录余数r；第3步：将r追加到字符串s的左边（s用于记录转换后 的二进制数，初值为空）；第4步：将n除以2的商赋给n；第5步：若n为0，则转到第6步；若n不为0，转到第2步；第6步：输出s（即逆序输出每一次的余数）
粤教版高中信息技术必修数据与计算 第三章第二节《流程图算法的设计—使用raptor设计算法》说课课件
关注生态，保护环境。以软件工程理论为依据，调查和分析用户需求， 更新算法。
4、 重 点 难 点
教学 重点
流 程 图 算 法 的 设 计
教学 难点
抽基 象于 特现 征实
需 求 ， 界 定 问 题 ，
本着突出重点，突破难点的原则，本 节课主要通过数学建模、分层任务等方式 辅助学生进行问题分析。并为学生提供详 细的学习资源和学案，便于学生开展自主 与协作学习。
3、 活 动 探 究
任务
+
组
织 形
资源
式
+
小组 合作
基础任务 一级水价 （顺序结构）
01
进阶任务 阶梯水价 （选择结构）
02
挑战任务 季度水价 （循环结构）
03
（1）把任务进行分层设计，一方面让学生逐步掌握算法结构，另一方面，从现实需求出发，不 断升级算法。 （2）为学生提供丰富的学习资源和学案。以教为导，以学为主，让学生在实践中学习。 （3）通过小组协作,激发学生沟通、合作、共享的行动意识。
—
3、 活 动 探 究 分 享
展示
小组展示
评价
以肯定评价为主
交流
提出问题、回答问题
评比
完成任务、参与报告、 提问、回答问题
设计意图： 小组通过完成任务、参与报告、提问、回答问题等多种形式获取分数，丰富评比形式
可以促发学生参与热情。
4、
总 结 提 高
总 结 梳 理 （1）先让学生总结计算机解决的问题的主要步骤，提高学生计算思维。
（2）接着引导学生讨论程序的具体应用形式，帮助学生理解程序驱动的数字化工具。
5、 拓 展 延 伸
设计意图： （1）以云南高温干旱为例，让学生了解节约用水的急迫性。 （2）引导学生关注生态，保护环境，树立责任意识和可持续发展观 （3）最后让学生畅谈保护环境的措施，进一步提升情感
算法及其描述教学设计
3.2算法及其描述一、学习目标1.理解算法的概念，掌握算法的特征；2.从生活实例出发，概述算法的概念和特征；3.运用恰当的描述方法和控制结构表示算法：顺序结构，选择结构，循环结构。
二、学业质量水平1.依据解决问题的需要设计算法，采用流程图的方式描述算法。
2.依据问题解决的需要设计算法，运用算法描述方法和三种控制结构合理表示算法。
三、学习重点1. 理解算法的概念，掌握算法的特征；2.依据解决问题的需要设计算法，采用流程图的方式描述算法。
3.依据问题解决的需要设计算法，运用算法描述方法和三种控制结构合理表示算法。
四、学习难点依据问题解决的需要设计算法，运用算法描述方法和三种控制结构合理表示算法。
五、学习方法学生在学习本节的时候，多结合他们理解的运算过程，对简单算法进行分析描述和绘制流程图，也可以结合三种控制结构，进行简单的实例分析和绘制流程图。
六、教学方法：讲授、讨论、上机操作七、教学手段：课件辅助八、教学过程：1、导入新课：通过对比图片，展示人工智能技术的应用，提出问题人工智能的核心是什么？从而引出上节课的知识点，使用计算机解决问题包含了四个过程：分析问题，设计算法，编写程序，和调试运行程序。
了解了算法是解决问题的过程与方法，以及算法是计算机解决问题的核心等等内容，那么到底什么是算法呢，它有哪些特征，它用什么来描述呢？我们这节课就来具体的学习一下算法。
（一）算法：1、算法的含义：在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。
通俗地说，算法就是用计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。
（学生读）探究活动1：求解方程6x+5y+4z的正整数解的个数？（1）什么是正整数解？（提问学生）（2）怎么求正整数解的个数？（3）穷举法？用所有可能的解的组合去尝试，直到符合题的要求算一个，然后依次去尝试，把所有可能的解都试一遍，求得最终结果，这就是穷举法。
x,y,z的取值范围怎么确定？【课件】播放穷举法解的示意图，让学生理解穷举法的含义。
《算法及其描述》课件
03
02
01
算法应用实例
总结词：高效排序
详细描述：数据库中的排序算法主要用于对大量数据进行快速排序，以便进行高效的数据检索和查询。常见的排序算法有快速排序、归并排序和堆排序等。这些算法能够将数据按照指定的顺序进行排列，提高数据检索的效率。
总结词：优化性能
详细描述：数据库中的排序算法还需要考虑性能优化。通过对数据结构、索引和查询语句的优化，可以进一步提高排序算法的效率，减少查询时间，提高数据库的整体性能。
算法复杂度分析
时间复杂度分类
根据算法的时间复杂度，可以将算法分为线性时间复杂度、多项式时间复杂度和指数时间复杂度等。
时间复杂度分析方法
时间复杂度分析通常采用数学归纳法、递归树和主方法等。
时间复杂度定义
时间复杂度是衡量算法运行时间的重要指标，它表示算法运行所需的时间与输入数据规模之间的增长关系。
空间复杂度定义
3. 输入
算法需要从外部接收数据或信息以开始执行。
4. 输出
算法必须产生明确的结果或结果集。
5. 可行性
算法的每一步都必须在现实世界中实现，不能包含无法执行的操作。
总结词：根据不同的分类标准，算法可以分为多种类型。
算法描述
简洁明了，易于理解
总结词
使用自然语言（如中文或英文）来描述算法，使非技术人员也能理解。描述应包括输入、输出、主要步骤和逻辑。
空间复杂度是衡量算法所需存储空间的重要指标，它表示算法运行所需的额外空间与输入数据规模之间的增长关系。
评估算法效率
通过分析算法的时间复杂度和空间复杂度，可以评估算法的效率，从而选择更高效的算法。
优化算法性能
了解算法的复杂度可以帮助我们找到算法的瓶颈，从而优化算法性能。
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山东省青州实验中学校训：公善勤实
课题名称:算法及其描述（一）
命题人、使用人: 审核人：使用日期:
学习目标
了解算法的概念，能够对算法进行描述。
-------------------------------------------------------------------------------------------------------- -------------- 【上节重点回顾】
利用计算机解决问题的正确步骤是（）1设计算法2调试运行程序3分析问题4编写程序
A、1 2 3 4
B、3 1 2 4
C、3 4 2 1
D、3 1 4 2
【导入】
有一个农夫带着一头羊,一匹狼和一颗大白菜准备过河,他找到一只很小的船,每次只能带一样东
西过去,可是如果让狼与羊单独在一起,狼会吃羊,让羊与白菜单独在一起,羊会吃白菜，农夫应如何过河？请同学们以小组为单位，讨论一下农夫该如何才能安全的渡河，写下你们的渡河方案，看看哪一组最快？
【任务一】结合课本P48-51总结算法的概念及描述。
1、算法：是指在求解某一问题所使用的一组的。
对计算机来说，算法就是用计算机求解某一问题的，是能被机械地执行的的集合。
2、算法的描述有三种：、、。
【任务二】
设计一个算法，解决鸡兔同笼问题：在笼中有鸡、兔若干，已知有头a个，有脚b只,求各有多少只鸡和兔。
一、用自然语言描述算法（不常用）
用自然语言描述算法就是用人们日常所用的语言，如汉语、英语等来描述算法。
（1）开始
（2）输入a和b的值
（3）求x=2a-b/2
（4）求y=b/2-a
（5）输出x、y的值
（6）结束
二、用流程图描述算法（最常用的方法，需要大家掌握）
用流程图描述算法是用程序框图来描述算法的一种表示方法。
图形名称功能
开始/结束表示算法的开始或结束
输入/输出表示算法中变量的输入与输出
处理表示算法中变量的计算与赋值
判断表示算法中的条件判断
流程线表示算法中的流向
连接点表示算法中的转接
乔布斯：“这个国家的每个人都应该会编程，因为它教会你如何思考。
”
三、用伪代码描述算法（不常用）
用伪代码描述算法就是介于自然语言和计算机语言之间的文字和符号来描述算法。
input a, b
x= 2a - b / 2
y = b/2 – a
print "鸡数= " x,
print "兔数= " y
【任务三】三种基本控制结构
【作业】
1、用流程图设计一个算法，求a的绝对值。
2、分析并完善流程图
执行流程图，当输入x的值为4时，输出y的值为2，
则菱形判断框中的条件可能为________
（填写字母：A/B/C/D）。
A x>3
B x>4
C x<=4
D x<=5。