1、第 9 课 算法的概念教学目标：1、初步理解算法思想；2、掌握并理解算法的概念和描述方法；3、学会算法的优化原理。教学重点：重点：掌握并理解算法的概念和描述方法难点：算法的优化原理教学准备：计算机、小学信息技术第三册下、田忌赛马、曹冲称象等课件教学方法：讲授法、讨论法课时：1 课时教学过程：导入、谈话：同学们，你们都从电视上看到过赛马比赛吗？在我国古代司马迁编写的史记中有这么一则故事：有一天，齐王要田忌和他赛马，规定每个人从自己的上、中、下三等马中各选一匹来赛；并规定，每有一匹马来比赛；并约定，每有一匹马取胜可获千两黄金，每有一匹马落后要付千两黄金。当时，齐王的每一等次的马比田忌同样等次的马都
2、要强，因而，如果田忌用自己的上等马与齐王的上等马比，用自己的中等马与齐王的中等马比，用自己的下等马与齐王的下等马比，则田忌要输三次，因而要输黄金三千两。但是结果，田忌没有输，反而赢了一千两黄金。这是怎么回事呢？原来，在赛马之前，田忌的谋士孙膑给他出了一个主意，让田忌用自己的下等马去与齐王的上等马比，用自己的上等马与齐王的中等马比，用自己的中等马与齐王的下等马比。田忌的下等马当然会输，但是上等马和中等马都赢了。因而田忌不仅没有输掉黄金三千两，还赢了黄金一千两。 上面这则故事表明，在有双方参加的竞赛或斗争中，策略是很重要的，采用的策略适当，就有可能在似乎一定会失败的情况下取得胜利。那么，在计算机处
3、理问题的过程中，有没有“策略”呢？答案是有的，计算机科学把解决问题的方法叫做“算法” 。在计算机科学中，上述的“策略”其实就是一种优化的“算法” ，通过教师谈话并展示“田忌赛马”课件，激发学生的学习兴趣，并引出本节课的学习内容。一、算法的概念同学们在小学中都学过“曹冲称象”的故事吧！谁能给大家描述一下“曹冲称象”的故事呀？当时年仅 6 岁的曹冲用一个极其简单的方法就解决了许多大人都无法解决的问题，给我们留下了深刻的印象。曹冲的这种方法，也是一种“策略” ，在计算机科学上，也是一种优化了的“算法” 。那么什么是“算法”呢？算法可以简单地理解成解决问题的方法。在计算机科学中，算法是很重要的概念，它
4、指明了问题的处理、求解过程，是对给定问题解决方案的准确而完整的描述。同学们读一下课文中的例子，你还能举出几个算法的例子吗？为了把算法更加正确、清晰、简洁地表达出来，人们采用了以下方法，分别是自然语言、流程图、程序设计语言等。二、自然语言描述算法哪个同学能用语言描述一下曹冲称象的步骤呀？曹冲称象的方法叫做“等效替代法” ，用自然语言描述他的算法就是：第一步：把大象牵到船上，在水面处的船身上做一个记号。第二步：牵走大象，再往船上装石块，使船下沉到原记号处为止。第三步：称出这些石块的总重量，就可以知道大象的重量了。用自然语言描述算法一般比较容易理解，但语句往往比较冗长，容易产生二义性。例如“小明对小
5、亮说他的作业本掉在地板上了”这句话，我们既可认为“小明的作业本掉在地板上了” ，也可以认为“小亮的作业本掉在地板上了” 。三、流程图描述算法流程图是人们经常用来描述算法的工具，它是用规定式样的图形、指向线和文字说明组合起来表示算法的。流程图和优点是直观、清晰、易懂，便于检查、修改和交流。符号 符号名称 功能说明起止框 算法的开始和结束处理框 各种处理操作判断框 根据某一条件决定执行哪一条路径输入输出框 输入、输出操作流程线 指向流程的方向展示课件：用流程图表示：712 岁儿童的标准参考体重四、算法的优化算法是解决问题的关键，是程序设计的灵魂。从田忌赛马中我们可以看出不同的算法有优劣之分。如何更
6、有效、更快速、更准确地解决问题，是算法优化所要考虑的事情。同学们阅读一下我们著名数学家华罗庚爷爷在统筹方法一文中，给出的几种“烧水泡茶”的算法，并讨论各种算法的优缺点。试一试：用自然语言描述出下列过程的最优算法：早晨起床，刷牙，洗脸、整理书包，熬稀饭，吃饭。五、加油站算法的五个特征1.每个算法都有零个或多个原始数据输入，即给定计算的初值。2.一个算法至少有一个有效的信息输出，也就是问题求解的结果。3.算法的计算规则及相应的计算步骤必须惟一、确定。4.算法的每一步骤都是可以在有限的时间内完成的操作。5.一个算法必须保证在执行有限步骤之后结束。六、问题口袋：通过本节课的学习，你学会了哪些知识？还存
7、在什么疑惑？七、大显身手1.请用流程图给出判断一个整数是否为奇数的算法。2.农夫、狼、山羊和蔬菜过河问题。一个农夫带着一条狼、一头山羊和一篮蔬菜过河，但只有一条小船，并且每次只能让农夫带一样东西过河。农夫在场的情况下一切相安无事，一旦农夫不在，狼会吃羊，羊会吃蔬菜。问聪明的农夫如何解决过河问题。通过教师的介绍学生理解算法的概念，并举一反三，举出几个算法的例子，不要求学生举的例子一定是最优化的算法。学生通过教师的动画演示进一步观察了解曹冲称象方法。理解自然语言描述法的优缺点。在学生熟练掌握流程图的描述方法并通过自己的参与提高学生的学习兴趣。指导学生阅读课文，理解算法的优化，并通过做一个小练习加深理解。指导学生阅读理解算法的五个特征。板书设计第 9 课 算法的概念一、算法的概念二、自然语言描述算法三、流程图描述算法四、算法的优化
