《程序框图、顺序结构》教学设计_程序框图顺序结构教案

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《程序框图、顺序结构》教学设计

监利县实验高中

万平方

一、内容及其解析

本节内容是在学生学习了算法的概念的基础上进行的,学生知道“在数学中,算法通常是按照一定规则解决某一类问题的明确的和有限的步骤”.在算法概念的表述中,有范围限定词 “在数学中”,因此学习的内容均为数学中的问题.有一个有前缀限制的基本特征词“步骤”,前缀中,“按照一定规则” 指的是解决具体问题时的依据和表达方式,关注的是算法的基本逻辑结构（顺序、条件和循环）,也表示算法具有有序性.“解决某一类问题”,强调的是算法适用对象的常态,突出算法的研究价值以及它的普遍适用性,也表明特殊问题的解题与一般问题的算法,存在联系又有区别.“明确和有限”,表示算法的每一步都是明确的、可执行的,总的步骤是有限的.在算法概念中,还特别指出,“算法通常可以编成计算机程序,让计算机执行并解决问题”.这对高中学习的算法提出了要求,也决定了高中算法学习的范围.即仅提出算法概念,认识算法基本逻辑结构是不够的,还必须学习计算机能执行的算法程序,能用程序表达算法,让计算机来验证我们解决问题的算法是否可行.在我们利用计算机解决问题的时候,首先要设计计算机程序,在设计计算机程序时我们首先要画出程序运行的流程图,使整个程序的执行过程直观化,使抽象的问题十分清晰和具体.有了这个流程图,再去设计程序就有了依据,从而就可以把整个程序用机器语言表述出来,因此程序框图是我们设计程序的基本和开端,也是使用计算机处理问题前的一个必要的步骤.算法有三种表达方法：算法的自然语言、程序框图和算法程序.算法的自然语言表达,即算法步骤,是与人的表达最接近算法表达方式；算法的程序表达是计算机可以识别的语言,但与人的表达距离较远；而算法的程序框图表达能直观、明确表达算法的基本逻辑结构,又能在前两种算法表达之间架设桥梁,形成编写程序的基础.由此可见,程序框图是算法的直观、准确的表达,是自然语言表达的延伸,也是后面学习算法基本语句的基础.程序框图的学习起着承上启下的作用.二、目标及其解析

[课程目标] 通过模仿、操作、探索,经历通过设计程序框图表达解决问题的过程.在具体问题的解决过程中,理解程序框图的三种基本逻辑结构：顺序、条件分支、循环.[教学目标] 理解程序框图的概念；会用通用的图形符号表示算法,掌握算法的顺序结构,了解算法的条件结构与循环结构；掌握画程序框图的基本规则.[目标解析] 1.知道用程序框图表达算法可以使算法的结构更直观、更条理、更明确,知道算法程序框图的设计顺序是先用自然语言表达算法步骤,再一一对应的翻译成程序框图,然后仔细推敲,使程序框图简化、细化和精确化.2.明确程序框图的基本要求,理解算法的顺序结构特征,会正确画出算法的顺序结构框图.3.通过模仿、操作、探索,经历通过设计算法的顺序结构解决问题的过程.4.认识到算法是数学及其应用的重要组成部分,是计算科学的重要基础,算法更强调思维的条理化、逻辑化和程序化,更注重问题解决的一般性,初步体会算法思想.5.通过程序框图画法规则的学习,体会程序化、规范化的算法思想,渗透对学生进行规范教育.6.了解算法的条件结构与循环结构.三、教学问题诊断分析

1.由于学生初次接触程序框图,可能会感到陌生,因此可以举生活中的例子,也可以举函数图像的例子,让学生感到程序框图并不神秘,让学生感觉到程序框图表达算法更直观、更条理、更明确.2.由于学生对算法思想没有深刻的认识,所以教学中要从学生熟悉的问题入手,让学生从算法的角度给熟悉的问题一个解决办法.但另一方面,学生可能会对很自然的、熟悉的问题不重视,因此要明确算法解决的是一类问题,算法是程序化的步骤,要强调算法适用对象的常态,突出算法的研究价值以及它的普遍适用性.3.由于程序框图是算法的一种新的表达形式,因此要明确算法的自然语言表达与程序框图表达的联系与区别,让学生掌握算法程序框图的设计顺序是先用自然语言表达算法步骤,再一一对应的翻译成程序框图,然后仔细推敲,使程序框图简化、细化和精确化.另外程序框图的符号表示可能学生一下子接受不了,需要给学生以消化的时空.4.由于学生没有上机操作,学生可能会对设计的程序框图是否正确心存疑虑.因此,教学上要强调程序框图只是把算法步骤的自然语言表达翻译成了程序框图表达,并不神秘,只要我们能把一类问题的解题步骤程序化,再按照规范操作就不会出错.四、教法与学法分析

《普通高中数学课程标准》指出,课程算法是高中数学课程中新内容,其思想是非常重要的,但并不神秘.算法内容是将数学中的算法与计算机技术建立联系,形式化地表示算法.为了有条理地、清晰地表达算法,往往需要将解决问题的过程整理成程序框图；为了能在计算机上实现,还需要将自然语言或程序框图翻译成计算机语言.学习算法的主要目的是使学生体会算法的思想,提高逻辑思维能力.不要将此部分内容简单处理成程序语言的学习和程序设计.因此,教学中首先要让学生明确学生程序框图的目的,列举生活中与函数的例子,增强学生学习的信心与兴趣.由于算法程序框图的设计顺序是先用自然语言表达算法步骤,再一一对应的翻译成程序框图,然后仔细推敲,使程序框图简化、细化和精确化.所以教学中必须通过实例进行,通过算法的自然语言表达与程序框图表达的对照学习,在解决具体问题的过程中学习一些基本逻辑结构和语句.至于学法,《课程标准》说的也很明确,那就是通过模仿、操作、探索,经历通过设计程序框图表达解决问题的过程.要激发学生的学习兴趣和创新潜能,为学生形成积极主动的、多样的学习方式创造有利的条件.以帮助学生养成独立思考,积极探索的习惯.五、教学过程设计

复习提问:什么是算法?算法可以怎么表示?想过这样表示有什么缺点没有? 问题1.1：我们在高一学习过函数,请问函数的表达方法有几种？ [设计意图]

比较迁移.教师说明：比较一下,我们可以将自然语言描述的算法看作“列表法”,那么算法的“图像法”有是什么呢？这就是我们要学习的程序框图.程序框图并不陌生,刚才我们进教室看到实验高中新生报名流程图就是例子.问题1.2：你能感觉流程图有什么优点吗? [设计意图] 初步感受流程图的优点.问题2.1: 上节我们学习了“判断整数n2是否为质数”的算法,还记得是哪些步骤吗?它用图形怎样表示呢?

[设计意图] 学生画出程序框图,培养学生的动手能力.初步感受流程图是算法的直观的、准确的表达.先整体认识,后面再局面分析.问题2.2: 观察所给的流程图,看看它们有哪些不同的几何形状? [设计意图] 促进对前面算法自然语言表达的理解,为程序框图的定义的得出打下基础.培养观察分析归纳能力,初步感受算法的程序框图.问题2.3：对照课本程序框图表自制作表格并填写,包括各程序框、名称、功能.[设计意图] 培养自学能力和识记能力,掌握各个图形的形状、作用及使用规则.认识程序框图里出现的基本图形符号,并且能很好地掌握他们,是接下来学习程序框图的前提,所以在学习用程序框图来描述算法之前,必须先了解这些符号所代表的意义,那样才能让后面的学习更加顺利.问题3.1: 观察所给的程序框图,说明什么是程序框图? 程序框图又叫流程图,是一种用程序框、流程线及文字说明来表示算法的图形.[设计意图] 通过观察,培养分析归纳能力.问题3.2:程序框图是怎么表示算法的? 在程序框图中,一个或几个程序框表示算法的一个步骤;带有方向箭头的流程线将程序框连接起来,表示算法步骤的执行顺序.[设计意图] 感受程序框图是建立在算法自然语言表达基础上的图形表示.将新知识纳入到原来认知系统中.练习1:1.流程图的判断框，有一个入口和n个出口，则n的值为（）(A)1

(B)2

(C)3

(D)4 2.下列图形符号表示输入输出框的是（）

(A)矩形框

(B)平行四边形框

(C)圆角矩形框

(D)菱形框 3.下列图形符号表示处理数据或计算框的是（）

(A)矩形框

(B)平行四边形框

(C)圆角矩形框

(D)菱形框 [设计意图] 让学生熟悉程序框图的符号.问题4: “判断整数n2是否为质数”的程序框图有哪几种逻辑结构? [设计意图] 初步向学生们介绍在程序框图里存在的三种不同的基本逻辑结构.由于这部分知识是学生新接触到的内容,所以主要由老师引导学生一同找出图中存在的三种不同的逻辑结构,根据它们各自所呈现的不同特点总结出它们的特征,之后由老师说出它们的名称.这里对逻辑结构的初步认识,也是为后面对它们的深入探究打下基础.教师说明:(1)三者的特点:①顺序结构在程序框图中的体现是用流程线将程序框自上而下地连接起来,按顺序执行算法步骤；

②条件结构在程序框图中是用判断框来表示,判断框内写上条件,两个出口分别对应着条件满足和条件不满足时所执行的不同指令；

③循环结构在程序框图中是利用判断框来表示,判断框内写上条件,两个出口分别对应着条件成立和条件不成立时所执行的不同指令,其中一个要指向循环体,然后再从循环体回到判断框的入口处.(2)条件结构与循环结构的区别与联系

区别：循环结构有重复性,条件结构具有选择性、不重复；

联系：循环结构中必定包含一个条件结构,用以判断循环的条件.问题5: 已知一个三角形的三边长分别为a,b,c,利用海伦—秦九韶公式设计一个计算三角形面积的算法,并画出程序框图表示.[设计意图] 例题选自课本的例3,它针对的只是顺序结构.在题目里涉及到一个学生不熟悉的概念,那就是海伦公式,所以首先要让学生们了解那是什么,否则将无从解题.之后就引导学生分析算法,这个过程可以培养学生积极思考的能力.然后由学生自己作出这道题的程序框图,锻炼学生的动手能力,加深对顺序结构的理解.练习2:任意给定一个正实数,设计一个算法求以这个数为半径的圆的面积,并画出程序框图表示.[设计意图] 这是对课本第5页的练习第1题提出的新要求,旨在让学生体会算法的两种表达方法的联系,进一步体会设计程序框图的步骤.问题6: 写出下面程序框图的运行结果.[设计意图] 培养学生读图的能力,进一步理解算法的顺序框图.练习3: 根据右边的程序框图所表示的算法,输出的结果是______．

答案 2

解析 该算法的第1步分别将X,Y,Z赋于1,2,3三个数,第2步使X取Y的值,即X 取值变成2,第3步使Y取X的值,即Y的值也是2,第4步让Z取Y的值,即Z取值也是2,从而第5步输出时,Z的值是2.[设计意图] 培养学生读图的能力,初步感受赋值的含义

.问题6: 本节课你有哪些收获?还有哪里疑问?

[设计意图] 让学生小结本节课所学知识.1.程序框图的概念与意义.2.顺序结构的程序框图的基本特征：(1）必须有两个起止框,穿插输入、输出框和处理框,没有判断框.（2）各程序框从上到下用流程线依次连接.（3）处理框按计算机执行顺序沿流程线依次排列.3.条件结构与循环结构在后面学习.作业:

1.画出今天学习的程序框图.2.已知x=4,y=2,画出计算w=3x+4y的值的程序框图.（这是一道要求作出具有顺序结构的程序框图题,很基础,一般的学生都能独立完成）

[设计意图] 课后作业的布置是为了检验学生对本节课内容的理解和运用程度以及实际接受情况,并促使学生进一步巩固和掌握所学内容.知识性内容的小结,可把课堂教学传授的知识尽快化为学生的素质；数学思想方法的小结,可使学生更深刻地理解数学思想方法在解题中的地位和应用.