《穷举法》教学设计

§4.2用穷举法设计程序

一、教学目标

课程标准规定本节内容主要在于穷举法与问题解决。包括两个方面： 1、理解穷举法的思路。

2、能够根据具体问题的要求，使用穷举法设计算法，编写程序求解问题。 二、学情分析

本节内容的教学对象是高一或高二年级学生，他们已经具备了一定的逻辑思维、分析问题、表达思想等能力。同时，通过前三个章节的学习与实践，学生已初步体验了穷举法的基本思想，经历了用计算机解决问题的过程与步骤，学会了对计算机程序进行调试，掌握了程序的三种基本结构等基础知识，为本节内容的学习提供了良好的基础。 三、教材分析

1、本节主要内容介绍

穷举法是程序设计中使用得最为普遍、大家必须熟练掌握和正确运用的一种算法。它利用计算机运算速度快、精确度高的特点，对要解决问题的所有可能情况，一个不漏地进行检查，从中找出符合要求的答案。用穷举算法解决问题，通常可以从以下两个方面进行分析：

⑴确定范围：问题所涉及的情况有哪些，情况的种数可不可以确定。

⑵验证条件：分析出来的这些情况，需要满足什么条件，才成为问题的答案。 只要把这两个方面分析好了，问题自然会迎刃而解。

本节内容是广东教育出版社出版的普通高中信息技术（选修１）《算法与程序设计》教材第四章第２节的教学内容，包括有穷举法的基本思路，用穷举法求解问题，穷举法中穷举方案的选择等。

2、重点难点分析 教学重点：

⑴建立正确的数学模型，确定穷举方案。 ⑵根据命题确定变量的取值范围。 ⑶正确表达“符合条件”的判断。 教学难点：

⑴恰当安排穷举的方式，使得算法的效率更高。 ⑵如何评价各种穷举策略的优劣。 3、课时安排

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1课时。 四、教学环境

多媒体网络教室、投影仪等。 五、教学过程

教学环节 情境导入 （5分钟） 教师活动 通过百度百科搜索引擎了解穷举法的概念。 学生活动 1、打开百度搜索引擎,在百科中搜索”穷举法” http://baike.baidu.com/ 设计理念 1、百度百科中对穷举法通过举例暴力破解,形象的表达了什么是穷举法,从而激发学生学习兴趣。 2、利用互联网搜索重要概念，了解其含义。 讲授新知 （12分钟） 1、提出问题：粤教版教材P105中问题4-5。 2、对照流程图，以提问的形式让学生分析问题，建立正确的数学模型，设计穷举算法。 3、解释程序并调试运行。 1、分析思考问题，并尝试用数学方法解决问题，随即发现是一件困难的事情。 2、思考、讨论，体验计算机穷举在解决现实生活问题中的作用与优势。 1、由于穷举法在理解上并不十分困难，再加上学生在学习之前已经具备相当的基础。因此，在解决问题的过程中，遵循“学生为主体，教师为主导”的教学原则。 2、培养学生发现知识的规律、方法并把它运用到解决实际问题中去的能力，并初步形成严谨的逻辑思维习惯。 总结规律 （3分钟） 1、通过课件介绍用穷举算法解决问题，通常可以从两个方面进行分析：⑴确定范围：问题所涉及的情况有哪些，情况的种数可不可以确定。⑵验证条件：分析出来的这些情况，需要满足什么条件，才成为问题的答案。 1、体会穷举法中变量如何进行设置。 2、克服穷举法使用过程中出现遗漏结果的情况。 3、思考并熟练掌握穷举法中的穷举技巧。 1、通过上述举例，使学生体验穷举法解决问题的全过程并形成自己的学习心得。 2、引导学生发掘穷举法中的穷举技巧与一般规律。 3、提炼穷举法的技术方法与技术思想，使学生解决问题的能力可迁移。 1、解决问题4-6并不太困难，难的是选择最优的穷举策略。因此在进行这一教学环节时，充分应用小组合作探究的学习方法，捕捉学生的灵感。通过对比实验，使学生认识算法优劣在解决问题任务驱动 （10分钟） 1、布置探究任务：以粤教版教材P108中的“找密码”案例（此题课本上提出三种算法）作为驱动任务。根据课本上的算法每位同学先解决问题，然后全体学生以四人为一组，进行协作探究，1、根据任务需求，进行问题分析与算法设计，并编写程序解决问题。 2、与同组其他同学进行穷举方案的对比实验，体验穷举策略在解决问题中的地位和作第 2 页 共 3 页

从而认识穷举策略的优劣。 2、巡视学生学习情况，指导和帮助学生自主、协作学习。 3、完成任务后将作品上传到FTP 用。 3、在探究过程中表达思想，中的意义。 2、设计一题多解的任务，方法有有所得。 与同学、老师交流观点、经验。 难有易，使不同层次的学生均学交流评价 （5分钟） 1、展示评价标准，引导学生参考评价表进行交流和评价。 1、根据作品评价表，学生展示作品，并进行自评。 1、通过学生自评、互评、教师点评等多元化评价方式，给学生展示自我的机会，引导学生在欣赏作品的同时，取长补短，共同进步。 2、通过评价，引导学生自我反思，加深对所学知识的认识与理解，学会评价各种穷举方案的优劣。 2、引导全体学生开展组间互评。 2、欣赏别人作品，发表自已3、根据完成任务的实际情况，选择有代表性的学生上台展示作品并自评。 4、对学生作品中的闪光点和有待改进的地方进行点评。 拓展延伸 （5分钟） 1、演示利用穷举法破解压缩文件密码方面的现实应用。 2、提出问题：我们使用信用卡在柜员机上取钱时，为什么系统要输入密码的次数？ 3、通过百度搜索引擎搜索穷举法的应用。 4、讲述信息技术可能带来的不安全因素，要求学生自觉遵守网络道德与法规。 见解。 3、听取教师点评，取长补短。 4、填写评价信息反馈表。 1、理解穷举法在破解密码方面的使用原理。 2、了解穷举法在破解密码方面的现实应用。 3、打开百度搜索引擎，搜索穷举法的应用。 1、了解信息技术可能带来的不安全因素，自觉养成健康使用信息技术的习惯。 2、通过破解密码的介绍，使学生自觉养成保护密码的良好习惯，树立信息安全意识。

六、学习评价

在教学过程中，设置了学生自评、互评，教师点评等多种评价方式。同时制订了评价信息反馈表，充分发挥了教学评价的作用。

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