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while语句的嵌套流程图
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。
（4）解释算法。
（5）结合探究算法总结算法的特征：
有穷性；确定性：数据输入 数据输出 可行性：（学生读）
（二）算法的描述：
1 自然语言描述的方法：用人们常用的日常语言来描述算法，容易掌握，但是容易出现语义的歧义。
（如探究的实例，就是自然语言描述的方法）。
2 流程图描述方法：（扩展知识面讲解）使用图形表示算法的思路是一种极好的方法，因为千言万语不如一张图。流程图在汇编语言和早期的BASIC语言环境中得到应用，对PASCAL或C语言都极适用。到了现在，我们学习大多数编程语言的时候，包括C，C++,Java和Python等高级编程语言的时候，流程图也是我们必须要学习的知识。它的优点是流程描述清晰、简洁。下面我们通过探究活动的自然语言描述和流程图的描述来体会一下，用流程图描述的方法的优势。（同时讲解流程图各种图框的组成，重点讲解如何绘制流程图）。
开始
（1）    t=0
（2）    x=1
（3）    y=1
（4）    z=1
（5）    如果满足式子6x+5y+4z=50, 则解的个数加1，并输出这个解x,y,z的值
（6）    z=z+1
（7）    如果z<=12,则转到步骤（5）， 否则转到步骤（8）
（8）    y=y+1
（9）    如果y<=10,则转到步骤（4），则到步骤（10）
（10）x=x+1
（11）如果x<=8,则转到步骤（3）， 否则转到步骤（12）
（12）结束
3 伪代码描述方法：用介于自然语言和计算机语言之间的符号描述算法。书写方便，格式紧凑，易于理解。
（简单介绍即可）
（布置课后作业：P51页 交流活动1，比较各种算法描述方法的优势和不足，填充表3-5。）
流程图的基本图形及其功能
图形
名称
功能
开始/结束
表示算法的开始和结束
输入/输出
表示算法中的变量的输入或输出
处理
表示算法中变量的计算与赋值
文档
以文档的形式输入输出
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
（三）三种基本控制结构
在探究活动的流程图中，各种图框都表示了不同的含义，那么它们组合在一起又有什么意义吗？在探究活动中，x,y,z都有一个取值的范围，然后依次尝试了不同的数值，得到了多个正整数解的个数，那么在流程图中这种反复的尝试又是怎么表示出来的呢？其实，在这个流程
图中我们用到了二种不同的控制结构，选择结构和循环结构来实现的这种反复的尝试。下面了解一下在程序设计中都有哪些程序控制结构。
【介绍三种结构的含义和流程图表示，并让学生在探究1的流程图中分别出这三种结构】
1 顺序结构：程序中的各步操作按出现的先后顺序执行；
2 选择结构：程序的处理步骤出现了分支，需要根据某一特定的条件其中的一个分支执行；有单选泽，双选择，多选择等三种，常见语句：if，if…else
3循环结构：表示程序反复执行某个操作或者某些操作，直到判断条件为假（或为真）时可终止循环。常见语句While，for，和嵌套循环。
【头脑风暴】利用计算机（Python3）体验基本控制结构：
（1）利用计算机（Python3）求半径为10的圆的面积，并输出圆的面积。
Pi=3.1415926
r=10                            绘制流程图：
s=pi*r*r
print(“s:”，s)
      顺序结构
                                                                         
（2）利用计算机（Python3），输入一个分数，如果分数大于等于60分，输出“合格”，否则输出“不合格”。
a=78
if  a>=60: 
    print(a,"合格")            绘制流程图：
else:
print(a,"不合格")
选择结构
                                                                                     
（3）输出100以内的所有奇数？
a=1
while a<100:
    print(a)                      绘制流程图：
    a+=2    （步长）
循环结构
                                                                                         
四、课堂小结：
1算法的含义和特征；
2算法的三种描述方法：自然语言描述，流程图描述和伪代码描述三种方法。
3 三种控制结构：顺序结构，选择结构，循环结构。

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