2.4.2枚举算法（第一十八课时）-教学设计-2024新人教中图版（2019）《高中信息技术》必修第一册.docx

1、课程基本信息课题枚举算法教科书书名： 信息技术必修1 数据与计算 人民教育出版社；中国地图出版社 出版日期：2019 年 6 月教学目标教学目标：1. 理解枚举算法的基本思想；2. 认识问题解决过程中枚举算法的效率，通过不同解题方法的比较，体验算法的优化，合理选择算法；3. 体验程序设计的基本过程，通过对问题进行分析，根据实际问题的需要选用不同的算法，编写程序并进行调试和完善，形成用计算机解决问题的具体方案。教学重点：1. 理解枚举算法的基本思想；2. 通过不同解题方法的比较，体验算法的优化并合理选择算法。教学难点：根据现实问题的需要，灵活运用枚举算法解决实际问题。教学过程时间教学环节主要师生

2、活动3复习旧知引入主题在前面的学习中，我们学习了三种程序结构，了解了解析算法的思想：通过找出解决问题的前提条件与结果之间关系的表达式，并计算表达式的值来实现问题的求解。解析法求解“鸡兔同笼”问题：今有雉兔同笼，上有三十五头，下有九十四足，问雉兔各几何？除了解析法，有没有其他的方法解决鸡兔同笼问题呢？回忆我们在循环结构中学过的密码破解的实例，能不能像破解密码一样，通过一个一个地去尝试，找到满足条件的鸡和兔的数量呢？8新知学习算法思想枚举算法的思想例1枚举法解“鸡兔同笼”问题（1） 分析问题 本问题的已知条件是什么？求解目标是什么？隐含什么样的关系？ x + y = 35 2x + 4y = 94

3、列举出所有可能，逐一尝试验证，输出其中满足题目条件的鸡兔数量，这就是枚举算法的思想。 用枚举算法实现解“鸡兔同笼”问题，如何进行问题拆解？ 一一列举可能的解，即枚举范围是多少？ 逐一检验可能的解，判断条件是什么？（2） 设计算法：输入数据、处理数据、输出结果逐一列举，用循环结构就可以解决。一一校验，则需要用到分支结构，验证哪些情况满足问题的条件，如果满足就输出。 （3） 编程调试算法的优化：分析两种代码的循环执行次数，在解决实际问题的过程中，由于枚举算法需要将所有可能情况一一列举，当数据范围比较大时，要尽可能将枚举范围降至最小，提高解决问题的效率。试一试：用自己的话说一说，枚举算法的思想是什么

4、？一一列举，逐一检验即：列举出所有可能的情况并逐一进行检验，根据检验的结果执行相应操作。枚举算法要注意的问题：12实践活动实践活动1：小明的幸运年有人问小明的年龄，小明说：今年是我的幸运年。我出生年份的四位数字加起来刚好是我的年龄（周岁）。已知今年是2020年，请推断出小明的出生年份（4位整数）。解法一：（1） 分析问题 本问题需要存储哪些数据，各是什么类型？ 用枚举算法实现解“小明的幸运年”问题，如何进行问题拆解？ 一一列举可能的解，即枚举范围是多少？ 逐一检验可能的解，判断条件是什么？ 如何根据输入年份，得到四位数字之和？以“1949”为例，讲解数字拆分的过程：（2） 设计算法：输入数据、

5、处理数据、输出结果（3） 编程调试将一段逻辑相对独立、功能相对单一的代码封装成一个函数，可以提高代码的可读性和可重用性。可以直接调用定义的resolve函数，一一列举，逐一检验：解法二：将输入年份先强制转换为字符串，通过for循环结构将每个字符取出，转换为整型数据，再进行累加，也能完成该功能。 在编写程序解决问题的过程中，要注意灵活使用Python的各种运算符解决问题。实践活动2：水仙花数“水仙花数”是指一个三位自然数，其各位数字的立方和等于该数本身。例如153是“水仙花数”，因为：153 = 13 + 53 + 33。解法一：（1） 分析问题 本问题需要存储哪些数据，各是什么类型？ 用枚举算

6、法实现解“水仙花数”问题，如何进行问题拆解？ 一一列举可能的解，即枚举范围是多少？ 逐一检验可能的解，判断条件是什么？ 如何分离各位数字，并得到三位数字的立方之和？（2） 设计算法：输入数据、处理数据、输出结果（3） 编程调试解法二：通过分别枚举三位自然数的百位、十位和个位数字，计算生成一个三位自然数，再去判断它是否是水仙花数。 一一列举可能的解，即枚举范围是多少？ 逐一检验可能的解，判断条件是什么？通过这两个实践活动，我们发现，同一个问题，可以从不同的角度思考，实现问题求解。在算法的学习中，大家要多思考，多和身边的同学们讨论，碰撞出更多思维上的火花。枚举算法的应用：想一想：以下问题可以用枚举算法解决吗？说一说：除了上述问题之外，生活中有哪些问题是可以用枚举算法来解决的？ “开心辞典”栏目中的“二十四点”的趣味题逻辑问题：警察抓小偷问题2知识梳理归纳总结(一) 帮助学生梳理教学线索，总结重点内容。1. 枚举算法的基本思想2. 枚举算法的结构特征3. 枚举算法的应用(二) 布置课后练习，学生自测学习效果，进行查缺补漏。编写程序解决以下问题:Q1：从2000年到2050年，哪些年份是闰年？ 能够被4整除但不能被100整除的是闰年 能够被400整除的也是闰年Q2：寻找1000以内的所有素数。