全国浙教版信息技术高中选修1新授课 第五节 递归算法实例及程序实现 教学设计.docx

全国浙教版信息技术高中选修1新授课第五节递归算法实例及程序实现教学设计

主备人

备课成员

教学内容分析

本节课的主要教学内容为全国浙教版信息技术高中选修1第五节“递归算法实例及程序实现”。教学内容与学生已有知识的联系在于，学生在前期学习了程序设计基础和算法概念，掌握了顺序结构、选择结构和循环结构等基本程序结构，以及基本的数学归纳法。本节课将在此基础上，通过实例让学生理解递归算法的概念、递归调用的执行过程，学会编写简单的递归程序，并分析递归算法的效率。具体内容包括递归算法的定义、递归调用的实现机制、递归算法的设计方法和应用实例，如斐波那契数列、汉诺塔问题等，与教材内容紧密关联，确保学生能够将所学知识应用于实际问题的解决中。

核心素养目标

二、核心素养目标：通过学习递归算法实例及程序实现，培养学生以下学科核心素养：1.信息素养：提升学生运用计算机编程解决问题的能力，使其能够理解和编写递归程序，掌握递归算法的应用场景和实现方法。2.抽象思维：培养学生将复杂问题抽象为递归模型的能力，通过递归分解简化问题，锻炼其逻辑思维和抽象思维能力。3.创新意识：鼓励学生在解决实际问题时，敢于尝试创新递归算法，培养其探究精神和创新意识。4.团队协作：在递归算法的学习过程中，引导学生进行小组讨论、合作解决问题，提升团队协作能力。这些核心素养目标与教材内容紧密结合，有助于学生在掌握递归算法知识的同时，提升综合素养。

学习者分析

三、学习者分析：1.学生已掌握了程序设计基础、基本数据类型、控制结构等知识，了解了算法的概念和简单算法的分析方法。在此基础上，学生对递归算法的学习具备了一定的基础。2.学生对编程具有较强的兴趣，具备一定的逻辑思维能力，但在抽象思维和创新能力方面存在差异。部分学生对解决实际问题的程序设计具有较高热情，喜欢探索和尝试。3.学生在递归算法学习中可能遇到的困难和挑战包括：理解递归思想和递归调用过程难度较大，容易陷入递归调用的细节而无法把握整体；编写递归程序时，容易产生逻辑错误，导致程序无法正常运行；对递归算法的时间复杂度分析感到困惑，难以理解递归算法的效率问题。针对这些情况，教学中需关注学生的个体差异，提供适当引导和辅导，帮助学生克服困难，提高学习效果。

学具准备

多媒体

课型

新授课

教法学法

讲授法

课时

第一课时

步骤

师生互动设计

二次备课

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：通过讲解递归算法的理论知识，为学生奠定扎实的理论基础。

2.讨论法：组织学生进行小组讨论，分析递归实例，培养学生的合作意识和解决问题的能力。

3.实验法：指导学生动手编写递归程序，通过上机实践，加深对递归算法的理解和应用。

教学手段：

1.多媒体设备：运用PPT、动画等展示递归算法的执行过程，帮助学生形象理解递归调用。

2.教学软件：利用编程环境（如Python、Scratch等）辅助教学，让学生实时编写、调试和运行递归程序。

3.互联网资源：引导学生查阅网络资料，拓展递归算法的应用场景，激发学生的学习兴趣。

教学过程

1.导入新课

上课之初，我将首先引导学生回顾之前学习的算法知识，如顺序结构、选择结构和循环结构等。然后提出问题：“在这些问题中，有没有一种情况是问题本身可以分解为规模较小的同类型问题来解决的呢？”通过这个问题，让学生思考并自然导入今天的新课——递归算法。

2.理论知识讲解

（1）递归算法概念

首先，我将详细讲解递归算法的定义和特点。在此过程中，我会强调递归算法的两个核心要素：递归关系和递归终止条件。通过具体实例，如斐波那契数列，让学生理解递归算法的基本原理。

（2）递归调用过程

接着，我会用PPT和动画演示递归调用的执行过程，让学生形象地了解递归调用的具体步骤。同时，讲解递归调用的栈结构，使学生明白递归程序的执行原理。

3.实例分析与讨论

（1）斐波那契数列

我将给出斐波那契数列的递归算法，让学生分析其递归关系和递归终止条件。然后组织学生进行小组讨论，探讨如何将斐波那契数列的递归算法转化为非递归算法，从而降低时间复杂度。

（2）汉诺塔问题

接着，我会介绍汉诺塔问题，引导学生发现递归解决该问题的方法。在此过程中，学生将学会如何将复杂问题分解为规模较小的同类型问题。

4.编程实践

（1）编写递归程序

在学生掌握了递归算法的理论知识后，我会指导他们动手编写递归程序。首先，让学生尝试编写斐波那契数列的递归程序，然后逐步引导他们编写汉诺塔问题的递归程序。

（2）调试与优化

在学生编写完程序后，我会组织他们进行调试和优化。针对递归程序中可能出现的逻辑错误，引导学生发现并解决问题。同时，让学生思考如何优化递归算法，提高程序效率。

5.知识拓展

（1）递归算法的应用场景

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