《用穷举法解决问题》教学设计

教师：查成林

一、 教学内容分析

本节课内容选自教科版《算法与程序设计》第三章第2节第1小节，主要 让学生了解穷举算法的特点，掌握用穷举法设计算法的基本要求，学会设计穷举算法解决问题，并用流程图或伪代码描述穷举算法，选择在教室进行教学。

二、 学情分析

在前面的教学中，学生已经学习了算法的特点，理解了顺序、选择、循环三种基本结构，并通过上机实践，对算法与程序设计有了初步的认识。

学生对《算法与程序设计》的兴趣和认识不一，有的将它作为数学辅助，有的视为异常枯燥之物，也不乏对其“倾心”者……因而，由于层次不一样，在学习时，可能会遇到以下问题：

①、学生理解不透彻，考虑不周到，以致无法得出正确的结果 ②、学生一味模仿例题为主，思维局限，知识无法迁移 ③、学生为学习算法而学算法，不联系生活实际

三、 教学目标 知识与技能：

了解穷举算法的关键，掌握穷举法解题的基本思路，学会使用流程图或伪代

码描述穷举算法，能认识到穷举算法的适用范围及其局限性。

过程与方法：

通过“水仙花数”、“百鸡百钱”等问题，归纳总结穷举法的基本特点及其解

决问题的基本思路，通过设计穷举算法模拟密码破解，尝试全面认识穷举算法，理解其适用范围及局限性。

情感态度与价值观：

通过解决具体问题，体验穷举法在生活中的广泛应用和重要价值，认同

穷举算法解决问题的局限性，培养学生严密的逻辑思维能力、自主探究能力。

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四、 教学重难点：

教学重点：穷举算法的基本特点；设计穷举算法解决问题 教学难点：联系实际问题设计并规范描述穷举算法； 四、教学方法与策略

问题引入，体验归纳，联系实际，启发探究 五、教学过程设计： （一）情境引入（2分钟）：

教师：一些同学提前几分钟赶到机房门口，门没有开，我给某位同学一串

钥匙，让他开门，钥匙有很多把，如果是你，你会怎么开门呢？

学生：回答如何开门，可能会说一把一把尝试等 教师：生活中类似的例子还有很多，请列举一二 （二）构建新知： 例题回顾(3分钟)：

教师：在构建多重循环时，我们举过一个例子“水仙花数”，请同学

帮我们回顾一下我们是如何找出所有的水仙花数的。

学生：回想并回答

教师：引导学生分析解决水仙花数的过程，水仙花数的范围，我们列

举的规则，并给出流程图

学生：在教师的引导下分析解决水仙花数的过程，水仙花数的范围，

列举的规则，并复习流程图

新例分析（10分钟）：

教师：提出百鸡百钱问题 学生：思考并设计算法

教师：引导学生分析穷举范围，穷举方法，提供不完整流程图，请学生

完成设计

学生：补充完整流程图

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教师：请学生写出代码或直接给出程序演示，请学生小结穷举法解决问

题的一般过程及实现方法

师生共同总结：

如果确定用穷举算法来解决问题，一般来说选择的控制结构是

（循环结构），循环变量的范围选择要依照（不重复）、（不遗漏）的原则，根据循环变量列出可能的解，再根据条件对可能的解进行筛选,最后将符合条件的值输出。

（三）问题解决（22分钟）：

教师：提出破解三位纯数字密码问题 学生：思考通过穷举法暴力破解密码

教师：引导学生根据穷举法的基本特点，设计破解算法，并画出流程图

或写出伪代码

学生：设计算法，并画出流程图或写出伪代码

教师：请学生写出代码或直接给出程序演示，提请学生注意破解时间，

演示结束，将问题难度加大，破解6位纯数字密码

学生：尝试更改算法

教师：演示破解6位纯数字密码的程序，并请学生注意破解时间，再次

加大难度，破解带小写字符和数字的6位数密码

学生：尝试再次更改算法，并思考如何解决时间问题

教师：引导学生认识穷举算法的适用范围及其局限性，并思考如何改进

算法提高其效率（适当提示，如“猜数字游戏”的实现等）

学生：总结穷举算法的适用范围及其局限性

（四）总结与延伸：（3分钟）

教师总结课堂，并布置作业及思考题：

1、编写程序演示密码破解

2、思考：如何提高穷举算法的效率及适用范围？

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