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课程标准 | 选修_模块1:算法初步

2018-01-30 13:21:45发布源:点击数:0

导读

       本轮课程改革中高中信息技术课程由必修、选择性必修和选修三类课程组成。必修为2个模块、选择性必修6个模块、选修2个模块,内容模块得到较大的丰富和扩展。其中新增选修内容模块有三维设计与创意、开源硬件项目设计、移动应用设计等,如图所示,算法初步是选修模块。

        必修:是全面提升高中学生信息素养的基础,强调信息技术学科核心素养的培养,渗透学科基础知识与技能,是每位高中学生必须修习的课程,是选择性必修和选修课程学习的基础。

        选择性必修:是根据学生升学、个性化发展需要而设计的,分为升学考试类课程和个性化发展类课程。选择性必修课程旨在为学生将来进入高校继续开展与信息技术相关方向的学习以及应用信息技术进行创新、创造提供条件。

        选修:是为满足学生的兴趣爱好、学业发展、职业选择而设计的自主选修课程,为学校开设信息技术校本课程预留空间。


以下是选修模块1“算法初步”的内容描述:

对问题的抽象或形式化描述是算法的基础。算法的每一步都是一个准确表达的步骤或指令,旨在用一系列这样的步骤在有限的时间内解决实际问题。解决同一个问题存在不同的算法,算法有有效(无效)、高效(低效)等差别。学习算法,可以从系统的角度描述和解决问题,有助于学生未来专业的发展。本模块是针对算法及其初步应用而设置的选修模块。

通过本模块的学习,学生应该理解利用算法进行问题求解的基本思想、方法和过程,掌握算法设计的一般方法;能描述算法,分析算法的有效性和效率,利用程序设计语言编写程序实现算法;在解决问题过程中能自觉运用常见的几种算法。

本模块包括“算法基础”“常见算法及程序实现”“算法应用”三部分内容。


1.1 通过分析实际问题,经历描述问题并利用符号语言将其形式化的过程,理解解决问题的起点是问题的描述,算法的基础是形式化描述。

1.2 经历将解决问题的方法归结为一系列清晰准确步骤的过程,理解算法的概念、基本要素和基本特征。

1.3 分析欧几里德割圆术、秦九韶经典算法,能够用自然语言、伪代码、流程图等多种方式描述这些算法。

1.4 通过案例分析,理解二叉树的概念及其遍历的方法,初步掌握二叉树在搜索算法中的应用。

1.5 通过问题解决,掌握贪心、分治、动态规划和回溯等常见算法,并结合具体问题开展编程实践。

1.6 通过比较解决同一个问题的不同算法,体验算法效率的差别,理解算法的正确性、可读性、健壮性,掌握算法分析的一般方法和过程,会计算算法的时空复杂度。

1.7 能有意识地把算法及算法思想迁移应用于实际生活和学习中,分析算法的优势和不足。



【教学提示】

本模块是学生在学习必修和选择性必修课程内容的基础上,对算法内容更为系统的、深入的学习,因此在教学中要注意利用前阶段的学习基础,创设利用算法解决问题的情境,让学生经历将实际问题形式化的过程,深入理解算法的特征,掌握常见算法的描述、编程及应用的方法,并能有意识、负责任地应用算法解决实际问题。

教学过程中,可针对具体的算法情境问题,让学生经历利用算法解决问题的全过程。从实际的问题入手,让学生分析问题,建立数学模型,将其形式化,用计算机语言编程解决。在解决问题的过程中,注重思路和方法的引导,以利于学生计算思维的形成和发展。

【学业要求】

学生能了解算法概念、基本要素和基本特征,能够分析、描述实际问题,能够用自然语言、伪代码、流程图等描述算法并利用符号语言将其形式化;初步掌握二叉树在搜索算法中的应用,掌握贪心、分治、动态规划和回溯等常见算法及其编程应用;掌握算法分析的一般方法和过程,能够计算算法的时空复杂度(计算思维)。了解算法的优势和不足,能够负责任地应用算法并将算法思想迁移到实际生活和学习中(数字化学习与创新、信息社会责任)

42011102000042号