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枚举算法

【课程标准】

掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。

通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的效率，掌握程序调试和运行的方法。

【教学目标】

通过“票据中模糊数字推断”情境，分析数字推断的过程，理解枚举算法的基本原理。（计算思维）

通过“判断一个数是不是素数”任务，了解枚举算法求解问题的基本过程，能用流程图描述该问题求解的算法，能编写程序并调试运行，实现问题求解。（计算思维）

体验枚举算法的执行效率，认识优化算法的必要性。（计算思维）

通过与生活实例的结合运用，学会使用枚举算法解决生活中的实际问题，提高信息安全意识。（信息社会责任）

【学业要求】

利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。

【学情分析】

本节课的授课对象是高中一年级的学生，他们已经具有一定的问题解决和规划设计能力，而且乐于动手操作，勇于探索。通过前面课程的学习，学生已经理解了算法及其特征，能用流程图描述问题求解的算法；掌握了Python语言的基本知识，能进行简单的程序编写。但是还缺乏对利用程序解决实际问题过程的系统化梳理，对常用的典型算法（如枚举算法）缺乏深入的理解。

【教学重点】

理解枚举算法的核心思想和典型特征；能结合实际问题，编写程序实现枚举算法并调试运行，解决问题。

【教学难点】

感受不同算法的执行效率，体验算法优化在问题解决中的价值。

【教学方法】

教学方法：讲授法、任务驱动法、对照实验法和合作探究法。

讲授法：通过“票据中模糊数字推断”问题导入，讲授枚举算法的基本原理。

任务驱动法：以“判断一个数是不是素数”为主要任务，引导学生在枚举算法思想的指导下进行算法分析、程序编写与调试。

对照实验法：运用对照实验法，比较“寻找100以内的所有素数”的两个程序的运行效率，认识算法优化的重要性。

合作探究法：通过小组合作“***;的任务，体会枚举算法思想在实际生活中的运用，培养学生的计算思维。

软硬件资源：网络机房、电子白板、教学课件、《希沃白板》软件。

【教学过程】

教学环节

教学内容

学生活动

设计意图



情境导入

引入枚举

算法

教师活动：课堂开始创设情境，引入票据中模糊数字推断问题。

张票据上有一个4位数字组成的编号。

甲说：数字编号的前两位数字相同，但都不是零；乙说：数字编号的后两位数字是相同的，但与前两位不同；丙说：数字编号是一个整数的二次方。试根据以上线索推断出编号

观察

思考

以实际生活场景作为突破口，引出本节课的主枚举算法，激发学生的学习兴趣



数字解密

初识枚举

算法

活动1：分析问题

已知条件：四个数字应是AABB，其中A≠0，A与B不相等，且AABB是一个整数的二次方；

求解目标：票据中的数字；

隐含关系：要求解的四位数字编号的票据必须同时满足已知的所有条件。

教师活动：引导学生梳理推断的思路。

师生互动：完成问题的分析。

根据问题引领，自主思考

本环节以实际生活场景作为突破口，学生通过体验推断模糊数字的实际问题，认识枚举算法，进而总结出枚举算法的三要素，突破本节课的第一个教学重点——枚举算法设计的基本原理



数字解密

初识枚举

算法

活动2：设计算法

教师活动：引导学生进行算法分析。根据问题分析，只要一一列举出4位数字AABB中A与B的所有可能组合，保证A≠B且A≠0，再验证二次方根问题，就可以得到问题的解。

师生互动：完成算法流程图。

活动3：梳理归纳

师生互动：分析该问题解决算法的核心思想——枚举算法。教师强调该算法的基本特征：枚举对象、枚举范围和验证条件。

活动4：程 内容过长，仅展示头部和尾部部分文字预览，全文请查看图片预览。 。例如，有的系统设计6位阿拉伯数字作为***位数字所有的排列组合共有100000种，这就意味着最多只需尝试一百万次就可破解密码，对计算机来说这是一个非常小的值。这就是绝大多数系统对用户设置密码验证次数限制的原因，一旦超过限值，用户账户就会被锁定。

提出问题：如何保护自己的密码安全？教师展示保护密码安全的技术（如指纹验证、图片验证等），帮助学生建立信息安全意识。

延伸：思考枚举算法还有哪些应用



回顾学习过程，交流密码设置安全性问题，了解枚举算法的更多应用，拓展思路



对枚举算法的应用进行情感升华，帮助学生建立正确的信息社会责任和信息保护意识





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