第 4 章算法与数据结构4.2迭代法 -高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》说课稿（人教-中图版2019）

第4章算法与数据结构4.2迭代法-高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》(说课稿）（人教-中图版2019）一、教学内容

第4章算法与数据结构4.2迭代法，本节课主要内容包括迭代法的概念、原理以及应用。通过本节课的学习，学生将了解迭代法的定义、迭代过程以及迭代算法的设计方法，并能够运用迭代法解决实际问题。教材内容涉及人教-中图版2019《信息技术-数据与数据结构》中的相关章节。二、核心素养目标分析

本节课旨在培养学生的计算思维、问题解决能力和创新意识。学生将通过学习迭代法，发展逻辑推理和抽象思维能力，学会将实际问题转化为算法模型，并运用迭代算法解决实际问题。同时，通过小组合作和项目实践，提升学生的信息素养和团队合作能力，培养他们在信息技术领域持续学习和创新的精神。三、学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在进入本节课之前，已经学习了基本的算法概念和程序设计基础，对数据结构有一定的了解，如线性结构和非线性结构的基本概念。此外，学生可能已经接触过一些简单的算法实现，如排序和查找算法。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

高中学生对信息技术课程普遍保持较高的兴趣，尤其是对编程和算法设计。学生的能力水平参差不齐，部分学生具备较强的逻辑思维和编程能力，能够快速理解算法原理；而部分学生可能在抽象思维和编程实践方面存在一定困难。学习风格上，学生既有偏好独立思考的，也有倾向于合作学习的。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在学习迭代法时，可能会遇到以下困难和挑战：一是理解迭代过程的抽象性，二是将实际问题转化为迭代算法的难度，三是编程实现迭代算法时可能出现的逻辑错误。此外，学生可能对算法的效率问题缺乏足够的认识，难以评估迭代算法的适用性和优化方向。四、教学资源

-软硬件资源：计算机实验室，配备编程软件（如Python、Java等），以及可编程硬件设备（如Arduino）。

-课程平台：学校内部教学平台，用于发布教学资料和作业。

-信息化资源：在线算法教程、视频讲解、编程社区论坛等。

-教学手段：多媒体教学设备（如投影仪、电子白板），实物教具（如算法流程图模型），以及教学软件（如算法模拟软件）。五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对迭代法的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们在编程过程中遇到过需要重复执行相同操作的问题吗？”

展示一些编程过程中使用循环结构的例子，让学生初步感受迭代法的魅力或特点。

简短介绍迭代法的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.迭代法基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解迭代法的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解迭代法的定义，包括其主要组成元素或结构，如循环、条件判断、更新等。

详细介绍迭代法的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.迭代法案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解迭代法的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的迭代法案例进行分析，如迭代求解方程、迭代优化算法等。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解迭代法的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际编程的影响，以及如何应用迭代法解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与迭代法相关的编程问题进行讨论。

小组内讨论该问题的解决思路，尝试设计迭代算法。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果，包括算法设计思路和预期效果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对迭代法的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括算法设计、实现过程和测试结果。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调迭代法的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括迭代法的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调迭代法在编程中的价值和作用，鼓励学生将迭代法应用于实际问题解决中。

7.课后作业布置（5分钟）

目标：巩固学习效果，培养学生的自主学习能力。

过程：

布置课后作业，要求学生选择一个实际问题，尝试使用迭代法进行解决。

鼓励学生查阅资料，与同学讨论，独立完成作业。

课后作业提交后，教师将进行批改和反馈，帮助学生查漏补缺。六、教学资源拓展

1.拓展资源：

-迭代算法的数学基础：介绍迭代算法背后的数学原理，如极限、收敛性等，帮助学生从数学角度理解迭代算法的严谨性。

-不同迭代方法的比较：介绍不同的迭代方法，如牛顿迭代法、二分法等，比较它们的适用场景和优缺点。

-迭代算法的实际应用：探讨迭代算法在科学计算、优化问题、图像处理等领域的应用实例，增强学生对迭代法实际价值的认识。

-迭代算法的编程实现：提供一些常见的迭代算法的编程实现示例，如迭代求解线性方程组、迭代优化算法等，帮助学生将理论知识应用于实际编程。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：《算法导论》、《数值分析》等，这些书籍可以为学生提供更深入的算法和数学知识。

-观看在线课程：推荐一些关于算法和编程的在线课程，如Coursera、edX上的相关课程，帮助学生从不同角度理解迭代法。

-参与编程竞赛：鼓励学生参加算法竞赛，如ACMICPC、GoogleCodeJam等，通过实战提升算法设计和实现能力。

-自主研究项目：引导学生选择一个与迭代法相关的项目进行研究，如开发一个基于迭代法的优化算法，以加深对迭代法的理解。

-加入学术交流：鼓励学生参加学术会议或研讨会，与同行交流迭代法的研究成果，拓宽视野。

-编写算法文档：让学生尝试编写自己的算法文档，详细记录算法的设计思路、实现过程和测试结果，提高文档编写能力。

-实践编程工具：使用MATLAB、Python等编程工具，实现迭代算法，并通过可视化工具观察算法的运行过程，加深对迭代算法的理解。

-撰写研究论文：指导学生撰写关于迭代算法的研究论文，培养学生的科研能力和论文写作技巧。

-参与开源项目：鼓励学生参与开源项目，如GitHub上的相关项目，通过实际编码提升迭代算法的编程能力。七、教学反思与总结

今天这节课，我们学习了迭代法，这是一个挺有意思的话题。说起来，这节课上的收获还是挺多的，但也有些地方我觉得可以改进。

首先，我觉得在导入新课的时候，我用了几个编程中常见的例子来引起学生的兴趣，这个方法挺有效的。我看到学生们在看到这些例子的时候，眼神里都闪着好奇的光芒，这说明他们对迭代法有一定的兴趣。但是，我也发现有些学生对于这些例子背后的原理理解得还不够深入，所以在讲解基础知识的时候，我可能需要更加细致一些，用更简单易懂的语言来解释。

在讲解迭代法的基础知识时，我尽量用图表和实例来帮助学生理解。我发现，这样的教学方法对于理解抽象概念的学生来说效果不错。不过，我也注意到，有些学生对于算法的数学基础理解起来比较吃力，他们可能需要更多的实践机会来加深理解。所以，我可能会在接下来的教学中，增加一些实践环节，让学生通过动手操作来巩固知识。

案例分析环节，我选择了几个典型的迭代法应用案例，希望学生们能够从中看到迭代法的实际应用价值。我看到学生们在讨论的时候，积极参与，这让我很欣慰。但是，我也发现，有些学生在讨论中显得有些拘谨，可能是因为他们对于表达自己的观点还不够自信。所以，我打算在今后的教学中，更多地鼓励学生发表自己的看法，提高他们的表达能力和自信心。

在小组讨论环节，我发现学生们能够很好地合作，提出了一些不错的想法。但是，我也注意到，有些小组在讨论过程中，没有很好地分配任务，导致讨论效率不高。因此，我会在今后的教学中，更加注重培养学生的团队合作能力和时间管理能力。

课堂展示与点评环节，学生们都表现得很好，能够清晰地表达自己的观点。不过，点评环节中，我发现有些学生对于其他小组的展示不够关注，这可能是因为他们对点评环节的重要性认识不足。所以，我会在今后的教学中，强调点评环节的重要性，让学生学会倾听和评价。

针对这些问题，我提出以下改进措施和建议：

-在讲解抽象概念时，增加更多实例和可视化工具，帮助学生更好地理解。

-在小组讨论环节，提供更明确的任务分配和讨论指导，提高讨论效率。

-鼓励学生在课堂上积极提问和发表意见，提高他们的参与度和自信心。

-定期进行教学反思，不断调整和优化教学方法，以适应学生的不同需求。

希望通过这些改进，能够使今后的教学更加有效，让学生们在信息技术领域的学习中取得更好的成绩。八、内容逻辑关系

①迭代法的定义

-重点知识点：迭代法是一种通过重复执行相同操作来求解问题的方法。

-重点词句：“迭