川教版（2019）八年級上冊第2節(jié) 高效的策略獲獎ppt課件

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川教版（2019）信息技術八年級（上）冊教學設計課題第2節(jié) 高效的策略課型新授課授課時間第2課時 共2課時教材分析本節(jié)主要通過例舉生活中常見的策略，讓學生初步體驗高效的策略，通過多種策略找到最高效的策略來解決實際問題。學情分析通過前面對策略的學習，學生理解了什么叫做策略，并且了解了從問題到程序的一般流程，能夠通過偽代碼的形式對策略進行表示，對節(jié)課中高效策略的學習有一定的幫助。教學目標1、了解策略的效率；2、理解“最優(yōu)解”的概念。教學重點教學重點：1、了解策略的效率；2、理解“最優(yōu)解”的概念。教學難點：通過對生活中的策略進行分析，理解“最優(yōu)解”的概念。 教學流程 教師批注課堂導入上一節(jié)課我們講解了運動會分獎品和報數(shù)游戲，接下來我們一起來做一個游戲——分小球。通過分小球游戲，引起學生的興趣。教學過程三、打破常規(guī)的思維解決現(xiàn)實生活中的問題，如果要求使用“最優(yōu)解”，則往往需要我們打破常規(guī)的思維方式，去思考“最優(yōu)”的方法。有7袋玻璃球（每個袋中玻璃球的數(shù)量若干），其中6袋中，每粒玻璃球重1克，有1袋中玻璃球是每粒重2克。所有玻璃球外觀與大小完全一樣，天平至少要稱幾次，才能保證找出是哪袋玻璃球（異常袋）與其他6袋不一樣?歡歡：我先從“最笨”的方法開始。從7袋中每袋分別取出1粒，然后放到天平上去稱，天平另一端放1克重的砝碼，如此，最多稱6次，就能找出“異常袋”。樂樂：我覺得沒有必要逐個稱量，可以在天平左右兩邊各放1粒，如果重量相等，則另換兩粒稱。如此，最多只需稱3次，就能找出“異常袋”。歡歡：我在你這個方法的基礎上再改進一下：同時在天平左右兩邊各放3粒，如果相等，則剩下的那粒來自“異常袋”；若不相等，則將重的那3粒中，任取2粒放在天平左右兩邊稱。如此，只需稱2次，就能找出“異常袋”。以上思路，都是常規(guī)思路，如果要求只稱1次就找出“異常袋”，那我們就必須找到“最優(yōu)解”。歡歡和樂樂上面提到的策略都能解決這個問題，所以他們的策略都是“有效策略”。他們這些策略中的“最優(yōu)解”需要稱2次才能找出“異常袋”。如果我們換一種思路的話，只稱1次就可找出“異常袋”。步驟一：給袋子編號先對7個袋子進行編號，如下圖所示。步驟二：從袋子中取出玻璃球根據(jù)袋子的編號，是幾號，就取出幾粒玻璃球，如下圖所示。步驟三：用天平稱玻璃球總重量如果取出來的28粒玻璃球都是1克重，那總重量就應該是28克。顯然，稱出來的重量肯定是大于28克的。只稱1次，稱出總重量，就能知道哪個袋子是“異常袋”。請大家整理思路，填寫下表。如果那么克編號1的袋子異常總重量將是:29編號2的袋子異常 編號3的袋子異常 編號4的袋子異常 編號5的袋子異常 編號6的袋子異常 編號7的袋子異常  四、簡化問題歸納出“最優(yōu)解”有時候我們會遇到一些復雜的問題，為了解決這樣的問題，我們可以對問題進行“簡化”，然后根據(jù)簡化后的結果，逐漸找出原問題的“最優(yōu)解”。下面我們來玩一個“取玻璃球”的游戲，游戲的規(guī)則如下：有A、B、C共3袋玻璃球。A袋中有1粒玻璃球，B袋2粒，C袋3粒。找兩位同學輪流從3個袋子中取出玻璃球。每人每次只能選出其中1袋，從這袋中取任意粒（比如C袋中可取1、2或3粒）玻璃球，誰取出所有袋中最后那粒，或誰取最后一次，誰就獲勝。以下是歡歡對這個游戲的簡化:1、如果A、B、C這3袋只剩1袋存在玻璃球，則誰先取，他就會一次將這袋全取光，所以：誰先取，誰必勝;2、如果有任意2袋存在玻璃球，并且2袋中都只剩1粒球，結果：誰先取，誰必輸;3、如果有2袋，其中1袋剩1粒，另1袋剩2粒，則先取的人必勝。因為他只需要取走2粒中的1粒，剩下就是上面編號2的情況，輪到對方先，對方輸;4、如果有2袋，其中1袋剩1粒，另1袋剩3粒，則先取的人必勝。因為他只需要取走3粒中的2粒，剩下就是上面編號2的情況，輪到對方先，對方輸；5、如果有2袋，每袋都是2粒，則先取的人必輸。他若取走1粒，剩下的就是上面編號3的情況，對方先取，對方勝：他若取走某袋中的2粒，則對方取光剩下那袋，也是對方勝;6、如果有2袋，1袋是2粒，另1袋3粒，則先取的人必勝。先取的人只需從3粒中取走1粒，剩下的就是上面編號5的情況，輪到對方先，對方輸;7、如果有3袋，且3袋中都剩1粒，則誰先取，誰必勝;8、如果有3袋，3袋中有2袋剩1粒，另1袋剩2粒，則誰先取，只需直接取光2粒那袋，剩下就是上面編號2的情況，輪到對方先，對方輸;9、如果有3袋，3袋中有1袋剩1粒，另2袋均剩2粒，則誰先取，只需直接取走1粒那袋，剩下就是上面編號5的情況，輪到對方先，對方輸;10、如果有3袋，3袋中有2袋剩1粒，另1袋剩3粒，則誰先取，只需直接取光3粒那袋，剩下就是上面編號2的情況，輪到對方先，對方輸。現(xiàn)在我們可以回到最初的游戲，A袋中有1粒玻璃球，B袋2粒，C袋3粒，則誰先取誰必輸。先取的策略只有以下幾種:若從C袋中取走1粒，就成了上面編號9的情況；若從C袋中取走2粒，就成了上面編號8的情況；若將C袋全取走，則是上面編號3的情況；若從B袋中取走1粒，就成了上面編號10的情況；若將B袋2粒全取走，就成了上面編號4的情況；若將A袋取光，就成了上面編號6的情況。 綜合所有情況，后取的人只要不出錯，則后取必勝。也就是說，后取的人有“必勝策略”，“必勝策略”就是后取的“最優(yōu)解”。類似像這樣的問題，看起來很復雜，但我們可以將其簡化，然后逐步推導其結果，從而最終找到這種復雜問題的“最優(yōu)解”。 拓展練習：還是上面“取玻璃球”的游戲，若有A、B、C、D 4袋玻璃球，D袋中有4個玻璃球，其他袋與之前相同。請問：該問題的最優(yōu)解，先取者是輸還是贏?直接將D袋取光，剩下的就還原為上面的游戲，且輪到對方先取。 拓展閱讀：仿生算法蟻群系統(tǒng)[Ant System ( AS ）或 Ant Colony System ( ACS )]是由意大利字者于20世紀90年代首先提出來的。他們在研究螞蟻覓食的過程中，發(fā)現(xiàn)蟻群整體會體現(xiàn)出一些智能的行為，例如蟻群可以在不同的環(huán)境下尋找到到達食物源的最短路徑。經(jīng)進一步研究發(fā)現(xiàn)，這是因為螞蟻會在其經(jīng)過的路徑上釋放一種可以稱之為"信息素（ Pheromone )"的物質(zhì)。蟻群內(nèi)的螞蟻對"信息素"具有感知能力，它們會沿著"信息素"濃度較高的路徑行走。而每只路過的螞蟻都會在路上留下"信息素"，這就形成一種類似正反饋的機制。這樣經(jīng)過一段時間后，整個蟻群就會沿著最短路徑到達食物源了。由上述螞蟻找食物模式演變來的算法，即是蟻群算法，其可以用于尋找"最優(yōu)解"。 通過分小球游戲，打破成規(guī)思維，用不一樣的思維方式去找到解決問題的方式。                   小試牛刀，學生自主探索解決實際問題。              把復雜的問題簡單化，通過化簡問題進行歸納，找到最優(yōu)解。                                                  拓展閱讀，開闊視野，增長學生見識。課堂小結一、“分獎品”的問題1、有效策略2、無效策略二、最有效的策略1、最優(yōu)解2、必勝策略三、打破常規(guī)的思維打破常規(guī)思維，才能尋找最優(yōu)解。四、簡化問題歸納出“最優(yōu)解”對復雜問題進行“簡化”，逐漸找出原問題的“最優(yōu)解”。 課后作業(yè)  教學反思