单元一 · 无处不在的算法

第1课 生活处处有算法

任务场景
任务场景:生活处处有算法

一、学习目标

  • 通过生活情境案例,了解算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。
  • 通过分析日常做事的步骤,知道算法存在于日常生活之中。

二、情境导入

算法在我们的日常生活中无处不在,从简单的日常做事到复杂的问题决策,都蕴含着算法的思想,算法改变着我们工作、学习和生活的方式。

想一想:日常生活中,我们做事情是否存在顺序?一般情况下,你做事情有优先考虑步骤的习惯吗?

三、核心讲解

本课学习路径:

1做西红柿炒蛋的步骤
2到图书馆借书的步骤
3认识算法的基本含义

1.做西红柿炒蛋的步骤

有一天,小思的爸爸妈妈因为去医院陪爷爷看病,不能回家做饭。小齐依据菜谱做了西红柿炒鸡蛋,小思觉得太好吃了,和妈妈做的味道几乎一样。

想一想:你会做西红柿炒鸡蛋这道菜吗?有哪些步骤呢?为什么小齐做出的西红柿炒鸡蛋,能和妈妈做出的味道几乎一样呢?

菜谱样例(做西红柿炒鸡蛋的步骤):

  1. 准备食材:鸡蛋、西红柿、油、调味料。
  2. 把西红柿切成块,在碗中把鸡蛋打散。
  3. 在炒锅中加入适量油,开火烧热。
  4. 把打散的鸡蛋倒入锅中,用铲子翻炒。
  5. 把西红柿块放入锅中,继续翻炒。
  6. 即将炒熟时,撒入适量调味料并翻炒。
  7. 当西红柿炒熟时,装盘,准备享用。

有些步骤操作起来很简单,但有些步骤却需要一定的经验,如第 2 步的「打散鸡蛋」,第 5 步的「放入西红柿并翻炒」。

观察发现:在这些做菜的步骤中,已经隐含着算法的思想。

2.到图书馆借书的步骤

借书的一般步骤:

  1. 进入图书馆。
  2. 在图书管理系统中查找要借的图书信息。
  3. 记录下该图书所在的书架编号。
  4. 根据编号到相应书架,找到并取出图书。
  5. 办理借阅手续。
  6. 带着图书离开图书馆。

其中,「在图书管理系统中查找图书」可细化为:

  1. 登录图书管理系统。
  2. 进入查询界面。
  3. 输入查询的内容,可以是书名、作者姓名等信息。
  4. 查看搜索结果,了解馆藏信息和图书所在位置。

「办理借阅手续」可细化为:

  1. 扫描借阅者的借阅卡。
  2. 在管理系统中查看借阅者的借阅数量。
  3. 如果没有超过借书的数量上限,就扫描图书的编码,登记借阅信息。
  4. 显示借阅成功,完成借阅手续。

3.认识算法的基本含义

算法:通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。换句话说,算法是将解决一个问题或做某件事情的过程描述为一些明确的、可操作的步骤。

菜谱与算法有很多相似之处:菜谱是人们通过实践经验总结出来的做菜步骤和方法,也就是做菜的一般步骤。依据菜谱做西红柿炒鸡蛋时,步骤是有顺序、可操作的;但同样的菜谱、同样的原材料,不同的人做这道菜可能会出现不同的口味。因此,操作步骤还可以进一步明确和细化。

想一想:如果要用算法控制机器人制作西红柿炒鸡蛋,应该进一步明确哪些步骤或操作?(提示:细化西红柿、鸡蛋、油和调味料的量,明确操作时间等,使算法更严谨、具有自动可执行性。)

同样,到图书馆借书时,从整个过程到其中的一些环节,也包含着算法。在借书过程中,计算机在背后替我们做了哪些事情?要做到这些,计算机应遵循什么样的算法?

日常生活中,把做事情的方法分解成有顺序的步骤,遵循这些步骤做事,可以更顺利,效率也更高。在信息科技领域,要想用计算机解决特定的问题,就要遵循相关的算法。

弄清以上要点后,再进入下方 Python Online,用有序步骤体验「生活中的算法」。

四、动手体验 · Python 3 Online 编程

五年级 · 整理书包:序号自动加一,直接打印步骤名。

五、课堂总结

  • 算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。
  • 日常做简单事情的过程中也隐藏着算法。
  • 算法给我们的生活、工作和学习提供了很大帮助。

六、拓展提升

  • 在日常生活中,还有哪些场景存在着算法?对我们的学习与生活产生了哪些作用?试着写出「自己生活中的算法」。

测评

选出后点「检查」。答错会显示简短说明。

  1. 下列哪一项最符合「算法」的含义?

  2. 关于「做西红柿炒鸡蛋」的菜谱步骤,下列说法正确的是?

  3. 若用算法控制机器人炒西红柿鸡蛋,还需要进一步明确什么?

本节小结

算法是明确、可执行的操作步骤;做菜、借书等日常做事里都藏着算法。把事情分解成有序步骤,做事更顺利,也是用计算机解题的基础。