单元一 · 无处不在的算法
第2课 算法认识与体验
一、学习目标
- 通过分析与描述现实生活中的情境和案例，进一步认识算法的含义。
- 能够用自然语言描述做事情的步骤，知道算法的基本流程，初步培养按步骤解决问题的能力。
二、情境导入
上一课我们知道日常做事中也包含着算法，还知道「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」。那么，算法具有什么样的基本流程？如何发现日常生活中存在的算法呢？
三、核心讲解
本课学习路径：
1．简单事情中的算法基本流程
要根据菜谱做出一道特定的菜品，需要经过三个阶段：
- 准备原材料。这些原材料相当于「输入」。
- 遵循菜谱炒菜。这个过程相当于「处理」。
- 完成处理步骤后获得一盘菜肴。这个最终结果相当于「输出」。
通常，做不同的事情往往有不同的方法，不同人做同一件事情也会有所不同，但做事情的基本过程有很多共同之处，这些共同之处就是算法的思想所在。
2．两个自然数相加的算法分析
数学课的学习中有一个闯关活动：观察算式、发现规律。观察发现，闯关活动是两个自然数相加，只要计算的结果准确就能过关。
想一想：你通常会计算「136 + 92 = 228」，但是还记得是如何做到的吗？与做西红柿炒鸡蛋的过程类似，我们也可以把两个自然数相加的过程描述为一系列步骤。
计算步骤：
- 把两个自然数按个位上下对齐排列。
- 从个位开始。
- 把数位上的两个数字相加。这时可能出现两种情况：
- 如果相加的和小于 10，把这个和直接写在数位的下面。
- 如果相加的和大于或等于 10，把这个和的十位数字 1 进位到前一位上，个位数字写在数位下面。
- 向左移动一位，对后续数位进行类似第 3 步的操作；如果有进位要把进位数也加上，直到处理完成最左侧的数位。
- 计算完成后，最下面一行的数就是两个自然数的和。
想一想：除了两个自然数的加法外，减法、乘法和除法等运算中的计算过程，是否也要遵循一些步骤？请将这些步骤写出来。
对比做西红柿炒鸡蛋与两个自然数相加的过程，它们场景和目标都不同，但过程描述却有共同之处：都将「如何做事情」分为输入、处理和输出三个部分，而且在「处理」部分详细说明了如何做的步骤和次序。
在信息科技领域，算法用于计算机解决问题或处理事情时，对算法步骤的界定和限制更加严格：描述算法的语言必须严谨、明确，并且能准确地转换为计算机可实际做到的形式。
弄清以上要点后，再进入下方 Python Online，用两个自然数相加体验「输入 → 处理 → 输出」。
四、动手体验 · Python 3 Online 编程
五年级 · 两个自然数相加：对照输入、处理、输出，试着改成别的两个数再运行。
正在载入 Python 3 Online
正在载入编程环境…
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。
- 算法的基本流程包含输入、处理和输出三个基本部分。
- 算法的描述要严谨、明确，步骤要清晰，具有可操作性。
六、拓展提升
- 24 点游戏是一种益智游戏，要求在 1 至 10 中任意抽取 4 个数，通过加、减、乘、除运算将 4 个数计算后得出 24。要求：抽取的每个数必须用而且只能用一次。例如，抽取的数是 2、4、6、9，那么算式为（9－6）×4×2 = 24。尝试玩一玩这个游戏，写出计算步骤，体会其中存在的算法。
测评
选出后点「检查」。答错会显示简短说明。
算法的基本流程通常包含哪三个部分？
按菜谱炒菜时，「准备原材料」相当于算法流程中的哪一部分？
关于算法的描述，下列说法正确的是？
本节小结
算法基本流程是输入、处理、输出；做菜与加法计算虽场景不同，但都能按有序步骤描述。描述要严谨、可操作。