問題解決教學(xué)分享

1、問題解決教學(xué)分享問題解決單元的教學(xué)內(nèi)容n 介紹解決問題的通用流程。n 如何清楚地定義與表示問題。n 分組討論並提出解決問題的可能方法。n 利用資訊工具收集分析問題解決所需的資料。n 結(jié)果的評估與解題步驟的改善 l利用所提出的方法解決問題並用應(yīng)用軟體檢視其結(jié)果。l探討解題步驟改善的可能性，並提出報(bào)告說明。我對問題解決單元的看法n問題解決的方法其實(shí)是後設(shè) (meta) 知識。n與問題解決相關(guān)的大學(xué)資訊專業(yè)課程l軟體工程、演算法以及資料結(jié)構(gòu)問題解決單元的教學(xué)重點(diǎn)n協(xié)助學(xué)生瞭解在解決問題的過程中，如何善用資訊工具。l思考l解題l結(jié)論l評鑑n協(xié)助學(xué)生瞭解解決問題後，如何具體表達(dá)出解決問題的步驟。幫助思考

2、的資訊工具n流程圖n概念圖nUMLlUse CaselClass DiagramlSequence Diagram概念圖UML Use CaseUML Class Diagram可利用之資訊工具n 資料蒐集與整理l搜尋引擎uGoogle、Yahoo知識n 實(shí)際解題l試算表軟體l繪圖工具l程式語言n 結(jié)論與心得分享l文書處理軟體l簡報(bào)軟體問題解決的通用流程n Be sure you understand the problem. Task Definition 確切地瞭解探究的問題任務(wù)定義 n Identify sources of information. Information Seekin

3、g 確認(rèn)資訊資源資訊搜索策略n Gather relevant information. Location & Access 獲取相關(guān)資訊定位和搜索 n Select a solution. Use of Information 選擇一個(gè)答案運(yùn)用資訊 n Integrate the ideas into a product. Synthesis 把觀點(diǎn)整合到作品中綜合n eXamine the result. Evaluation 檢查結(jié)果評價(jià)解決問題流程教學(xué)示例n 以電腦故障為主題，討論診斷與解決方式 l 請學(xué)生發(fā)表自己解決電腦故障的經(jīng)驗(yàn)l 教師提示，電腦故障的兩種可能：u 硬體 硬

4、體可能的問題有哪些呢？如何確定呢？如何解決呢？u 軟體 軟體可能的問題有哪些呢？如何確定？如何解決呢？n 分組討論n 發(fā)表看法（製作報(bào)告）解決問題流程教學(xué)示例(續(xù))n教師結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生瞭解解決問題通用的流程l瞭解問題l蒐集資料l提出可行方案l實(shí)際解題l結(jié)論(綜合)l心得分享(評價(jià))開始瞭解問題蒐集資料提出可行解決方案實(shí)際解題是否解決問題結(jié)束否是結(jié)論並與他人分享演算法的概念n 演算法是用來描述解決問題的步驟l以文字表達(dá)l以流程圖表達(dá)n 演算法的特性l輸入：可以有0個(gè)到多個(gè)輸入 l輸出：至少有一個(gè)輸出 l有限性：可以在有限的步驟中得到結(jié)果 l明確性：每個(gè)步驟都必嚴(yán)謹(jǐn)、唯一，不能有模擬兩可的情況 l

5、有效性：每個(gè)步驟都必須可以執(zhí)行 演算法教學(xué)示例n以製作麵包為例l準(zhǔn)備：依特定比例準(zhǔn)備好麵粉、發(fā)酵粉、糖等原料。 l攪拌：將原料放入容器中，充分?jǐn)嚢琛?l製作：取一部份攪拌後的原料，柔捏成固定形狀的麵團(tuán)，直至容器內(nèi)原料用完為止。 l烘焙：將柔捏好的麵團(tuán)，放入烤箱，以一定的時(shí)間烘焙。n繪製流程圖 （PowerPoint、Visio）演算法教學(xué)示例（續(xù)）n 說明範(fàn)例中的演算法特性n 請學(xué)生練習(xí)n 其他的範(fàn)例l歷史的著名問題：一筆畫問題性質(zhì)說明實(shí)例輸入可以有0個(gè)到多個(gè)輸入製作麵包的材料輸出至少有一個(gè)輸出製作好的麵包有限性可以在有限的步驟中得到結(jié)果 製作麵包的四個(gè)步驟明確性每個(gè)步驟都必嚴(yán)謹(jǐn)、唯一，不能有

6、模擬兩可的情況製作麵包的四個(gè)步驟，都很明確有效性每個(gè)步驟都必須可以執(zhí)行製作麵包的四個(gè)步驟均能確實(shí)做到善用資訊工具解決問題n資訊工具在問題解決中可能扮演的角色l資料蒐集l計(jì)算分析統(tǒng)計(jì)l模擬l驗(yàn)證猜測l整理展示n教學(xué)重點(diǎn)l如何選擇合適的資訊工具來解決問題？善用資訊工具解決問題(續(xù))n 問題解決教學(xué)中，不可或缺的元素是需要有好的問題l收斂型的問題u計(jì)算第 1500 個(gè)醜數(shù)l發(fā)散型的問題u電腦故障的可能原因u籌畫園遊會n 問題有賴各位教師提供與交流n ACM Online善用資訊工具解決問題教學(xué)示例n 問題l該如何尋找u推廣：輸入N，尋找 l條件限制：不可以利用計(jì)算工具直接計(jì)算出來。l利用 Excel

7、 指導(dǎo)學(xué)生利用逼近法算出。u精確度n 問題l周潔輪的媽媽參加街妨鄰居發(fā)起的互助會，而互助會的規(guī)則如下：u參加的人總共20人，每人每月2萬元，除第一個(gè)月由會首無息標(biāo)得外，其餘每個(gè)月5日開標(biāo)，最低標(biāo)金為600元，採外標(biāo)制。u現(xiàn)在，周潔輪的媽媽想要知道這個(gè)互助會能為她賺多少利息？你能幫她計(jì)算嗎？ 7N善用資訊工具解決問題教學(xué)示例(續(xù))n問題l把 25 盞燈排列成 5 列 5 行，每一盞燈都附有一個(gè)開關(guān)，可以切換自己和上下左右共五盞燈的亮、暗(亮的變暗、暗的變亮)。遊戲戲者可以開啟或關(guān)閉任何一盞燈的開關(guān)，目標(biāo)是把所有燈都點(diǎn)亮的任務(wù)。 l教師提供學(xué)生 Flash 軟體模擬操作，以更進(jìn)一步瞭解問題，並進(jìn)一步解決問題問題解決的模式n 解決問題有沒有模式可循？l 類似問題：物件導(dǎo)向程式設(shè)計(jì)是否有固定的模式？l 我的看法：應(yīng)該是有的。n 問題解決的可行模式l 嘗試錯(cuò)誤l 簡化問題特殊化 一般化l 類比l 分解l 歸納分析法n 如何善用模式？ 問題解決的教學(xué)方式示例n分組討論n上臺報(bào)告n書面報(bào)告教