利用計算機解決問題的基本過程

第1節(jié)利用計算機解決問題的基本過程上傳:陳艷艷 更新時間：2012-5-1112:51:22第1節(jié)利用計算機解決問題的基本過程算法與程序設(shè)計“算法與程序設(shè)計”是高中信息技術(shù)課程的選修模塊，以問題解決與程序設(shè)計為主線，揭示利用計算機課程標準中，本模塊主題組成結(jié)構(gòu)如下2.1“算法與程序設(shè)計”主題結(jié)構(gòu)圖2.2所示。圖2.2調(diào)整前后主題間的關(guān)系圖調(diào)整后的模塊由四個主題組成，四個主題在知識結(jié)構(gòu)上以螺旋上升方式展開。地位和作用。本主題是整個模塊學習的引入，為過渡到其它主題的學習打下基礎(chǔ)。程序設(shè)計基礎(chǔ)”主題旨在呈現(xiàn)如何用計算機語言進行程序設(shè)計。教師可以根據(jù)學生需要選擇一種語與程序設(shè)計應(yīng)用的一般規(guī)律，討論使用計算機程序設(shè)計解決問題的優(yōu)勢和局限性等。在教學過程中，應(yīng)注意“知識與技能.二、學習目標細目表學習內(nèi)容 學習結(jié)果的行為指標（當學生獲得這種學習結(jié)果時，他們能夠）·結(jié)合生活與學習的實例說明利用計算機解決問題的必要性問題的認識和形成問題的分析與算法設(shè)計

捷解決的問題·了解利用計算機解決問題的基本過程·了解問題分析與算法設(shè)計間的關(guān)系算法的概念、特征與作用算法的描述算法與程序設(shè)計關(guān)系程序和程序設(shè)計

間的關(guān)系，寫出輸入、求解、輸出過程的步驟·結(jié)合數(shù)學課程中學習的算法知識，說出自己對算法的理解·說出算法的五種特征，舉例說明算法特征的含義·了解算法特征在解決問題過程中算法選擇的作用·描述算法·用自己的語言描述算法與程序設(shè)計間的關(guān)系·描述程序概念和解釋程序的作用式·畫出三種程序基本結(jié)構(gòu)的流程圖·說出程序設(shè)計語言產(chǎn)生與發(fā)展過程程序設(shè)計語言產(chǎn)了解程序設(shè)計語言的功能針對簡單問題設(shè)計一套可以解決該生與發(fā)展 題的人工語言（不超過5條指令）·例舉出三種以上高級語言的名稱三、重點難點分析(一)重點分析1．利用計算機程序設(shè)計解決問題的必要性，建立問題意識。利用計算機解決問題的過程圖2.4 利用計算機解決問題流程利用計算機解決問題流程如圖2.4算法的基本概念，使用自然語言、流程圖、偽代碼描述算法。法，進一步學會使用自然語言、流程圖、偽代碼描述算法。程序的基本結(jié)構(gòu)學生通過高一數(shù)學知識的學習，已經(jīng)了解了算法的三種邏輯結(jié)構(gòu)和流程圖，程序的基本結(jié)構(gòu)與之相解。程序設(shè)計語言發(fā)展歷程，感受計算機技術(shù)的發(fā)展。(二)難點分析算法的特征算法的特征，為進一步學習分析問題、選擇算法打下基礎(chǔ)?！昂谩彼惴ǖ臉藴手佬枰獜牟煌嵌确治鰡栴}，才能不斷改進算法，并通過實踐形成這種良好習慣。四、教學活動建議學生學會自主創(chuàng)新學習，培養(yǎng)良好的學習方法與學習能力。算法與程序設(shè)計一)題，形成問題意識，感受利用計算機解決問題的必要性。案例2.1 感受計算機解決問題的必要性教師：提出線性方程組問題，不斷增加方程數(shù)量，讓學生解決。為力。教師：展示計算機高效求解方程組的過程。教師：提出8皇后問題，讓學生找出符合條件的方案?，F(xiàn)象：學生能找出一些符合條件的方案，但要找出所有符合條件的方案顯得無能為力。教師：展示計算機高效地找出所有方案的過程。教師：提出生物課中學到的遺傳基因問題，為什么生物課人工只分析到第二層或第三層？教師：展示遺傳基因問題的計算機分析過程。學生活動：嘗試從生活與學習提出需要用計算機解決的問題，展開討論。教師：回歸主題，感受利用計算機解決問題的必要性。分析：案例中教師沒有直面告知學生利用計算機解決問題的必要性，而是通過實例讓學生不斷地感利用計算機解決問題的必要性。(二)案例2.2利用計算機解決問題的過程教學設(shè)計參考教學線索：選擇問題à讓學生體驗利用計算機解決問題的過程->展開討論已有的知識與經(jīng)驗，并能與后繼內(nèi)容的學習形成呼應(yīng)。例1：求一元二次方程ax2+bx+c=0的根。該問題比較簡單，利用計算機解決問題過程的每一階段易于理解。例3人一列余1人、5274136例y=x2分析：對初學者而言，例、例3好教與學的互動關(guān)系。讓學生體驗利用計算機解決問題的過程引導(dǎo)學生探究過程，將其步驟化，設(shè)計算法。讓學生體驗利用計算機求解過程給出對應(yīng)于算法的程序，引導(dǎo)學生打開并執(zhí)行程序，體驗計算機運行程序的過程。引導(dǎo)學生畫出利用計算機解決問題的流程圖。展開討論討論人與計算機在利用計算機解決問題的各個階段中各自扮演的角色；討論編寫程序解決問題與使用現(xiàn)成軟件解決問題的差別，針對不同問題選擇不同的解決手段；討論生活中解決問題的過程步驟，讓算法思想溶于日常生活中。(三)對初學者而言，理解算法的概念、特征、作用需要一個過程?？梢酝ㄟ^呈現(xiàn)一組比較簡單的現(xiàn)成算法，讓學生逐步掌握算法的思想。通過一個問題的不同算法的比較，讓學生感悟算法的特性。案例2.3算法的基本概念算法的概念與特征提出問題：求兩個正整數(shù)的最大公約數(shù)。給出兩個正整數(shù)12、16，如何求它們的最大公約數(shù)？大家可以口算出最大公約數(shù)是4，如果給出的兩數(shù)是2678945、465，又如何求呢？通過介紹解決問題的經(jīng)典算法，讓學生體驗算法思想最大公約數(shù)。12、16(12,16)->(12,4)->(8,4)->(4,4)4是12和16的最大公約數(shù)。（歐幾里得算法的除法，直到大數(shù)被小數(shù)除盡，則較小的數(shù)就是最大公約數(shù)①12，16②356727，58263③264062214，39可以發(fā)現(xiàn)對于第3讓學生思考為什么？（5）分析算法特征程，指導(dǎo)學生分析出下列結(jié)論：①算法思想是建立在對問題的數(shù)學分析基礎(chǔ)上（分析上述兩種算法的數(shù)學思想?yún)^(qū)別；②算法的描述是將問題的解決過程用有限的步驟實現(xiàn)之（分析問題的描述過程；③算法具備特征：有窮性、確定性、有輸入與輸出、可行性；④程序設(shè)計的過程實質(zhì)上是算法設(shè)計的過程，程序只不過是選擇某個特定的計算機語言表達算法；⑤解決同一個問題的算法不是唯一的，選擇不同的算法編寫的程序，計算機運行的效率會有很大