【公開課】計算機解決問題的過程-課件高中信息技術(shù)教科版(2019)必修1-

信息技術(shù)信息技術(shù)用戶指紋樣本采集指紋——信息技術(shù)老師初步匹配PPT程序啟動中，還剩秒_____NEXT

初識數(shù)據(jù)與計算我們身邊的數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)與信息的特征數(shù)據(jù)、信息與知識的關(guān)系數(shù)據(jù)的來源、收集、分析數(shù)據(jù)的計算計算的基本方式人工計算和電子表格和Python的計算比較計算的發(fā)展過程知識回顧2.1計算機解決問題的過程信息技術(shù)學習目標PART1了解計算機解決問題的過程PART2了解流程圖的規(guī)范表示方法，學會使用自然語言和流程圖描述算法PART3了解算法的三種基本結(jié)構(gòu)信息技術(shù)信息技術(shù)計算機解決問題的四個步驟●分析問題●編寫程序●設計算法●調(diào)試與維護信息技術(shù)最強大腦游戲游戲規(guī)則你有10秒時間記憶以下物品及其編號。0.葡萄1.蘋果2.香蕉3.橘子4.梨5.獼猴桃6.柚子7.荔枝8.草莓9.菠蘿10信息技術(shù)猜猜物品的編號香蕉草莓獼猴挑荔枝菠蘿27589信息技術(shù)猜猜物品的編號葡萄橘子柚子梨蘋果04631信息技術(shù)計算機解決問題的4個步驟：

分析問題——設計算法——編寫程序——調(diào)試與維護分析問題：是指對要解決的問題進行詳細的分析，弄清楚問題的要求，包括需要輸入什么數(shù)據(jù)，要得到什么結(jié)果，最后應輸出什么。

“分析問題”就是確定計算機“做什么”。設計算法：弄清楚要計算機“做什么”后，就要設計算法，明確要計算機“怎么做’。

解決一個問題，可能有多種算法。例如，數(shù)學題常常有“一題多解”。這就是說，解決一個問題的算法可能不止一種。這是，應該通過分析、比較、挑選一種最優(yōu)的算法。編寫程序：計算機只能接受并執(zhí)行計算機程序設計語言編寫的程序。當我們?yōu)榻鉀Q一個問題確定了算法后，還必須將該算法用計算機程序設計語言編寫程序。這個過程成為“編碼”或“編程”。調(diào)試與維護：編寫完成的程序，不一定完全符合實際問題的要求，還必須在計算機上運行這個程序，排除程序中可能出現(xiàn)的錯誤，才能得到結(jié)果。這個過程稱為“上機調(diào)試”,即使是經(jīng)過調(diào)試的程序，在使用一段時間后，仍然會被發(fā)現(xiàn)錯誤或不足之處。這就需要對程序做進一步的修改，使之更加完善。這個過程稱為“維護”。信息技術(shù)PART1算法信息技術(shù)算法：就是解決問題的方法和步驟解決問題的過程就是實現(xiàn)算法的過程生活中常見的算法：食堂打飯、到超市購物信息技術(shù)有窮性：執(zhí)行有限步之后結(jié)束，且每一步執(zhí)行時間都是有限的確定性：每一步都有確切的含義

輸入：有零個或多個輸入輸出：至少產(chǎn)生一個輸出算法特征可行性：原則上能精確運行，用紙和筆做有限次運算后即可完成。信息技術(shù)PART2算法的描述信息技術(shù)12自然語言

流程圖也稱為程序框圖，它是算法的一種圖形化表示方法。與使用自然語言描述算法相比，用流程圖描述算法形象、直觀、更容易理解。

流程圖

自然語言是指人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫恼Z言，漢語、英語、德語等都是自然語言。

信息技術(shù)1.顯示規(guī)則、物品及其編號2.清屏●出題1.給出一個物品2.說出編號3.回答正確，答對數(shù)加14.重復至答完5題●答題

最強大腦“游戲問題的算法分析：顯示游戲規(guī)則，顯示物品以及編號屏幕停留10秒；

隨機出題，給出物品，回答編號；

判斷回答是否正確，如果正確，則答對的題數(shù)加1。

重復以上步驟，直到答完5道題；顯示答對的題數(shù)。顯示答對數(shù)●顯示結(jié)果使用自然語言描述算法信息技術(shù)流程圖符號圖形名稱功能起止框表示一個算法的開始和結(jié)束輸入/輸出框表示從外部輸入數(shù)據(jù)到計算機內(nèi)部或者從計算機內(nèi)部輸出數(shù)據(jù)到計算機外部處理框處理框：表示操作的內(nèi)容判斷框表示判斷的條件。滿足條件，執(zhí)行標識為“是”的路徑；不滿足條件，則執(zhí)行標識為＂否＂的路徑流程線指向算法運行的方向連接符表示流程圖的接續(xù)。在相互聯(lián)系的流程圖內(nèi)，流程線將在具有相同數(shù)字或字母的另一連接符處繼續(xù)下去信息技術(shù)使用流程圖描述算法出題1.顯示規(guī)則、物品及其編號2.清屏答題1.給出一個物品2.說出編號3.回答正確，答對數(shù)家14.重復至答完5題顯示結(jié)果顯示答對數(shù)

信息技術(shù)趣味活動

先看一個古典的問題:

“韓信是我國西漢初著名的軍事家，劉邦得天下,軍事上:全依靠他。韓信點兵，多多益善，不僅如此，還能經(jīng)常以少勝多，以弱勝強。在與楚軍決戰(zhàn)時韓信指揮諸候聯(lián)軍，在垓下+面埋伏，擊敗楚軍，楚霸王項羽因此自殺。”“韓信點兵”問題:“相傳漢高祖劉邦問大將軍韓信統(tǒng)御兵士多少，韓信答說，每3人一-列余1人、5人一列余2人、7人-列余4人、13人-列余6.....劉邦茫然而不知其數(shù)。你呢?”信息技術(shù)“下面我們先助劉邦解決一個簡單的問題?！薄绊n信點兵”問題:求整除3余1、整除5余2、整除7余4的最小自然數(shù)。探究問題記錄表分析問題寫出解題步驟

信息技術(shù)探究問題記錄表（窮舉法）分析問題寫出解題步驟

設所求的數(shù)為X，則X應滿足X整除3余1X整除5余2X整除7余41、令X為1。2、如果X整除3余1，X整除5余2,X整除7余4,這就是題目要求的數(shù),則記下這個X。3、令X為X+1(為算下一個作準備)4、如果算出,則結(jié)束;否則跳轉(zhuǎn)2。5、寫出答案。信息技術(shù)探究問題記錄表分析問題寫出解題步驟

求整除3余1、整除5余2、整除7余4的最小自然數(shù)除以5余2，除以7余4，那么這個數(shù)加上3，正好能被5和7整除。5*7-3=35-3=32。由于還要除以3余1。還要往上推，5*7*2-3=70-3=67。這個數(shù),正好滿足。所以，這個數(shù)最小是67。信息技術(shù)數(shù)學解法（試數(shù)法）

有一個數(shù)字x，除以3余1，除以5余2，除以7余4，那么這個數(shù)字是多少？1.除以3余數(shù)是1的數(shù)字有:1、4、7、10、13、16、19、22、25、28、31、34、37、40、43、46、49、52、55、58、61、64、67、70……2.除以5余數(shù)為2的數(shù)字有:2、7、12、17、22、27、32、37、42、47、52、

57、62、67、72……3.除以7余數(shù)是4的數(shù)字有:4、11、18、25、32、39、46、53、60、67、74……4.我們發(fā)現(xiàn)，滿足三個條件的第一個數(shù)字是67。所以67是這個問題的一個解。信息技術(shù)PART3三種基本結(jié)構(gòu)的流程圖信息技術(shù)3.循環(huán)結(jié)構(gòu)1.順序結(jié)構(gòu)2.分支（選擇）結(jié)構(gòu)信息技術(shù)順序結(jié)構(gòu)

順序結(jié)構(gòu)是一種最簡單的基本結(jié)構(gòu)，按照自上而下的先后順序依次執(zhí)行程序語句。舉例：晚上睡覺需要幾步？第一步：上床第二部：熄燈第三步：睡覺使用自然語言描述使用流程圖表示信息技術(shù)分支結(jié)構(gòu)

分支結(jié)構(gòu)也稱為選擇結(jié)構(gòu)，是一種根據(jù)給定的條件進行判斷的結(jié)構(gòu)。分支結(jié)構(gòu)中必定包括一個判斷框，若滿足條件則執(zhí)行處理框A,若不滿足條件則執(zhí)行處理框B。

舉例：晚上睡覺需要幾步？判斷：能否入睡若是：睡覺若否：看書學習使用自然語言描述使用流程圖表示信息技術(shù)循環(huán)結(jié)構(gòu)

循環(huán)結(jié)構(gòu)是一種重復某一部分操作的結(jié)構(gòu)。若滿足條件則執(zhí)行循環(huán)體，若不滿足條件則跳出循環(huán)，執(zhí)行循環(huán)結(jié)構(gòu)后面的代碼。

舉例：晚上學習需要幾步？（每隔30分鐘判斷一次）判斷：是否學習若是：學習若否：停止學習使用自然語言描述使用流程圖表示信息技術(shù)

順序結(jié)構(gòu)就是執(zhí)行過程按照順序，只有執(zhí)行了前一步，才能執(zhí)行后一步，例如火車在軌道上走，只有過了上一站點才能到達下一站點，可以看成是順序結(jié)構(gòu)。

分支結(jié)構(gòu)就是在執(zhí)行過程中可以分幾條路徑執(zhí)行，例如一棵樹倒過來就是分支結(jié)構(gòu)，從根部開始分多條路徑到達頂部。最簡單的語句就是if....else

循環(huán)結(jié)構(gòu)就是可以循環(huán)執(zhí)行，例如萬米跑，圍著個圈不停地跑，直到滿足條件時才停下來（25圈），最簡單的語句就是while(),當滿足條件時break或return。三種結(jié)構(gòu)信息技術(shù)用python實現(xiàn)“最強大腦”importrandomimporttimeimportosprint("你好，現(xiàn)在你有10秒鐘的時間記憶下列物品及其編號")things=["葡萄","蘋果","香蕉","橘子","梨","獼猴桃","柚子","荔枝","草莓","菠蘿"]foriinrange(10):print(i,":",things[i])

#在屏幕上顯示編號及物品time.sleep(10)

#延時10秒os.system("cls")

#清屏幕，隱去編號及物品n=0

#記錄答對的題數(shù)，初值為0t2=random.sample(things,5)

#隨機抽出5個物品foriint2:

#出5題ans=int(input(i+"的編號是:"))

#輸入編號答題ifi==things[ans]:n=n+1

#如果回答正確，答對的題數(shù)加1print("\n你一共答對了",n,"次")

#屏幕顯示答對的題數(shù)input("\n按回車鍵結(jié)束程序")信息技術(shù)編程語言排行榜信息技術(shù)WindowsXPWindows7python語言的安裝和運行環(huán)境信息技術(shù)程序設計語言的發(fā)展高級語言匯編語言機器語言

更接近自然語言，不依賴千特定的計算機系統(tǒng)，比較流行的高級語言有Java、CIC+＋以及本書使用的Python等。

符號化的機器語言，采用英文助記符代替機器指令，比機器語言容易識別和記憶，匯編語言仍然是面向機器的語言，

由二進制的0、1代碼指令構(gòu)成，能被計算機直接識別。理解和記憶機器語言非常困難，并且容易出錯，編程效率極低。高級語言匯編語言機器語言信息技術(shù)課堂小練1.為了激勵員工參與健身活動，某公司要開