算法與程序設計模塊介紹.ppt

1、粵教版算法與程序設計教材與教學研討,黃國洪 信息技術特級教師 粵教版信息技術課程標準實驗教材副主編 廣東省基礎教育信息技術教學指導委員會專家 E-mail: 2008年9月（合肥）,一、課程的定位與目標二、教材編寫的思路與特色三、教材的結構體系四、各章要點分析與教學建議,課程的定位,選修部分強調在必修模塊的基礎上關注技術能力與人文素養(yǎng)的雙重建構，是信息素養(yǎng)培養(yǎng)的繼續(xù)，是支持個性發(fā)展的平臺。 模塊內容設計既注重技術深度和廣度的把握，適度反映前沿進展，又關注技術文化與信息文化理念的表達。 在選修部分的五個模塊中“算法與程序設計”是作為計算機應用的技術基礎設置的。,課程的定位,信息技術基礎,算法與程

2、序設計,多媒體設計與制作,數(shù)據(jù)管理,網(wǎng)絡技術,人工智能,必修和選修模塊的傳承,課程的目標,使學生在原有基礎上進一步體驗算法思想，了解算法和程序設計在解決問題過程中的地位和作用； 能從簡單問題出發(fā)，設計解決問題的算法，并能初步使用一種程序設計語言編寫程序實現(xiàn)算法解決問題。,新舊教材對比,課程的目標,學習內容與目標雙向細目表,1.使學生在原有基礎上進一步體驗算法思想，了解算法和程序設計在解決問題過程中的地位和作用； 2.能從簡單問題出發(fā)，設計解決問題的算法，并能初步使用一種程序設計語言編寫程序實現(xiàn)算法解決問題。,二、教材編寫思路與特色,目前“算法與程序設計”教材編寫的幾條主線 問題解決的主線 算法

3、的主線 代碼編寫的主線 軟件開發(fā)的主線,二、教材編寫思路與特色,在教材體系結構的構建上，根據(jù)高中學生的認知發(fā)展規(guī)律，以算法和程序設計為主線，對本模塊中的三個主題的具體內容作了重新的編排，緊緊圍繞用算法和程序設計求解問題的過程，交叉介紹算法、程序設計語言和程序設計思想與方法，教學難點按螺旋式上升安排呈現(xiàn)。,二、教材編寫思路與特色,第一章 揭開計算機解決問題的神秘面紗 第二章 程序設計基礎 第三章 可視化編程 第四章 算法及其程序實現(xiàn) 第五章 面向對象程序設計 第六章程序設計實踐,二、教材編寫思路與特色,在教材具體內容的編排上，本教材從遇到的問題出發(fā)，分析問題，發(fā)現(xiàn)問題的本質，選擇、設計相應的算法

4、，通過程序設計語言的使用來編寫程序，最終實現(xiàn)問題的解決。在整個程序設計的過程中，問題的解決是按照一定的步驟、一定的思維方式和方法來進行的，這其中體現(xiàn)了軟件工程的基本思想。,二、教材編寫思路與特色,本教材所選取的問題來自自然科學、社會科學、工程技術和日常學習與生活等各個方面，特別注意精選反映人類文明成果和能夠激發(fā)學生學習興趣的例子和問題，如：袁隆平的超級水稻研究、扶貧開發(fā)工程、紅樓夢的研究、工廠生產(chǎn)管理、研究性學習等，力求用例子和問題內在的神秘感、創(chuàng)造性和獨特力量吸引學生的參與，用例子和問題所蘊藏的藝術感、文化性、道德責任打動學生的心靈，使教材體現(xiàn)技術、人文、生活三位一體，讓學生在學到知識與技術

5、的同時，也受到人文精神的熏陶。,二、教材編寫思路與特色,本教材的設計力圖展示問題的本源和背景，展示問題求解的思維過程和方法，從而培養(yǎng)學生運用信息技術解決實際問題的能力，讓學生將所學的信息技術積極地應用到生產(chǎn)、生活乃至信息技術革新等各項實踐活動中去，在實踐中創(chuàng)新，在創(chuàng)新中實踐。,例子,二、教材編寫思路與特色,本教材注重教學設計，按照“課程標準”的教學目標要求，根據(jù)學生的認知規(guī)律，精心選取與安排教學的組織形式、教學方法、教學環(huán)境和教學過程，使學生在學習和掌握知識與技能的同時，學會自主學習與自我發(fā)展，學會協(xié)作學習與共同發(fā)展，構建與社會發(fā)展相適應的價值觀和責任感，并對教學進行過程與結果相結合的評價。,

6、例子,二、教材編寫思路與特色,學生活動主題的設計具有一定的自主性與開放性，使不同層次、不同類型的學生都能找到合適的主題。,三、教材的結構體系,三、教材的結構體系,第一章 揭開計算機解決問題的神秘面紗 第二章 程序設計基礎 第三章 可視化編程 第四章 算法及其程序實現(xiàn) 第五章 面向對象程序設計 第六章程序設計實踐,第一章 揭開計算機解決問題的神秘面紗,三、教材的結構體系,三、教材的結構體系,第一節(jié) 計算機解決問題的過程/2 一、從生產(chǎn)方案選擇問題開始/2 二、計算機解決問題的步驟/3 第二節(jié) 算法與算法的描述/8 一、算法/8 二、算法的描述/9 三、算法在解決問題中的地位和作用/13 第三節(jié)

7、程序與程序設計語言/14 一、程序與程序設計/14 二、程序設計語言的產(chǎn)生與發(fā)展/18 三、程序的編輯和翻譯/19,第一章 揭開計算機解決問題的神秘面紗,第二章 程序設計基礎,三、教材的結構體系,第一節(jié) VB語言及程序開發(fā)環(huán)境/26 第二節(jié) 程序的順序結構/32 第三節(jié) 程序的選擇結構/41 第四節(jié) 程序的循環(huán)結構/49 第五節(jié) 模塊化程序設計,第二章 程序設計基礎,三、教材的結構體系,三、教材的結構體系,第一節(jié) VB語言及程序開發(fā)環(huán)境/26 一、VB語言概述/26 二、可視化程序的開發(fā)環(huán)境/30 第二節(jié) 程序的順序結構/32 一、居民生活消費支出的計算/33 二、賦值語句和輸入輸出語句/35

8、 第三節(jié) 程序的選擇結構/41 一、從制作矩形框問題開始/41 二、條件語句/42 三、多重選擇語句/44 第四節(jié) 程序的循環(huán)結構/49 一、FOR循環(huán)語句/50 二、DO循環(huán)語句/53 三、循環(huán)嵌套 四、幾種循環(huán)語句的比較 第五節(jié) 模塊化程序設計 一、自頂而下、逐步求精的程序設計思想 二、過程與函數(shù) 三、模塊化程序設計思想,第二章 程序設計基礎,第三章 可視化編程,三、教材的結構體系,第一節(jié) 可視化編程的概念與方法 一、VB可視化編程的概念 二、窗體和控件 三、VB可視化編程的方法 第二節(jié) 程序調試的方法 一、錯誤的類型 二、調試與排錯 第三節(jié) 綜合活動：心算練習程序設計 一、活動目的 二、

9、活動任務 三、活動過程 四、活動成果 五、活動評價 六、“心算練習”程序設計示例,第三章 可視化編程,三、教材的結構體系,第一節(jié) 用解析法設計程序 一、用解析法求解問題的基本過程 二、用解析法求解問題的實踐 第二節(jié) 用窮舉法設計程序 一、用窮舉法設計算法的基本過程 二、窮舉法的程序實踐 三、窮舉算法小結 第三節(jié) 查找算法設計 一、紅樓夢的研究與查找技術 二、順序查找算法 三、對半查找算法 第四節(jié) 排序算法設計 一、選擇排序算法 二、插入排序算法 第五節(jié) 遞歸算法與遞歸程序 一、從斐波那契問題看遞歸算法 二、一個應用遞歸法算法解決問題的經(jīng)典例子 第六節(jié) 問題求解綜合活動 一、活動目的 二、活動任

10、務 三、應用計算機求解問題過程的示例,第四章 算法及其程序實現(xiàn),第五章 面向對象程序設計,三、教材的結構體系,第一節(jié) 面向對象程序設計思想 一、面向對象思想的產(chǎn)生 二、面向對象程序設計 第二節(jié) 面向對象程序設計的基本概念 一、對象 二、類 三、類、對象與實例的關系 第三節(jié) 面向對象的功能實現(xiàn) 一、創(chuàng)建類 二、對象的聲明和實例化,第五章 面向對象程序設計,第六章程序設計實踐,三、教材的結構體系,第一節(jié) 多媒體應用程序設計 一、多媒體播放器程序設計 二、利用VB設計多媒體程序的方法 第二節(jié) 數(shù)據(jù)庫管理軟件的開發(fā) 一、從程序設計到軟件開發(fā) 二、用VB開發(fā)數(shù)據(jù)庫管理軟件,第六章程序設計實踐,四、各章的

11、要點分析與建議,算法與程序設計模塊的前導課程,信息技術基礎 第四章4.1節(jié) 例子：文字加密與解密 目的：了解計算機程序解決問題的過程 了解程序設計語言是人們與計算機打交道的橋梁 了解VB界面,數(shù)學 必修-3 算法初步 統(tǒng)計, 概率,第一章揭開計算機解決問題的神秘面紗,承接必修模塊的任務必修模塊的相應部分遠觀、感受 本章近看、掌握 1、經(jīng)歷分析問題、確定算法、編程求解等用計算機解決問題 的基本過程，認識算法和程序設計在其中的地位和作用。2、經(jīng)歷用自然語言、流程圖或偽代碼等方法表示算法的過程3、了解順序、選擇、循環(huán)三種基本結構及其重要作用，掌握 計算機程序基本概念，能解釋計算機程序執(zhí)行的基本過程4

12、、了解程序設計語言、編輯程序、編譯程序、連接程序以及程序開發(fā)環(huán)境等基本知識。,四、各章的要點分析與建議,課標的內容標準,四、各章的要點分析與建議第一章揭開計算機解決問題的神秘面紗,從數(shù)學課程中有了了解 自然語言 算法的描述 流程圖 偽代碼 算法的選擇算法的多樣性 程序的特征 程序程序設計語言 程序的基本結構 程序的產(chǎn)生與發(fā)展,算法的概念,四、各章的要點分析與建議第一章揭開計算機解決問題的神秘面紗 (算法的選擇) 求兩個正整數(shù)的最大公約數(shù)：,同學甲的算法（輾轉相除法） 同學乙的算法（窮舉法） Private Sub Command1_CLick()Private Sub Command1_CLi

13、ck() Dim m As Long, n As Long Dim m As Long, n As Long m = 9147485 m = 9147485 n = 5147480 n = 5147480 r = m Mod n i=n Do While r 0 Do While m mod i0 or n mod i0 m = n n = r i=i-1 r = m Mod n Loop Loop Print 最大公約數(shù); n Print 最大公約數(shù); i End Sub End Sub,算法多樣性的另一個例題 求出下列所有數(shù)的總和：1 2 3 4 2004 2005 2006 2 3 4

14、5 2005 2006 2007 3 4 5 6 2006 2007 2008 2006 2007 2008 2009 4009 4010 4011,四、各章的要點分析與建議第一章揭開計算機解決問題的神秘面紗 (算法的選擇),解法之一：發(fā)現(xiàn)數(shù)的擺法的規(guī)律 解法之二：縮小規(guī)模探究和的規(guī)律 n=1時,和1 n=2時,和8 n=3時,和27 n=4時,和64,n=3 1 2 3 2 3 4 3 4 5,n=2 1 2 2 3,n=4 1 2 3 4 2 3 4 5 3 4 5 6 4 5 6 7,四、各章的要點分析與建議第一章揭開計算機解決問題的神秘面紗 (算法的選擇）,解法之三：公式推導法 第1行

15、：(1+n)n/2 第1行：(2+n+1)n/2 第n行: (n+2n-1)n/2 總和： (n+1)n/2+(3n-1)n/2n/2 = (n+1)+(3n-1)n/2n/2 =n3,四、各章的要點分析與建議第一章揭開計算機解決問題的神秘面紗(算法的選擇),下列說法是否正確？1、描述算法的方法有4種：自然語言、流程圖、偽代碼和程序2、選擇結構有一個入口兩個出口。,四、各章的要點分析與建議第一章揭開計算機解決問題的神秘面紗(問題討論),VB語言及程序開發(fā)環(huán)境 程序的三種結構 模塊化程序設計,數(shù)據(jù)類型,常量變量,運算、內部函數(shù)、表達式,可視化開發(fā)環(huán)境,順序結構、選擇結構、循環(huán)結構,數(shù)據(jù)輸入、輸出

16、的方法 邏輯運算和關系表達式 語句：賦值、條件、多重選擇、 FOR循環(huán)、DO循環(huán),自頂向下、逐步求精（模塊）,過程與函數(shù),四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,從這章開始，要求真正掌握程序設計的方法。 程序設計的困難： 表達方式與平時習慣不一樣,克服難點，掌握編程技巧,組合內容，提升編程境界 例 課本P58.交流（2） 用Do循環(huán)的四種形式各編寫一個程序，實現(xiàn)輸入一個自然數(shù)M，判斷這個自然數(shù)是否素數(shù)。 課本P59.練習（1） 編寫程序求出10000以內的所有素數(shù)。,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,Private Sub Comman

17、d1_Click() For m = 2 To 10000 i = 2 Do Until m Mod i = 0 Or i = m - 1 i = i + 1 Loop If m Mod i 0 Then Print m; Next m Print End Sub,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,課 本 58 頁 的 程 序 稍 加 改 動,加入 Print Time,加入 Print Time,改進 Private Sub Command1_Click() For m = 2 To 10000 i = 2 Do While m Mod i 0 i = i + 1 Loop If

18、i = m Then print m; Next m End Sub,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,另一種思路 Private Sub Command1_Click() For m = 1 To 10000 s = 0 For j = 1 To m If m Mod j = 0 Then s = s + 1 Next j If s = 2 Then print m; Next m End Sub,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,又一次改進 Private Sub Command1_Click() For m = 1 To 1

19、0000 s = 0 For j = 2 To sqr(m) If m Mod j = 0 Then s = 1 Next j If s = 0 Then print m; Next m End Sub,篩法 Private Sub Command1_Click() Dim a(10000) As Byte For m = 2 To 10000 : a(m) = 1 : Next i For m = 2 To 10000 If a(i) = 1 Then print m; For j = i * 2 To 10000 Step i: a(j) = 0: Next j End If Next m

20、 End Sub,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,知識整合，提高編程能力 例課本P59.練習（4） 編寫程序，在屏幕上輸出如下字母塔： A ABA ABCBA ABCDEFGHIJKLMNONMLKJIHGFEDCBA,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,準備1（全是“A”） Private Sub Command1_Click() N = 20 For i = 1 To N Print Tab(40 - i); For j = 1 To 2 * i - 1 Print A; Next j Print Next i End Sub,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎

21、,準備2（由“A”到“Z”） Private Sub Command1_Click() N = 20 For i = 1 To N Print Tab(40 - i); For J = 1 To 2 * i - 1 Print Chr (65 + (J-1) Mod 26); Next J Print Next i End Sub,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,解決方案一、分步處理 Private Sub Command1_Click() N = 20: For i = 1 To N Print Tab(40 - i); a = 65a = a - 2 For j = 0 To

22、i - 1 For j = i To 2 * i - 2 Print Chr(a); Print Chr(a); a = a + 1 a = a - 1 Next j Next j Print Next i End Sub,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,解決方案2：構造算式 Private Sub Command1_Click() N = 20: For I = 1 To N Print Tab(40 - I); For j = 1 To 2 * I - 1 Print Chr(64 + I - Abs(I - j); Next j Print Next I End Sub,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎,四、各章的要點分析與建議第二章程序設計基礎(問題討論),下列說法是否正確？ 步長為0的FOR循環(huán)一定是死循環(huán)。 考察下面的程序： For i= 1 to 5 step 0 i=i+1 print I Next I Print i,面向對象的編程技術（P70） 對象 屬性對象的性質 方法對象的動作（行為） 事件對象的響應 事件過程、事件驅動,四、各章的要點分析與