计算机解决问题的过程

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1、计算机解决问题的过程一、教学内容分析 本章以韩信点兵问题的解决为线索贯穿全文，使知识点有机结合整合在一 起，脉络清晰， 先是通过此问题引导学生对人与计算机解决问题进行比较，激发 他们进一步探索的欲望。 然后再通过对此问题算法的描述，让学生初步养成用流 程图和伪代码分析、表示复杂问题的习惯。最后通过此问题程序的实现，让学生 初步体验程序设计的乐趣， 认可程序设计的逻辑， 了解自动化问题对人类的价值 和意义。本节内容比较简单， 适用学生自主探究， 可是学生迁移已有的数学知识， 让学生自己得出结论。第二部分介绍了计算机解决问题的过程，可以让学生联 系第一部分，将两者进行比较，找出人机解决问题的异同。

2、 二、学情分析 学生对算法与程序设计这门课程还不太了解，部分学生通过不同渠道得 出学习这门课很难的结论， 因此第一节课的一个非常重要的任务就是帮助学生打 消这种想法，激发其兴趣， 使其树立起学好这门课程的自信心，为以后课堂教学 顺利进行奠定基础。 三、 教学目标 知识与技能 （1）让学生了解算法、穷举法、程序设计语言、编写程序和调试程序等概念。 （2）让学生知道对现实问题的自然语言的描述，特别是类似程序设计语言的自 然语言描述。 （3）让学生理解分析问题、设计算法、编写程序、调试程序这一用计算机解决 问题的基本步骤，认识其在算法与程序设计中的作用。 方法与过程 （1）培养学生发现旧知识的规律、

3、方法和步骤，并把它运用到新知识中去的能 力。 （2）培养学生调试程序的能力。 （3）培养学生合作、讨论、观摩、交流和自主学习的能力。 情感态度和价值观 通过“韩信点兵”这个富有生动情节的实例和探究、讲授、观摩、交流等环 节，让学生体验用计算机解决问题的基本过程。 四、重点难点 本节的重点用计算解决问题的过程中的分析问题、设计算法、和上机调试程 序等步骤。用计算机解决问题的过程中的分析问题、设计算法也是本节的难 点。 五、教学策略设计 （1）主体参与的教学策略。采取教师精讲引导、学生多练多思考的方法。 （2）同伴协作的教学策略。采取教师演示、学生模仿，组内协作讨论、组间交 流分享的方法。 （3）

4、多元评价的教学策略。采取自评他评师评相结合的方法。 五、教学资源与媒体准备 硬件资源： 多媒体机房，具备上网条件和电子教室。软件资源： Visual Basic 6.0精简版、 PPT课件 六 教学环境 根据普通高中技术课程标准的阐述，“算法与程序设计”是普通高 中信息技术的选修模块之1，它的前导课程是信息技术的必修模块“信息技 术基础”。学生在“信息技术基础”模块里已经学习了计算机的基本操作， 掌握了启动程序、窗口操作和文字编辑等基础知识。学生可以利用上述的基 础知识，用于本节课的启动Visual Basic程序设计环境，输入程序代码， 运行程序等操作。本节课“计算机解决问题的过程”是“算法

5、与程序设计” 模块的第一节课，上好这节课是使学生能否学好“算法与程序设计”这一模 块的关键。本节课的教学目的是让学生理解分析问题、设计算法、编写程序 和调试程序等用计算机解决问题的基本过程，认识其在算法与程序设计中的 地位和作用，它也是后续课程如模块化程序设计、各种算法设计等课程的基 础。 让学生在人工解题中发现分析问题、设计算法等步骤，并把它应用到用 计算机解决问题中去，这是构建主义中知识迁移的方法。本节课还采用了探 究、讲授、观摩、交流、阅读材料等多种教学活动的有机结合的方法。 七、教学过程教学环节教学内容与教师活动学生活动设计意图创设情境激趣引入教师：同学们看看我们的生活周围， 看看我们

6、的多媒体教室，我们不由 的会说：科学技术是第一生产力， 技术影响并改变着我们生活生产方 式，在科技发达的今天，我们到处 都可以看到计算机的踪影，感受到 计算机给我们学习、生活带来的方 便。然而，在惊叹计算机的神奇和 享受的欢乐的时候，你是否了解计 算解决问题的基本过程？有没有思 考过其中的奥妙呢？下面我们先看 一个古典的问题 -韩信点兵生活处处 都是技术从生活实 际引导学 生快速进 入主题韩信点兵 问题“韩信点兵”问题：“相传汉高祖 刘邦问大将军韩信统御兵士多少， 韩信答说，每 3 人一列余 1 人、5 人一列余 2 人、7 人一列余 4 人、13 人一列余 6 人, 。刘邦茫然而不 知其数。

7、你呢？” 教师：“下面我们先助刘邦解决这 个问题。” 展示题目：“韩信点兵”问题 1：求 整除 3 余 2、整除 5 余 3、整除 7 余 3 的最小自然数。比较茫然引起学生 学习兴趣自主探究（三）探究 把全班分成 16 个学习小组， 每个小组的同学一起探究、 讨论 问题。利用已学过的数学知识找出题目已知什么求什么、明 确已知和未知之间的关系和写出求解问题的解题步骤。并填 写计算机解决问题的过程教学活动表中的“探究问题记 录表”。如下：分析问题 ( 找出已知和 未知、 列出已知和未知 之间的关系 ) 写出解题步骤结果学生讨论完成表格内容师生探究教师解释第 3 步“另 X为 X+1”并指 出它与

8、数学中的区别，并从上面的 解题步骤中总结出穷举的算法。 教师：穷举法是一个很好的方法， 但不是一个高效的方法，现在老师 展示一种方法你参考参考。学生解释 x=x+1 正确区分 数学符 号”=“和 计算机语 言里赋值 号”=“教师展示教师展示：筛选法 首先写出“用 3 除余 2”的数： 2， 5，8，11，14，17，20，23，26， 29，, 其中， “用 5 除余 3” 的数：8， 23， , 其中，“用 7 除余 2”的数：23，, 由此得到， 23 是最小的一个解。 至于下一个解是什么，要把“, ” 写出来才知道；实践以后发现，是 要费一点儿功夫的。学生称好，效率稍高些激发学生一题多解

9、教师展示教师：还有没有其他方法？ 现在用一种称为“公倍数法” ，的方 法，设要求的数为 x，则依题意，得 联立方程组题：有物不知其数，三三数之剩a， 五五数之剩 b，七七数之剩 c，问物 几何？ 答：解为， s=70a+21b+15c+105k （ s0 的选取应使 k z ）. 学生： 最小 公倍数法一题多解1233253(*)72xnxnxn教师：韩信点兵时，必须先知道部 队的大约人数，原因是： 被 5、7 整除，而被 3 除余 1 的最小 正整数是 70； 被 3、7 整除，而被 5 除余 1 的最小 正整数是 21； 被 3、5 整除，而被 7 除余 1 的最小 正整数是 15。 所以

10、，这三个数的和是15221 3702，必然具有被 3 除余 2， 被 5 除余 3，被 7 除余 2 的性质。但 所得结果 233（3063140233） 不一定是满足上述性质的最小正整 数，故从它中减去3、5、7 的最小 公倍数 105 的若干倍，直至差小于 105 为止，即 233 10510523。 所以 23 就是被 3 除余 2，被 5 除余 3，被 7 除余 2 的最小正整数。 教师： 明朝数学家程大位在算法统 宗中把上 式总结为一首通俗易懂的歌决： 三人同行七十稀， 五树梅花廿一枝， 七子团圆正半月， 除百零五便得知。 其中正半月是指 15，这个口诀把 3， 5，7；70，21，

11、15及 105这几个关 键的数都总结在内了。详细说，歌 诀的含义是： 用 3 除的余数乘 70，5 除的余数乘 21，7 除的余数乘 15， 相加后再减去（“除”当“减”讲） 105 的适当倍数，就是要求的（最小） 解了。学生先试 着解释歌诀同样 吸引学生 的眼球以后再遇 到这种类 似问题是 可以直接 套用此法 即可归纳总结总结：人解决问题的思路 教师：首先：观察、分析问题，收 集必要的信息，然后根据已有的知 识、经验进行判断、推理、尝试按 一定的方法和步骤去解决问题。 第二：解决同一个问题会有多种求 解的方法。 不同的方法有优劣之分。 第三：解决问题有时还要靠人的 “顿 悟”、“灵感”。学生

12、： 小组 讨论归纳 总结总结人解 决问题的 思路为下 一步引出 计算机解 决问题做 铺垫。思考分析教师：“上面的结果超过1 万，人 工计算要很长时间，在科技发达的 今天，你想到什么？”（用计算机 解题） 能不能让计算机来帮助我们解决问 题呢？学生： 用计 算机解决 问题引出计算 机解决问 题介绍 vb 教师：介绍计算机编程语言vb. 肯定能解 决引出计算 机编程语 言 vb 程序演示对比两者 体验不同 算法激发学生 学习兴趣代码展示分 析Private Sub Command1_Click() Dim X As Integer, Y As Integer Print X = 1: Y = 0

13、Do If X Mod 3 = 2 Then If X Mod 5 = 3 Then If X Mod 7 = 2 Then Y = X End If End If X = X + 1 Loop Until Y 0 Print “韩信统御士兵数： “; Y End Sub体验代码 的神奇魅 力初识代码 为下一步 学习做铺 垫程序演示改 进版改进版有 助于学生 进一步理 解算法代码展示分 析Private Sub Command2_Click() Dim X As Integer, Y As Integer Print X = 1: Y = 0 Do If (X Mod 3 = 2) And (

14、X Mod 5 = 3) And (X Mod 7 = 2) Then Y = X X = X + 1 Loop Until Y 0 Print “韩信统御士兵数： “; Y End Sub 体验代码 神奇魅力实践体验今有鸡兔同笼，上有三十五头，下 有九十四足，问鸡兔各几何？Private Sub Command1_Click() Dim x As Integer x = 1 For i = 1 To 10000 If (35 - x) = (94 - 2 * x) / 4 Then Print “鸡=“; x, “兔=“; 35 - x End If x = x + 1 Next i End

15、 Sub 有基础的 同学可以 自己编写， 其他同学 接受教师 发来的代 码， 进行调 试即可。体验成功 的喜悦观摩根据前面编制的程序，启动Visual Basic 程序设计环境，输入程序代 码，进行调试，最后得到运行的结 果。要求同组内先完成的同学帮助 还未完成的同学。帮助的时候不能 代劳，只能动口不动手。 教师演示操作步骤。 学生上机调试程序，教师作个别指 导，时间是 10 分钟。组 内 交 流 讨论加深对算 法的理解归纳总结计算机解决问题的过程是什么? 教师展示图解过程：学生总结 后教师展 示掌握计算机解决问题的过程进而能够形成对比交流探讨教师：“前面我们学习了用计算机 解决问题的过程，它

16、和人工解有什 么关系呢？同一学习小组的同学一 起探讨人工求解问题和用计算机求 解问题的异同，并把讨论结果记录 在计算机解决问题的过程教学 活动表的“讨论记录”表中。如下： 关于求解问题的方式讨论记录小组内完 成表格通过比较 加深认识归纳提升师：通过本节课学习，同学们 亲自总结了人是如何解决问题的， 并分析了计算机解决问题的过程。 设计算法和编写程序是用计算机解 决问题的两个重要组成部分。同学 们思考一下，哪个地位更重要？ 生：算法。师：为什么？ 生：连解决问题的方法都没有，还 怎么着手去解决问题？ 师：完全正确。搞建筑时，设 计图纸和砌砖哪个工作更重要？这 个问题是显而易见的。因此算法被 称为程序设计的灵魂，由此可知它 在程序设计中的重要性。下节课我 们将和同学们一起探讨程序设计的 “灵魂”问题。为算法的 描述做铺 垫开始分析问题设计算法编写程序运行程序验证结果【教学反思】 本节课的教学活动从打破学生对程序设计的畏难情绪开始，通过创设的一 系列情境， 让学生在解决问题过程中产生对