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1、计算机解决问题的过程教学设计计算机解决问题的过程教学设计 黄如强 计算机解决问题的过程 一、教学目标 1. 知识目标 知道人类是如何分析问题、解决问题的。 了解计算机解决问题的基本步骤。 知道人类解决问题和计算机解决问题的异同。 2. 能力目标 培养学生发现习得知识中蕴涵的规律、方法和步骤，并把它运用到新知识中去的能力。 培养学生调试程序的能力。 培养学生合作、讨论、观摩、交流和自主学习的能力。 3. 情感目标 通过“韩信点兵”这个富有生动故事情节的实例和探究、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，培养学生的自主探索能力、交流与合作精神。 二、教学内容分析 “计算机解决
2、问题的过程”是“算法与程序设计”模块的第一节课，学好这节课是使学生学好“算法与程序设计”模块的关键。因此，本节课在设计时注重让学生在人工解题中提炼、归纳、分析问题、设计算法等步骤，并把它推广到用计算机解决问题的过程中去。教学中还采用了探究、讲授、演示观察、讨论等多种教学方法。 本节课的教学重点是用计算解决问题的过程；难点是理解人类解决问题和计算机解决问题的异同。 三、教学策略 建议用1个课时，通过 探究、讲授、演示、观察、讨论相结合的方法来完成本节内容的学习。教学过程中教师要注意引导学生关注新知识并进行思考。学生在倾听、反馈和实践过程中建构知识。 教学过程的基本步骤为：组织教学、导入新课、讲授
3、新课内容、通过分组讨论和上机实践巩固理解新课知识，最后小结并布置作业。 四、教学过程 1. 情景导入 课前先演示如下古典问题。 我国汉代有一位大将，名叫韩信。他每次集合部队，都要求部下报三次数，第一次按13 报数，第二次按 15 报数，第三次按 17 报数，每次报数后都要求最后一个人报告他报的数是几，这样韩信就知道一共到了多少人。他的这种巧妙算法，人们称为“鬼谷算”、“隔墙算”、“秦王暗点兵”等。 2. 讲授新课 人是如何解决这个问题的。 展示 问题1： 今有物不知其数：三三数之余二，五五数之余三，七七数之余二，问物几何 ? 把全班分成8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
4、的数学知识找出题目的已知条件和未知条件、明确已知条件和未知条件之间的关系并写出解题步骤。并填写附表1“探究问题记录表”。 给学生5分钟的时间讨论，教师在这个过程中深入到各学习小组中，引导个别小组分析问题，写出解题步骤。教师提问23 个同学，从中逐渐引导出如下的分析问题和解决问题的步骤，并给出算法的概念。 解释第3步“ 令 X 为 X+1 ”，并指出它与数学表述形式的区别，然后从上面的解题步骤中总结出穷举的算法。 引出 问题2：“刚才有些同学把题目解出来了，答案是 23，韩信作为大将军，统率的士兵当然不止 23 人，下面我们来解决一个数据量稍大的问题。” 展示 问题2： 求整除3余1、整除5余2
5、、整除7余4、整除 13 余6、整除 17 余8的最小自然数。 提问：“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？” 给学生2分钟时间分析上述问题并写出算法，不用真的去计算。 计算机解决问题的过程。 向学生讲授用计算机解决问题同样要经过分析问题、设计算法两个步骤，并在讲授过程中展示人工解题中分析问题和设计算法这两个步骤 引出程序设计语言的概念：但是上面用自然语言描述的算法，计算机不懂，必须翻译成计算机语言，也就是程序设计语言。与用 Visual Basic 语言编写的程序作对照，简单解释变量 Y 的作用，并提示学生程序设计语言是我们以后学习的重点。 演示观察。 教师
6、演示运行调试程序的操作步骤：启动 Visual Basic 软件，输入前面编写的程序代码，进行调试，最后得到运行的结果。 讨论交流。 提问：“前面我们学习了用计算机解决问题的过程，它和人工求解有什么关系呢？ 小结、布置实践和练习。 根据各小组的讨论结果，总结出人工求解问题和用计算机求解问题的相同点和不同点。 附表1 探究问题记录表 分析问题 ( 找出已知和未知、写出解题步骤 列出已知和未知之间的关系 ) 附表2 分析问题 ( 找出已知条件和未知条件、列出已知条件和未知条件之间的关系 ) 1. 令 X 为1。 设所求的数为 X，则 X 应满2. 如果 X 整除3余2， X 整除5余3， X 整除
7、7足： 余2，这就是题目要求的数，则记下这个 X 。 X 整除3余2 3. 令 X 为 X+1 。 X 整除5余3 4. 如果算出，则结束；否则跳转2。 X 整除7余2 5. 写出答案。 附表3 分析问题 ( 找出已知和未知、写出解题步骤 列出已知和未知之间的关系 ) 设所求的数为 X，则 X 应满足： X 整除3余1 X 整除5余2 X 整除7余4 X 整除 13 余6 X 整除 17 余8 附表4 关于求解问题的方式讨论记录 1. 令 X 为1。 2. 如果 X 整除3余1， X 整除5余2， X 整除7余4， X 整除 13 余6， X 整除 17 余8，则记下这个 X 。 3. 令 X 为 X+1 。 4. 如果算出，则结束；否则跳转2。 5. 写出答案。 写出解题步骤 结果 求解问题的方式 人工求解问题 用计算机求解问题 附表5 求解问题的方式 相同点 不同点 相同点 不同点 对题目进行解答、运算速度慢、不人工求解问题 分析问题、设计算法、得需要计算机等。 出结果、验算结果等 用计算机求解问题 编写程序、调试程序、运算速度快等。
