計算機解決問題及過程

1、1-1節(jié) 計算機解決問題的過程一、 教學(xué)目標1、 知識與技能（1） 讓學(xué)生了解算法、窮舉法、程序設(shè)計語言、編寫程序和調(diào)試程序等概念。（2） 讓學(xué)生知道對現(xiàn)實問題的自然語言的描述，特別是類似程序設(shè)計語言的自然語言描述。（3） 讓學(xué)生理解分析問題、設(shè)計算法、編寫程序、調(diào)試程序這一用計算機解決問題的基本步驟，認識其在算法與程序設(shè)計中的作用。2、 方法與過程（1） 培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)舊知識的規(guī)律、方法和步驟，并把它運用到新知識中去的能力。（2） 培養(yǎng)學(xué)生調(diào)試程序的能力。（3） 培養(yǎng)學(xué)生合作、討論、觀摩、交流和自主學(xué)習(xí)的能力。3、 情感態(tài)度和價值觀通過“韓信點兵”這個富有生動情節(jié)的實例和探究、講授、觀摩、交流

2、等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生體驗用計算機解決問題的基本過程。二、 重點難點本節(jié)的重點用計算解決問題的過程中的分析問題、設(shè)計算法、和上機調(diào)試程序等步驟。用計算機解決問題的過程中的分析問題、設(shè)計算法也是本節(jié)的難點。三、 教學(xué)環(huán)境1、 教材處理教學(xué)內(nèi)容選用中華人民共和國教育部制訂的普通高中技術(shù)課程標準（2003年4月版）中信息技術(shù)部分的選修模塊1“算法與程序設(shè)計”第一章的第一課“計算機解決問題的過程”。教材選用廣東省普通高中信息技術(shù)選修一：算法與程序設(shè)計第三章第一節(jié)，建議“算法與程序設(shè)計”模塊在高中一年級下學(xué)期或高中二年級開設(shè)。根據(jù)2003年4月版普通高中技術(shù)課程標準的闡述，“算法與程序設(shè)計”是普通高中信息技術(shù)的

3、選修模塊之1，它的前導(dǎo)課程是信息技術(shù)的必修模塊“信息技術(shù)基礎(chǔ)”。學(xué)生在“信息技術(shù)基礎(chǔ)”模塊里已經(jīng)學(xué)習(xí)了計算機的基本操作，掌握了啟動程序、窗口操作和文字編輯等基礎(chǔ)知識。學(xué)生可以利用上述的基礎(chǔ)知識，用于本節(jié)課的啟動Visual Basic程序設(shè)計環(huán)境，輸入程序代碼，運行程序等操作。本節(jié)課“計算機解決問題的過程”是“算法與程序設(shè)計”模塊的第一節(jié)課，上好這節(jié)課是使學(xué)生能否學(xué)好“算法與程序設(shè)計”這一模塊的關(guān)鍵。本節(jié)課的教學(xué)目的是讓學(xué)生理解分析問題、設(shè)計算法、編寫程序和調(diào)試程序等用計算機解決問題的基本過程，認識其在算法與程序設(shè)計中的地位和作用，它也是后續(xù)課程如模塊化程序設(shè)計、各種算法設(shè)計等課程的基礎(chǔ)。讓學(xué)

4、生在人工解題中發(fā)現(xiàn)分析問題、設(shè)計算法等步驟，并把它應(yīng)用到用計算機解決問題中去，這是構(gòu)建主義中知識遷移的方法。本節(jié)課還采用了探究、講授、觀摩、交流、閱讀材料等多種教學(xué)活動的有機結(jié)合的方法。2、 預(yù)備知識本節(jié)課相聯(lián)系的舊知識是計算機的基本操作中鼠標、鍵盤操作，啟動、關(guān)閉程序，窗口、菜單操作和文字編輯等基礎(chǔ)知識，還有解決數(shù)學(xué)問題的步驟等知識。3、 硬件要求可以進行屏幕廣播的多媒體電腦室。教師自行設(shè)計制作的課件。準備計算機解決問題的過程教學(xué)活動表。4、 所需軟件學(xué)生機要安裝VB6.0或以上版本。5、 所需課時2課時（100分鐘）四、 教學(xué)過程（一）引入 教師：“在科技發(fā)達的今天，我們到處都可以看到計算

5、機的蹤影，感受到計算機給學(xué)習(xí)、生活帶來的方便。然而，在驚嘆計算機的神奇和享受的歡樂的時候，你是否了解計算解決問題的基本過程？有沒有思考過其中的奧妙呢？下面我們先看一個古典的問題：” 學(xué)生觀看約1分鐘的電視劇漢劉邦片斷，內(nèi)容大致如下：“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)時韓信指揮諸侯聯(lián)軍，在垓下十面埋伏，擊敗楚軍，楚霸王項羽因此自殺?！逼瑪嘟Y(jié)束時屏幕出現(xiàn)“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人一列余4人、13人一列余6人。劉邦茫然而不知

6、其數(shù)。你呢？”（二）問題教師：“下面我們先助劉邦解決一個簡單的問題。”展示題目：“韓信點兵”問題1：求整除3余1、整除5余2、整除7余4的最小自然數(shù)。（三）探究把全班分成16個學(xué)習(xí)小組，每個小組的同學(xué)一起探究、討論問題。利用已學(xué)過的數(shù)學(xué)知識找出題目已知什么求什么、明確已知和未知之間的關(guān)系和寫出求解問題的解題步驟。并填寫計算機解決問題的過程教學(xué)活動表中的“探究問題記錄表”。如下：探究問題記錄表分析問題(找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系)寫出解題步驟結(jié)果給5分鐘學(xué)生討論，教師在這過程中到各學(xué)習(xí)小組中，引導(dǎo)個別學(xué)習(xí)小組分析問題、寫出解題步驟。教師提問23個同學(xué)，從中逐漸引導(dǎo)出類似如下的分析問

7、題和解題步驟，并給出算法的概念。分析問題(找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系)寫出解題步驟 設(shè)所求的數(shù)為X，則X應(yīng)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。教師解釋第3步“另X為X+1”并指出它與數(shù)學(xué)中的區(qū)別，并從上面的解題步驟中總結(jié)出窮舉的算法。教師：“剛才有些同學(xué)把題目解出來了，答案是67，韓信作為大將軍，統(tǒng)率士兵當然不止67人，下面我們來解決一個數(shù)據(jù)量稍大的問題?！闭故绢}目：“韓信點兵”問題2：求整

8、除3余1、整除5余2、整除7余4、整除13余6、整除17余8的最小自然數(shù)。給2分鐘學(xué)生分析上述問題并寫出算法，不用計算。學(xué)生有了第1題的經(jīng)驗，很快會寫出和第一題類似的算法。如下：分析問題(找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系)寫出解題步驟 設(shè)所求的數(shù)為X，則X應(yīng)滿足：X整除3余1X整除5余2X整除7余4X整除13余6X整除17余81、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，X整除13余6，X整除17余8，則記下這個X。3、令X為X+1。4、如果算出，則結(jié)束；否則跳轉(zhuǎn)2。5、寫出答案。教師：“上面的結(jié)果超過1萬，人工計算要很長時間，在科技發(fā)達的今天，你想到什么？”（用

9、計算機解題）（四）用計算機解決問題教師：“計算機怎么樣解決問題？用計算機解決問題，同樣要經(jīng)過分析問題、設(shè)計算法兩步驟?！痹谥v授過程中展示人工解題中分析問題和設(shè)計算法這兩個步驟。 教師：“用計算機解題，是不是輸入上面的算法？上面用自然語言描述的算法，計算機不懂，必須翻譯成計算機的語言，這就是程序設(shè)計語言?！?教師展示與用Visual Basic語言編寫的程序作對照。簡單解釋變Y的作用，并提示學(xué)生程序設(shè)計語言是我們以后學(xué)習(xí)的重點。本例用Visual Basic語言編寫的程序請看教材如下：Private Sub Command1_Click() Dim X As Integer, Y As Inte

10、ger X = 1: Y = 0 Do If X Mod 3 = 1 Then If X Mod 5 = 2 Then If X Mod 7 = 4 Then If X Mod 13 = 6 Then If X Mod 17 = 8 Then Y = X End If End If End If End If X = X + 1 Loop Until Y 0 Print 韓信統(tǒng)御士兵數(shù)：; YEnd Sub教師：“程序編好以后，通過鍵盤輸入計算機，并運行程序查看結(jié)果這個過程叫調(diào)試程序。”（五）觀摩根據(jù)前面編制的程序，啟動Visual Basic程序設(shè)計環(huán)境，輸入程序代碼，進行調(diào)試，最后得到運行的結(jié)果。具體操作步驟請看教材（第4、5頁）。要求同組內(nèi)先完成的同學(xué)幫助還未完成的同學(xué)。幫助的時候不能代勞，只能動口不動手。教師演示操作步驟。學(xué)生上機調(diào)試程序，教師作個別指導(dǎo)，時間是10分鐘。操作時有些學(xué)生很快完成，有些學(xué)生則很慢，解決案是布置操作快的同學(xué)閱讀教材并完成計算機解決問題的過程教學(xué)活動表中的填空題。較慢的同學(xué)在他們調(diào)試了約8分鐘后告訴他們可以通過網(wǎng)上鄰居下載程序。以便能在10分鐘內(nèi)調(diào)試出程序。（六）交流教師：“前面我們學(xué)習(xí)了用計算機解決問題的過程，它和人工解有什么關(guān)系呢？同一學(xué)習(xí)小組的同學(xué)一起探討人工求解問題和用計算機求解問題的異同，并把討論結(jié)果記錄在計算機解決問題的