算法與程序設(shè)計模塊介紹.ppt

1、粵教版算法與程序設(shè)計教材與教學(xué)研討,黃國洪 信息技術(shù)特級教師 粵教版信息技術(shù)課程標準實驗教材副主編 廣東省基礎(chǔ)教育信息技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)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(jié)構(gòu)體系四、各章要點分析與教學(xué)建議,課程的定位,選修部分強調(diào)在必修模塊的基礎(chǔ)上關(guān)注技術(shù)能力與人文素養(yǎng)的雙重建構(gòu)，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(nèi)容設(shè)計既注重技術(shù)深度和廣度的把握，適度反映前沿進展，又關(guān)注技術(shù)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(shè)計”是作為計算機應(yīng)用的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)置的。,課程的定位,信息技術(shù)基礎(chǔ),算法與程

2、序設(shè)計,多媒體設(shè)計與制作,數(shù)據(jù)管理,網(wǎng)絡(luò)技術(shù),人工智能,必修和選修模塊的傳承,課程的目標,使學(xué)生在原有基礎(chǔ)上進一步體驗算法思想，了解算法和程序設(shè)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(shè)計解決問題的算法，并能初步使用一種程序設(shè)計語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)算法解決問題。,新舊教材對比,課程的目標,學(xué)習(xí)內(nèi)容與目標雙向細目表,1.使學(xué)生在原有基礎(chǔ)上進一步體驗算法思想，了解算法和程序設(shè)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(shè)計解決問題的算法，并能初步使用一種程序設(shè)計語言編寫程序?qū)崿F(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(shè)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(jié)構(gòu)的構(gòu)建上，根據(jù)高中學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律，以算法和程序設(shè)計為主線，對本模塊中的三個主題的具體內(nèi)容作了重新的編排，緊緊圍繞用算法和程序設(shè)計求解問題的過程，交叉介紹算法、程序設(shè)計語言和程序設(shè)計思想與方法，教學(xué)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(shè)計基礎(chǔ) 第三章 可視化編程 第四章 算法及其程序?qū)崿F(xiàn) 第五章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 第六章程序設(shè)計實踐,二、教材編寫思路與特色,在教材具體內(nèi)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(zhì)，選擇、設(shè)計相應(yīng)的算法

4、，通過程序設(shè)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(shè)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(xué)、社會科學(xué)、工程技術(shù)和日常學(xué)習(xí)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(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)習(xí)等，力求用例子和問題內(nèi)在的神秘感、創(chuàng)造性和獨特力量吸引學(xué)生的參與，用例子和問題所蘊藏的藝術(shù)感、文化性、道德責任打動學(xué)生的心靈，使教材體現(xiàn)技術(shù)、人文、生活三位一體，讓學(xué)生在學(xué)到知識與技術(shù)

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(shè)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(xué)生運用信息技術(shù)解決實際問題的能力，讓學(xué)生將所學(xué)的信息技術(shù)積極地應(yīng)用到生產(chǎn)、生活乃至信息技術(shù)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(xué)設(shè)計，按照“課程標準”的教學(xué)目標要求，根據(jù)學(xué)生的認知規(guī)律，精心選取與安排教學(xué)的組織形式、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境和教學(xué)過程，使學(xué)生在學(xué)習(xí)和掌握知識與技能的同時，學(xué)會自主學(xué)習(xí)與自我發(fā)展，學(xué)會協(xié)作學(xué)習(xí)與共同發(fā)展，構(gòu)建與社會發(fā)展相適應(yīng)的價值觀和責任感，并對教學(xué)進行過程與結(jié)果相結(jié)合的評價。,

6、例子,二、教材編寫思路與特色,學(xué)生活動主題的設(shè)計具有一定的自主性與開放性，使不同層次、不同類型的學(xué)生都能找到合適的主題。,三、教材的結(jié)構(gòu)體系,三、教材的結(jié)構(gòu)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(shè)計基礎(chǔ) 第三章 可視化編程 第四章 算法及其程序?qū)崿F(xiàn) 第五章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 第六章程序設(shè)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(jié)構(gòu)體系,三、教材的結(jié)構(gòu)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(shè)計語言/14 一、程序與程序設(shè)計/14 二、程序設(shè)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(shè)計基礎(chǔ),三、教材的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)/32 第三節(jié) 程序的選擇結(jié)構(gòu)/41 第四節(jié) 程序的循環(huán)結(jié)構(gòu)/49 第五節(jié) 模塊化程序設(shè)計,第二章 程序設(shè)計基礎(chǔ),三、教材的結(jié)構(gòu)體系,三、教材的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)/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(jié)構(gòu)/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(jié)構(gòu)/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(shè)計 一、自頂而下、逐步求精的程序設(shè)計思想 二、過程與函數(shù) 三、模塊化程序設(shè)計思想,第二章 程序設(shè)計基礎(chǔ),第三章 可視化編程,三、教材的結(jié)構(gòu)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(diào)試的方法 一、錯誤的類型 二、調(diào)試與排錯 第三節(jié) 綜合活動：心算練習(xí)程序設(shè)計 一、活動目的 二、

9、活動任務(wù) 三、活動過程 四、活動成果 五、活動評價 六、“心算練習(xí)”程序設(shè)計示例,第三章 可視化編程,三、教材的結(jié)構(gòu)體系,第一節(jié) 用解析法設(shè)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(shè)計程序 一、用窮舉法設(shè)計算法的基本過程 二、窮舉法的程序?qū)嵺` 三、窮舉算法小結(jié) 第三節(jié) 查找算法設(shè)計 一、紅樓夢的研究與查找技術(shù) 二、順序查找算法 三、對半查找算法 第四節(jié) 排序算法設(shè)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(yīng)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(wù) 三、應(yīng)用計算機求解問題過程的示例,第四章 算法及其程序?qū)崿F(xiàn),第五章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計,三、教材的結(jié)構(gòu)體系,第一節(jié) 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計思想 一、面向?qū)ο笏枷氲漠a(chǎn)生 二、面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計 第二節(jié) 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念 一、對象 二、類 三、類、對象與實例的關(guān)系 第三節(jié) 面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn) 一、創(chuàng)建類 二、對象的聲明和實例化,第五章 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計,第六章程序設(shè)計實踐,三、教材的結(jié)構(gòu)體系,第一節(jié) 多媒體應(yīng)用程序設(shè)計 一、多媒體播放器程序設(shè)計 二、利用VB設(shè)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(shè)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(shè)計實踐,四、各章的

11、要點分析與建議,算法與程序設(shè)計模塊的前導(dǎo)課程,信息技術(shù)基礎(chǔ) 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(shè)計語言是人們與計算機打交道的橋梁 了解VB界面,數(shù)學(xué) 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(wù)必修模塊的相應(yīng)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(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)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(nèi)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(xué)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(shè)計語言 程序的基本結(jié)構(gòu) 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(xué)甲的算法（輾轉(zhuǎn)相除法） 同學(xué)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(dǎo)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu) 模塊化程序設(shè)計,數(shù)據(jù)類型,常量變量,運算、內(nèi)部函數(shù)、表達式,可視化開發(fā)環(huán)境,順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)輸入、輸出

16、的方法 邏輯運算和關(guān)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(shè)計基礎(chǔ),四、各章的要點分析與建議第二章程序設(shè)計基礎(chǔ),從這章開始，要求真正掌握程序設(shè)計的方法。 程序設(shè)計的困難： 表達方式與平時習(xí)慣不一樣,克服難點，掌握編程技巧,組合內(nèi)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(xí)（1） 編寫程序求出10000以內(nèi)的所有素數(shù)。,四、各章的要點分析與建議第二章程序設(shè)計基礎(chǔ),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(shè)計基礎(chǔ),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(shè)計基礎(chǔ),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(shè)計基礎(chǔ),四、各章的要點分析與建議第二章程序設(shè)計基礎(chǔ),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(shè)計基礎(chǔ),知識整合，提高編程能力 例課本P59.練習(xí)（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(shè)計基礎(chǔ),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(shè)計基礎(chǔ)

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(shè)計基礎(chǔ),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(shè)計基礎(chǔ),解決方案2：構(gòu)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(shè)計基礎(chǔ),四、各章的要點分析與建議第二章程序設(shè)計基礎(chǔ)(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?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)（P70） 對象 屬性對象的性質(zhì) 方法對象的動作（行為） 事件對象的響應(yīng) 事件過程、事件驅(qū)動,四、各章的要點分析與