4.1用解析法设计程序.doc

4.1用解析法设计程序 本节课是信息技术选修模块 “算法与程序设计”中的“算法与程序实现”的第一节“用解析法设计程序”。本章侧重于运用算法解决实际问题，设计合理的算法并编程实现。本节主要阐述解析法，该方法应用广泛，与数学学科的代数解析式相联系，结合教学要求和教材事例，本课从数学角度入口，引发学生思维迁移，解决实际问题教学目标：1、（知识、技能目标）：了解解析法算法的概念和基本思路，能够用解析法分析简单问题并设计算法及编写程序求解问题，学会编写程序实现解析法。 2、（能力目标）：培养学生分析、比较、迁移等能力，培养学生类比迁移思维，探索性、创造性思维。3、（德育目标）：培养学生学会合作、交流，体会其中乐趣和作用，培养学生积极主动的学习态度，勇于质疑、探索和不断创新的精神。教学重点：1、理解解析法的思想，能写出求解问题的解析式并用程序实现。2、根据问题的特点，找到系统提供的资源，简化问题的求解过程。教学难点：学会分析问题，合理设计算法，建立求解问题的解析式。针对本节课的重点和难点，结合构建主义中知识迁移的方法，与其他学科的已有知识进行迁移，特别是数学学科，在具体的新知识点的讲解中，进行比较教学，使学生理解的能彻底；以生活事例为问题，创设问题情境，带着问题进行学习和研究，让学生学习更具有自主性、目的性和推动力。明确解析法的定义，学会用解析法分析问题，编写程序解决问题。教学时间：2课时教学过程：采用问题情景式任务驱动开展教学活动，教学活动可以以小组形式开展，教师组织学生完成实践探究任务。一、（引入）讲述有关埃及国王邀请学者测量金字塔高度的故事，从中引出问题：如何测量不可到达底部的物体的高度。得出结论：面对一个问题，找到一个恰当的解决方案，会使一个很难或很繁的问题变得简单。二、用解析法求解问题的基本过程从古埃及测量金字塔高度的问题出发导入本问题，然后导出解决的解析式。1、测量高度问题的求解（1）分析问题：使用三角函数知识分析问题。MN是竖直于地面的物体，其底部N不可到达。为了测量MN的高度，在地面上选取一条与MN在同一平面的水平线线段AB为基线， AB长度和仰角可以测量得到，试设计程序计算高度MN。AB=BN-AN=MN/tan-MN/tanAB=a所以MN=a/(1/ tan-1/ tan)（引导学生领会如何从已知条件入手，逐步求解未知量，分析问题后，思考问题）（2）设计算法注意：VB的正切函数的自变量单位是弧度，如果是角度，则应该转换为弧度。弧度=（角度 *3.14159/180）（3）编写程序界面设计：Private Sub Command1_Click() a = Val(Text1.Text) Alpha = Val(Text2.Text) bata = Val(Text3.Text) pi = 3.14159265 COTA = 1 / Tan(Alpha * pi / 180) Alpha * pi / 180是角度转换为弧度 COTB = 1 / Tan(bata * pi / 180) MN = a / (COTB - COTA) Text4.Text = MNEnd Sub（4）调试程序按照步骤来解决这个问题：分析问题-设计算法-编写程序-调试程序。教师引导学生一起分析问题：我们不可能直接求出物体的高度，但我们可以利用所学的数学知识（三角函数）来完成，组织讨论，共同导出所需的解析式。解析式导出后其它内容就比较容易解决了，组织学生分组讨论完成剩下的各个环节。2、引导学生总结“解析法”的概念，并指导学生阅读教材98页的最后一段内容。分析要素关系抽取数学模型建立解析式设计算法编写程序调试程序解析法：通过分析问题中各要素之间的关系，用最简练的语言或形式化的符号来表达它们的关系，得出解决问题所需的表达式，然后设计程序求解问题的方法。三、用解析法求解问题的实践重新展示钻石图案，让学生思考钻石图案的特点，提问学生（让学生说出钻石图案的特点），接着教师总结钻石图案的特点：1.钻石图案是由点和线构成的2.图形四周的点位于一个圆周上3.点与点之间都有一条线段相连 结论：求出各点的位置，绘制各点之间的线段，就可以绘出这个图形了。（老师引导学生分析，设计算法）（1）分析问题 （2）设计算法 （3）编写程序 （4）调试程序让学生进一步掌握循环结构的使用注意：用循环结构实现解析式的计算时并非简单的完全重复，而是有些数据会在重复中改变，循环控制变量往往同时扮演这些改变的数据的角色，二者之间如何配合，则需要考试选择哪一种形式的循环结构来完全比较适合。结论：许多的问题不是计算一个单一的解析式就可以完成任务的，还要根据问题给出的已知条件、运用归纳、演绎等逻辑方法，揭示问题各要素之间的关系，寻找表示这种关系的表达式，有时需要计算的解析式是一组而不仅仅是一条，需要使用合适的结构（许多可使用循环结构）实现算法设计算法和编制程序