活动二在计算机上解决问题.ppt

,计算机解决问题的过程,授课教师：李鸿琴南昌市第十九中学,高中信息技术选修算法与程序设计（上海科技教育出版社）,第1章第一节了解计算机解决问题的过程,1、狼羊菜过河游戏：一个人要将一只狼、一只羊、一棵白菜这些东西都运送到河对岸。渡船太小，一次只能带一样。因为狼要吃羊，羊会吃白菜，所以狼和羊，羊和白菜不能在无人监视的情况下相处。,解决过河问题的步骤方案一：开始：农夫、羊、白菜、狼农夫、羊过河狼、白菜农夫、羊农夫回农夫、狼、白菜羊农夫、狼过河白菜农夫、羊、狼农夫、羊回农夫、羊、白菜狼农夫、白菜过河羊农夫、白菜、狼农夫回农夫、羊白菜、狼农夫、羊过河农夫、羊、白菜、狼,对岸,此岸,河,解决过河问题的步骤方案二：开始：农夫、羊、白菜、狼农夫、羊过河狼、白菜农夫、羊农夫回农夫、狼、白菜羊农夫、白菜过河狼农夫、羊、白菜农夫、羊回农夫、羊、狼白菜农夫、狼过河羊农夫、白菜、狼农夫回农夫、羊白菜、狼农夫、羊过河农夫、羊、白菜、狼,对岸,此岸,河,2、求解一元二次方程ax+bx+c=0。此问题方程数量少，同学们能够容易通过人工方法解出答案。假如存在数值大和多组方程的问题，怎么办？特点与优势：计算机因其计算速度快，最适合来解决这种重复的计算工作。那么，如何用计算机来解决这个问题呢？,先需要通过人的操作来完成问题的求解。分析问题，描述解题步骤：（算法分析）s1：读入a,b,cs2：计算D=b2-4*a*cs3：判断D的值如果D等于0,则输出:X1=X2=-b/（2*a）；否则如果D大于0,输出:X1=(-b+sqr(D)/（2*a）和X2=(-b-sqr(D)/（2*a），如果D小于0,输出:原方程无实数解。,3、如何利用计算机绘制各种函数图像。常用几何画板、动态几何软件Geogebra等。,4、人工能找出一些符合条件的方案，但要找出所有符合条件的方案显得无能为力。如国际西洋棋棋手马克斯贝瑟尔于1848年提出：在88格的国际象棋上摆放八个皇后，使其不能互相攻击，即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列或同一斜线上，问有多少种摆法。,学生活动：讨论（1）归纳：需要用计算机解决的问题，如有关数值、逻辑等方面的问题，感受计算机解决问题的必要性。,使用现成的应用软件可以解决我们大部分需要，但有时仅依靠现成的软件无法完成特殊需求，需要利用计算机程序开发软件（编程语言）自己编写程序解决问题。,用计算机进行信息处理的基本方法,使用现有应用软件,编程解决问题,讨论（2）：举例使用过哪些现有的应用软件解决学习和生活中的问题，编写程序解决问题与使用现成软件解决问题的差别，针对不同问题选择不同的解决手段。,5、帮助老师做一个“模拟小球做平抛运动”的课件，要求能够根据水平初速度的值画出小球在1-100秒内做平抛运动的轨迹。,学生体验VB编程解决问题的一般过程,调出程序代码，尝试修改程序中的数据，参照教材，分析各语句的功能。,解析程序,确定重力加速度的值g=9.8,设定小球运动起始时间t=1,计算小球水平坐标x=v*t,计算小球竖直坐标y=g*t*t/2,以（x,y)为圆心画圆（代替小球）,累加小球运动时间t=t+1,t=100,是,结束,否,开始,输入小球水平初速度v,循环,（算法的流程图描述）,明确算法,算法是程序设计的核心和灵魂。算法的描述有很多种方法，如流程图、伪代码、自然语言等。流程图优点：表示算法简洁、直观、明了。,算法：解决问题的方法与步骤的精确描述。每一步都必须是确定的、可行的、不能有二义性。,讨论（3）：人与计算机在利用计算机解决问题的各个阶段中完成的工作有哪些？,人工解决问题的过程：分析问题的已知条件、隐含条件、要解决什么、它们之间的关系；通过分析问题，写出问题的求解过程，将其步骤化，设计算法；用计算机程序设计语言编写程序，也就是人用机器指令或机器能理解的语言将已确定的解决问题的算法描述出来。,计算机解决问题的过程是先由人“分析问题”、“设计算法”和“编写程序”，再由计算机自动执行指令，并运行得出结果。,6、“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、17人一列余8人刘邦听后茫然不知其数，你能说出有多少兵士？”,基本任务：孙子算经中“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二”问物几何？,分析问题的已知条件、隐含条件、要解决什么、它们之间的关系,写出问题的求解过程，将其步骤化，设计算法,设所求的数为X，则X应满足：X整除3余2；X整除5余3；X整除7余2；,1、令X为1；2、如果X整除3余2，X整除5余3，X整除7余2；则记下这个所求的数X3、令X为X+1(为下次计算做准备）4、如果算出，则结束；否则跳转到2（穷举法：此题范围为1到100以内）5、写出答案,拓展任务：写出韩信点兵的算法,分析问题的已知条件、隐含条件、要解决什么、它们之间的关系,写出问题的求解过程，将其步骤化，设计算法,设所求的数为X，则X应满足：X整除3余2；X整除5余3；X整除7余4；（增加条件）X整除13余6；（增加条件）X整除17余8；（增加条件）,1、令X为1；2、如果X整除3余2，X整除5余3，X整除7余4；X整除13余6；X整除17余8；则记下这个所求的数X3、令X为X+1(为下次计算做准备）4、如果算出，则结束；否则，跳转到2（穷举法：此题范围为1到10000以内）5、写出答案,上机任务：每一位同学都启动VisualBasic程序设计环境，输入程序代码，并调试运行。,注释：,1、DimmAsInteger表示定义一个名称为m的整型变量2、PrivateSubCommand1_Click().EndSub表示单击命令按钮响应的程序指令3、选择结构的使用：If条件表达式Then语句体EndIf4、(mMod3)=2And(mMod5)=3And(mMod7)=2此程序中整个逻辑表达式的值为真时说明条件成立，执行then后面的语句体，否则执行EndIf后面的语句。5、循环结构的使用：Form=1to100语句体Nextm6、print表示输出结果,学习探究,小组讨论：每排3-4人为一组,1、所有同学各自打开桌面上的文件“学习资源.doc”,用10分钟阅读课程内容和“小球平抛运动”程序，对照注释理解程序含义。2、小组成员共同思考讨论，回答提问。3、小组合作用15分钟完成“韩信点兵”程序，保存程序并且运行验证结果。保存并将文件提交给教师；各小组派一位同学回答老师问题。4、评出优胜小组加分。5、总结“用计算机解决问题的一般过程”。,课堂小结：计算机解决问题的一般过程,课后作业：讨论：思考生活中解决问题的过程步骤，让算法思想溶于日常生活中。,举例：1、猴子吃桃问题：猴子第一天摘下若干个桃子,当即吃了一半,还不过瘾,又多吃了一个.第二天早上又将剩下的桃子吃掉一半,又多吃了一