浙教版-信息技术-必修1-31-用计算机编程解决问题的一般过程-课件(教学课件)

第3章算法的程序实现浙教版信息技术（高中）必修1

数据与计算3.1用计算机编程解决问题的一般过程

第3章算法的程序实现浙教版信息技术（高中）必修1数据与学习目标123了解计算机编程解决问题的一般过程。

掌握python语言的基本知识，体验程

序设计的基本流程。

能用程序实现简单算法，掌握程序调试

与运行的方法，感受算法的效率。学习目标123了解计算机编程解决问题的一般过程。12重点难点重点：利用计算机编程解决问题的一般过程。难点：抽象与建模。12重点难点重点：利用计算机编程解决问题的一般过程。课堂导入

计算机已成为人们解决问题的重要工具。例如，用Word解决文字处理的问题，用Excel解决一般的数据计算、统计的问题等。但由于现实问题的多样性，并不是所有的问题都可以用现成的计算机程序来解决。因此，针对这些问题，需要通过抽象与建模、设计算法、编写计算机程序来解决。下面以编写计算机程序绘制一个正多边形为例，了解用计算机编程解决实际问题的一般过程。课堂导入计算机已成为人们解决问题的重要1、抽象与建模正多边形的各边边长相等，各内角度数也相等。因此，绘制一个正多边形，可以通过“画一条边，旋转一定角度后再画一条边”的重复操作来完成。例如，图3.1.1呈现的是绘制一个正六边形的过程。

图3.1.1绘制正六边形的过程1、抽象与建模正多边形的各边边长相等，各内角度绘制正多边形，除了要知道它的边数n和边长a,关键是要计算出每次旋转的角度。因此，解决这个问题的计算模型可以表示如下：

假设正多边形的边数为n,边长为a。则内角度数d的值为：d=(n-2)x180+n。每次旋转的角度为：180-d。绘制正多边形，除了要知道它的边数n和边长a,关键是要计算出2、设计算法基于问题的抽象与建模，绘制一个正多边形的算法可以做如下描述：①输人要绘制的正多边形的边数n和边长a。②计算正多边形的每个内角度数d,其中d=(n-2)x180÷n。③将以下过程重复执行n遍：画一条长度为a的线段，再将画笔方向向左（逆时针）旋转（180-d)度。2、设计算法基于问题的抽象与建模，绘制一个正多边形的算法可3、编写程序要让计算机按照预先设计的算法进行处理，需要将该算法用计算机程序设计语言描述，形成计算机程序。绘制正多边形的算法用Python语言描述如下：importturtlen=int(input("请输入正多边形的边数n:”）)a=int(input("请输入边长a:”）)d=(n-2)*180/nt=turtle.Pen()foriinrange(n):＃重复执行n遍

t.forward(a)＃向前绘制长度为a的线段t.left(180-d)＃向左旋转（180-d)度3、编写程序要让计算机按照预先设计的算法进行处程序运行截图：程序运行截图：4、调试运行程序通过运行程序，计算机会自动执行程序中的命令。但是，在将算法进行程序实现时，可能会因为录入错误、语法错误、逻辑错误等原因，导致程序不能正常运行或输出错误的结果。此时，需要对程序进行调试，以便发现错误并进行修正。例如、字母大小写的疏忽可能直接决定程序能否正常运行，程序中参数的调整可能影响输出图形的形状。4、调试运行程序通过运行程序，计算机会自动执行问题与讨论：在用计算机编程解决问题的过程中，算法与程序两者之间的关系如何？问题与讨论：在用计算机编程解决问题的过程中，算法与程序两者之算法程序是指以某些程序设计语言编写。

程序员很熟练的掌握了程序设计语言的语法，并基于算法进行程序设计。算法是指解题方案描述，是一系列解决问题的指令，算法代表着用系统的方法描述解决问题的策略机制。

算法是程序的核心内容，一个需要实现特定功能的程序，实现它的算法可以有多种，算法的优劣决定着程序的好坏。程序算法程序是指以某些程序设计语言编写。

思考与练习：1.请描述用计算机编程验证“哥德巴赫猜想”的一般过程。思考与练习：1.请描述用计算机编程验证“哥德巴赫猜想”的一第一步设一上限数M,验证从4到M的所有偶数是否能被分解为两个素数之和。

1.、定义一个变量X,初值为4.

2.每次令其加2，

并验证X能否被分解为两个素数之和，直到X不小于M为止。第二步如何验证X是否能被分解为两个素数之和。1.从P=2开始；2.判别X-P是否仍为素数：3.若是，打印该偶数的分解式。4.否则，换更大的素数，再继续执行2.如此循环，直到用于检测的素数大X/2且X与其之差仍不是素数，则打印“哥德巴赫猜想”不成立。第三步生成下一个素数。（1)当前素数P加1（2)判别P是否是素数；（3)若是素数，返回P;（4)否则，P加1,继续执行（2)本参考答案来自网络，仅供参考。第一步设一上限数M,验证从4到M的所有偶数是否能被分拓展：哥德巴赫猜想是什么?

世界近代三大数学难题之一。哥德巴赫是德国一位中学教师，也是一位数学家，生于1690年，1725年当选为俄国彼得堡科学院院士。1742年，哥德巴赫在教学中发现，每个不小于6的偶数都是两个素数(只能被和它本身整除的数)之和。如6＝3+3，12＝5+7等。

公元1742年6月7日哥德巴赫(Goldbach)写信给大数学家欧拉(Euler)，提出了以下的猜想:

(a)任何一个>=6之偶数，都可以表示成两个奇质数之和。

(b)任何一个>=9之奇数，都可以表示成三个奇质数之和。

这就是着名的哥德巴赫猜想。

欧拉在给他的回信中说，他相信这个猜想是正确的，但他不能证明。叙述如此简单的问题，连欧拉这样首屈一指的数学家都不能证明，这个猜想便引起了许多数学家的注意。从提出这个猜想至今，许多数学家都不断努力想攻克它，但都没有成功。

当然曾经有人作了些具体的验证工作，例如:6=3+3,8=3+5,10=5+5=3+7,12=5+7,14=7+7=3+11,16=5+11,18=5+13,等等。有人对33×108以内且大过6之偶数一一进行验算，哥德巴赫猜想(a)都成立。但严格的数学证明尚待数学家的努力。

到了20世纪20年代，才有人开始向它靠近。1920年、挪威数学家布爵用一种古老的筛选法证明，得出了一个结论：每一个比大的偶数都可以表示为(99)。这种缩小包围圈的办法很管用，科学家们于是从(9十9)开始，逐步减少每个数里所含质数因子的个数，直到最后使每个数里都是一个质数为止，这样就证明了“哥德巴赫”。