3.1体验计算机解决问题的过程学案20232024学年粤教版高中信息技术必修1

3.1体验计算机解决问题的过程【学习目标】：1、体会人工解决问题与计算机解决问题的不同特点。2、通过亲历项目“利用计算机编程计算商品购买最佳方案”问题的解决过程，经历计算机解决问题的一般过程。3、通过经历项目问题分析、建立数学模型、设计解决方案、实现计算的过程，能初步规划项目解决方案。4、认识Python语言，了解计算机程序的主要功能，能够修改简单的程序代码，体验程序设计的魅力。【重点和难点】：重点：运用计算思维对具体问题进行分析和设计解决方案。计算机解决问题的一般过程。难点：运用计算思维对具体问题进行分析和设计解决方案。计算机解决问题的一般过程。【学法提示】：讲授法、演示法、小组合作学习法【课时安排】：1课时【创设情境】：开学时同学们纷纷购买用于学习的各种文具，假如同学手中有50元现金，分别购买单价为6元的笔记本，单价为5元的签字笔，和单价为4元的橡皮，请问各种文具应该购买何种数量，才能让手中的资金最大化利用（即刚好用完）呢？【主题探究】：一、人工求解的过程需求分析问题描述：三种商品单价分别为6元，5元，4元；用于购买商品的总资金为50元；需求：现求三种商品分别的购买数量，可让资金刚好用完（要求每种商品的购买数量不得小于1）。思考：1、如果假设购买三种文具的数量分别为x，y，z2、同学们是否可以据此列出含有x，y，z的数学方程来表达这一关系呢？（二）小组讨论讨论要求：（1）列出含有x，y，z的求解方程（2）分析x，y，z的取值是否存在界限范围，如果有，这个界限范围是多少？求解该方程的方法是什么？（三）问题求解由于三元一次方程6x+5y+4z=50不存在其它约束条件，可以尝试把x，y，z的取值都计算一次来判断其是否满足条件：思路：令y=1，z=1，令x=1，计算6x+5y+4z是否等于50；令y=1，z=1，令x=2，计算6x+5y+4z是否等于50；……令y=1，z=1，令x=6，计算6x+5y+4z是否等于50；……令y=2，z=1，令x=6，计算6x+5y+4z是否等于50；思考：找到：x=6，y=2，z=1是方程的一个正整数解，但是……解唯一吗？问题反思由于三元一次方程6x+5y+4z=50不存在其它约束条件，方程的正整数解可能存在多个。且由于x，y，z的取值可能分别有6、8、12种，经排列组合计算，x，y，z可能的取值情况有6*8*10=480种。也就是说，通过手工计算的方式，我们必须对所有的取值情况进行逐一计算，判断其是否满足等于50的条件，若满足，则该取值情况是方程解集中的一个，若不满足，则继续计算。这种对变量一定取值范围内所有情况依次进行计算和判断的方法，称为遍历。通过人工计算的方式求解该问题，不仅计算量浩大，还会出错，容易漏解、错解。计算机求解计算机解决问题的基本过程：（一）分析问题将计算购买商品的最佳方案转化为利用计算机求解三元一次方程6x+5y+4z=50的所有解，将实际问题转化为数学问题。（二）设计算法归纳刚才讨论总结的解方程方法：分别遍历x，y，z的取值范围，判断每一种取值情况是否满足和等于50的条件，若满足，则此时x,y,z的值为方程的解，若不满足，则继续遍历。（三）编写程序Python是一种面向对象的高级程序语言，具有轻巧灵活的编程特点，可以用于快速开发简单易用的计算机应用程序。该三元一次方程的Python程序代码。t=0forxinrange(1,50):foryinrange(1,50):forzinrange(1,50):ifx*6+y*5+z*4==50:{t=t+1；输出解的个数t和三个整数x，y，z}（四）调试运行演示进行简单的代码修改和调试的方法，让学生自主尝试进行程序调试并运行，得出计算结果。【课堂小结】：计算机解决问题的一般过程：1、提出问题2、分析问题，将问题转化为数学形式，并对其进行数学描述和分析3、设计算法，对问题进行分解，寻找其计算步骤，并用简洁的形式进行描述4、编写程序代码5、调试运行【课堂巩固问卷星考试】:1.下列说法错误的是（）A.数据处理后可以创造价值。B.人们可以发现、分析、利用、并创造出巨大的财富。C.因为计算机的诞生，人们才开始分析和处理数据。D.互联网技术发展，加速了数据的传输和处理。2.小明编写好解密程序后，调试运行时，程序没有报错且能顺利运行，但不能正确解密，造成这个结果的原因是（）A.解密算法逻辑错误B.程序语句语法错误C.程序过期了D.程序设计窗口配置不对3.下列选项都是属于高级语言的是（）A.汇编语言、机器语言B.汇编语言、Basic语言C.Basic语言、Python语言D.机器语言、Python语言4.计算机能直接识别、理解执行语言是（）A.汇编语言B.Python语言C.Basic语言D.机器语言5.在一千多年前的《孙子算经》中，有这样一道算术题：“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？”按照今天的话来说：一个数除以3余2，除以5余3，除以7余2，求这个数。这个数是（）A.8B.15C.23D.466.不属于使用计算机解决问题的步骤是（）A.分析问题B.设计算法C.编写程序D.输入数据7.以下问题中，最适合用程序设计的方式解决的是（