2.1 解决问题的一般过程和用计算机解决问题 ppt课件（34张ppt）+教案 +练习 (含答案）-2023新人教中图版《高中信息技术》必修第一册.rar

教学设计教学设计课例名称2.1 解决问题的一般过程和用计算机解决问题生活中的程序，程序中的生活学段学科高中 信息技术教材版本人教版 2019第 1 版章节第二章 第一节年级高一核心素养目标1、体验算法程序设计在计算机程序解决问题过程中的地位和作用。（信息意识）3、掌握现实问题的结构转化，并能了解程序的主体结构。（计算思维）2、深化学生充分利用计算机程序解决社会生活中的实际问题的认识,使之更好的服务于学习、生活。（信息意识）教学重难点1、教学重点:了解编制计算机程序解决实际问题的一般过程和方法。2、教学难点:如何建立数学模型,从实际问题中提炼算法。学情分析高一年级的学生的计算机应用大多数是与常用的工具软件和网络应用有关。对于程序与算法知道较少或者根本没有接触过。同时,因为陌生会把其看作一种神秘而遥不可及的事物。因此,强调计算机程序与生活的关系的必不可少。同时高一学生在现阶段已经具备了算法的逻辑思维、对于计算机程序解决问题应该有一定的基础。教学方法1、合作学习有利于对知识模块的快速掌握 合作学习不局限于技能上的合作，最主要的合作还是思想上的交流探讨，得出一些想法或者一些结论，有利于对知识的快速掌握，所以合作学习的展开更有利于整体的进步，又能促进学生之间的心灵交融，增进了友谊。2、在个性差异上利用分层和个别指导来提升学习的深度、广度。为了个体的更好发展。在学生的个性差异上，要充分利用学生的学习兴趣和爱好的上进精神，一起共享思想、激发灵感、反思交流，使得在学业的成长上有健康向上的发展。2.1 解决问题的一般过程和用计算机解决问题 生活中的程序 程序中的生活教学内容及过程一、直面学科核心素养一、直面学科核心素养。【考考你的“信息意识”考考你的“信息意识”】1、小明准备和父母一起乘飞机外出旅游，请为他们选择尽快到机场的方法，有什么办法可以尽量避开堵车道路？2、你是否进行过跨媒介的阅读与交流？3、前郭县内的共享单车是否使用过，是否下载了相关哈啰出行 APP？4、微信小程序和手机 APP 有什么不同？5、书本或其它纸质媒介的信息如何传输到电脑？二、计算机解决问题的过程二、计算机解决问题的过程（一）提出问题（一）提出问题 请做一个计划，在一年 52 周内每周要背诵的古诗词或单词数。每周进步一点点，背诵数量递增，如：第 1 周背 20 个（首），第 2 周 40 个（首），第 3 周 60 个（首）以此递进，到年底也是个可观的数字。试编写一年 52 周背古诗词、背单词的程序，为体现程序的灵活性，第 1 周起初背个数和每周递增的个数，均可以通过键盘输入。（二）分析问题（二）分析问题1、已知条件是第一周背诵的个数及每周递增的个数2、此问题是加法运算，递增式累加，循环。3、循环相加的条件是什么？i=52 4、最后输出一年 52 周的背诵量（求和 save）如：10+30+50+70+1030=27040。需要在程序中显示每周存的背诵量和一年 52 周累计的总数。（三）设计方案1、算法的表述方式 自然语言自然语言 流程图流程图 伪代码伪代码2、此问题的算法表示：(四)调试程序1、Python 编程语言介绍编程语言介绍Python（大蟒蛇）由 Guido van Rossum 于 1989 年开发，它是一种面向对象、解释型不需要去编译的程序设计语言。Python 有简洁的语法和对动态输入的支持，在大多数平台上都是一个理想的脚本语言，适用于快速的应用程序开发。本问题的程序代码：#52 周诗词背诵shici=int(input(请输入第一周词个数)add=int(input(请输入每周递增的个数)i=1save=0 while i=52:save+=shici print(第周，共掌握个，累计个.format(i,shici,save)shici+=add i=i+1（五）解决问题学生小试身手，读程序，感受语言环境，按自己设置的计划得到结果。三、学以至用，解决现实问题三、学以至用，解决现实问题问题要求：密码长度超过 8 位，同时要有数字和字母的组合。分别定义 2 个函数，用于检测输入的内容是否含有字母、数字。在主程序里，首先判断输入的密码长度是否达到 8 位，达到则强度等级就增加 1，然后判断输入的密码是否含有字母，如含有则强度等级再加 1，最后判断输入的密码是否含有数字，如含有则强度再加 1。最后如果密码强度等于 3 则提示“密码强度合格”，否则均为“密码强度不合格”。【设计意图设计意图】求解密码的问题简单直观，提高信息意识从常见问题入手，提高信息意识从常见问题入手，同时也包含着深刻的算法思想，def zimu(shuru):#定义判断是否含有字母的函数 for neirong in shuru:#循环语句 if neirong.isalpha():#查找是否含有字母 return True#返回为真 return False#返回为假def shuzi(shuru):#定义判断是否含有数字的函数 for neirong in shuru:#循环语句 if neirong.isnumeric():#查找是否含有数字 return True#返回为真 return False#返回为假cishu=0#定义 cishu 初值while cishu=8:#判断密码是否超过 8 位 qiangdu+=1#变量 qiangdu 增加 1 else:print(密码要求至少 8 位)#输出提示信息 if zimu(mima):#判断密码是否含有字母 qiangdu+=1#变量 qiangdu 增加 1 else:print(密码要求含字母)#输出提示信息 if shuzi(mima):#判断密码是否含有数字 qiangdu+=1#变量 qiangdu 增加 1 else:print(密码要求含数字)#输出提示信息 if qiangdu=3:#判断密码强度是否合格 print(恭喜，密码强度合格)#输出提示信息 break#中断运行 else:print(对不起，密码强度不合格)#输出提示信息 cishu+=1#变量 cishu 增加 1if cishu=4:#尝试 4 次后，停止运行 print(尝试超过 4 次，密码设置失败)#输出提示信息小组讨论：小组讨论：很多网络平台对密码设置的要求是有符号，字母要区别大小写，你需要在哪里添加语句？四、小试牛刀，编写第一个程序四、小试牛刀，编写第一个程序问题：问题：假期结束了，老师问班里的同学们：“谁在假期里看过功夫熊猫？”有一半同学举手，老师又问：“谁在假期里看过流浪地球？”有五分之二的学生举手，方老师发现有 7 位学生两部影片都看过了，同时也知道了两部影片都没看的人数，如果这个班有 50 名学生，你知道有几位同学两部都没看吗？【设计意图设计意图】促进信息技术与学科融合，此问题是高一数学正在学习的集合问题。程序代码：程序代码：a=50/2 b=50*2/5 c=a+b-7d=50-c print(未观影的同学人数是,d)学生思考，出现小数怎么办？教师引入 int()学生思考，出现小数怎么办？教师引入 int()五、深入探究 完成任务五、深入探究 完成任务对班级学生特长统计，班里有 30%的学生精通舞蹈，有 20%的学生会乐器，有 50%的学生会各种球类，其中前两种特长都具备的有 8 人，后两种特长都具备的有 7 人，其中舞蹈与球类特长都具备有的 6 人，如班里有 50 名学生，有 10 人没有任何特长，请计算以上三种特长都具备的人数。小组的同学一起探究、讨论问题。利用已学过的数学知识找出题目已知什么求什么、明确已知和未知之间的关系和写出求解问题的解题步骤。并填写计算机解决问题的过程 教学活动表中的“探究问题记录表”。如下：探究问题记录表分析问题(找出已知和未知、列出已知和未知之间的关系)写出解题步骤结果六、归纳小结六、归纳小结 提升素养提升素养1程序设计中解决问题的方法的步骤称为算法，算法是程序的灵魂。算法的表示可用自然语言也可用流程图。2计算机解决问题的过程3进一步阐明计算机程序渗透到我们生活的方方面面，只要你有利用其为自己服务的意识，它就在你的身边！提出问题分析问题设计方案编程调试解决问题提出问题设计方案编程调试分析问题2.1 解决问题的一般过程和用计算机解决问题 生活中的程序 程序中的生活 拓展练习题 一、单选题1、计算机能直接识别的算法表示形式是（）A.自然语言 B.流程图 C.计算机语言 D.伪代码2、下列说法错误的是（）A 计算机程序就是指计算机如何解决问题或完成一组可执行指令的过程B 程序设计就是寻求解决问题的方法，并将其实现步骤编写成计算机可以执行的程序的过程C 程序设计语言的发展经历了机器语言、汇编语言到高级语言的过程D 程序设计语言和计算机语言是同一个概念的两个方面3、下列对算法的理解不正确的是（）A 算法独立于任何具体语言，python 算法只能用 python 语言来实现 B 解决问题的过程是实现算法的过程 C 算法是程序设计之魂D 算法+数据结构=程序二、合作探究二、合作探究人机“问题解决”的优劣比较，学生讨论完成下表：人机“问题解决”大比拼人机“问题解决”大比拼相同点人类解决问题用计算机解决问题计算速度精确度不同点自动化三、简答题三、简答题意识升华，提高信息意识意识升华，提高信息意识1.计算机程序已渗透到生活的方方面面，只要你有利用其为自己服务的意识，他就在你的身边。请找出身边需要用程序来解决的问题。2.当编程走进生活，惊喜不是一点点。对你上题所举出的实例，试着用算法及程序设计语言描述解决的过程。答案：一、单选：1c 2d 3a 三、1、生活中用程序来解决的问题：打车计费 手机话费计算 密码箱打不开，公园里的摩天轮的计数ATM 机银行卡的使用 2、手机话费的简码 t=float(input(请输入通话时间)if t=3:n=0.2else:n=(0.2+int(t-3)+1)*0.1)print(本次通话费用为:,n) 第一节解决问题的一般过程和解决问题的一般过程和 用计算机解决问题用计算机解决问题第2章 算法与程序实现目 录CONTENTS机遇与挑战编写第一个Python程序分析现实问题计算机解决问题的过程深入探究 完成任务核心素养中的信息意识一二三四五六一一信息意识信息意识一一1 1、核心素养中的核心素养中的核心素养中的核心素养中的“信息意识信息意识信息意识信息意识”参考；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。信息意识 是指个体对信息的敏感度和对信息价值的判断力。表现为信息敏感力、观察力和分析判断能力及对信息的创新能力。人类所有的思想和认知，都是来源于“意识”的结果。高中生是未来国家的栋梁，在互联网+时代缺乏信息意识将被时代淘汰。一一2 2 2 2、考考你的、考考你的、考考你的、考考你的“信息意识信息意识信息意识信息意识”2、你是否进行过跨媒介的阅读与交流？4、微信小程序和手机APP有什么不同？1、小明准备和父母一起乘飞机外出旅游，请为他们选择尽快到机场的方法，有什么办法可以尽量避开堵车道路？5、书本或其它纸质媒介的信息如何传输到电脑？3、前郭县内的共享单车是否使用过，是否下载了相关哈啰出行APP？一一3 3、增强信息意识是时代的呼唤增强信息意识是时代的呼唤增强信息意识是时代的呼唤增强信息意识是时代的呼唤 我们身处的这个时代是人类历史上一个发展我们身处的这个时代是人类历史上一个发展迅速的伟大时代，互联网、智能手机、各种迅速的伟大时代，互联网、智能手机、各种AppApp、大、大数据、机器人等都已经一步步变为现实，数据、机器人等都已经一步步变为现实，5G5G、物联、物联网、人工智能也很快会大面积实现和普及，就像今网、人工智能也很快会大面积实现和普及，就像今天的互联网和手机高速度，所有这一切的背后，都天的互联网和手机高速度，所有这一切的背后，都离不开人类编写的软件。在未来世界中，用计算机离不开人类编写的软件。在未来世界中，用计算机解决问题中的编程能力可以说是一个受过教育的人解决问题中的编程能力可以说是一个受过教育的人的基本能力，就像今天一个上过学、读过书的人要的基本能力，就像今天一个上过学、读过书的人要具备的基本的读写能力一样。具备的基本的读写能力一样。二二计算机解决问题的过程计算机解决问题的过程二二计算机解决算机解决问题的的过程程分析问题3提出提出问题问题1解决解决问题问题设计算法设计方案24编程调试5二二计算机解决算机解决问题的的过程程 提出问题1 万丈高楼平地起，学习贵在坚持。高中三年的学习就是信息存储和加工的过程，基础很重要。问题：请做好计划，在一年52周内每周要背诵的古诗词或单词数。每周进步一点点，背诵数量递增，如：第1周背20个（首），第2周40个（首），第3周60个（首）以此递进，到年底也是个可观的数字哦。试编写一年52周背古诗词、背单词的程序，为体现程序的灵活性，第1周起初背个数和每周递增的个数，均可以通过键盘输入。提高信息意识，从信息存储开始。四四计算机解决算机解决问题的的过程程 分析问题21、已知条件是第一周背诵的个数及每周递增的个数2、此问题是加法运算，递增式累加，循环。3、循环相加的条件是什么？i=52 4、最后输出一年52周的背诵量（求和save）如：10+30+50+70+1030=27040。需要在程序中显示每周存的背诵量和一年52周累计的总数。二二 设计方案3计算机解决算机解决问题的的过程程计算机编程解决问题的设计方案一般包括以下两个环节：首先，根据需求分析，将问题按照求解过程分分解解为若干相对独立的功能，每个功能完成一个特定的任务。如果分解的某些功能仍然比较复杂，还可再进行细分。二二 设计方案3计算机解决算机解决问题的的过程程然后，针对分解的各个特定功能分别进行详细的操作步骤设计，给出问题求解的具体过程和方法，即设计算法算法。算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗地说，算法是计算机求解某一问题的方法，是能被机械地执行的动作或指令的有穷集合。二二 设计算法3算法描述的三种方法算法描述的三种方法自然语言自然语言 通俗易懂，但缺乏直观性和简洁性，并且容易产生歧义流程流程图伪代代码 Visual Basic、C+、Python 等，是介于自然语言和计算机语言之间的文字。程序框程序框名称名称功能功能开始结束开始结束算法的开始和算法的开始和结束结束输入输出输入输出输入和输出信息输入和输出信息处理处理计算与赋值计算与赋值判断判断条件判断条件判断流程线流程线算法中的流向算法中的流向二二 设计算法3一年52周的背诵累加开始 输出每周诗词数条件i=52Save+=shici结束 定义变量 周数 i,求和(save)，赋初值NY输入第一周背诵量和每周递增数（shici,add）shici+=add i=i+1赋值语句下节课学习计算机解决算机解决问题的的过程程二二 调试程序4Python编程语言介绍 Python（大蟒蛇）由Guido van Rossum于1989年开发，它是一种面向对象、解释型不需要去编译的程序设计语言。Python有简洁的语法和对动态输入的支持，在大多数平台上都是一个理想的脚本语言，适用于快速的应用程序开发。计算机解决算机解决问题的的过程程二二 调试程序4Python编程语言介绍计算机解决算机解决问题的的过程程二二 调试程序4应用到问题中：一年52周的背诵量#52周诗词背诵shici=int(input(请输入第一周词个数)add=int(input(请输入每周递增的个数)i=1save=0 while i=52:save+=shici print(第周，共掌握个，累计个.format(i,shici,save)shici+=add i=i+1二二 解决问题5计算机解决算机解决问题的的过程程二二1、计算机解决问题的过程:计算机解决算机解决问题的的过程程2、与计算机交流的语言程序设计语言问题小结：问题小结：提出问题分析问题设计方案编程调试解决问题提出问题分析问题设计算算 方方法法 案编程调试三三分析现实问题分析现实问题三三提高信息意提高信息意识从常从常见问题入手入手 提出问题1网站平台注册设置密码的注意事项问 题1.使用字母、符号和数字的集合。2.不要以任何单词、生日、证件号、手机号做为密码。3.先设置基础密码,然后用统一规则叠加组合成不同的强密码。人生需要无数次在不同的平台注册，密码设置是生活中的重要内容。一些程序或注册入口对密码设定有严格的要求，必须有数字和字母，并能检测密码强度。用Python语言来编写一个密码强度检测程序：密码长度超过8 位，同时要有数字和字母的组合。三三 分析问题2 问题要求是：密码长度超过8位，同时要有数字和字母的组合。分别定义2个函数，用于检测输入的内容是否含有字母、数字。在主程序里，首先判断输入的密码长度是否达到8位，达到则强度等级就增加1，然后判断输入的密码是否含有字母，如含有则强度等级再加1，最后判断输入的密码是否含有数字，如含有则强度再加1。最后如果密码强度等于3则提示“密码强度合格”，否则均为“密码强度不合格”。提高信息意提高信息意识从常从常见问题入手入手三三 设计算法3第一步：自定义zimu函数，用于判断输入的密码是否含有字母；第二步：自定义shuzi函数，用于判断输入的密码是否含有数字；第三步：用循环语句控制4次输入机会；第四步：定义变量qiangdu，当满足条件则加1；第五步：用条件语句判断输入的密码是否超过8位，如果满足则qiangdu+1；第六步：用条件语句判断输入的密码是否含有字母，如果满足则qiangdu+1；第七步：用条件语句判断输入的密码是否含有数字，如果满足则qiangdu+1；第八步：判断变量qiangdu是否等于3，给出是否合格的提示信息。提高信息意提高信息意识从常从常见问题入手入手用自然语言描述算法：三三 调试程序4提高信息意提高信息意识从常从常见问题入手入手探究：很多网络平台对密码设置的要求是有符号，字母要区别大小写，你需要在哪里添加语句？三三 解决问题5计算机解决算机解决问题的的过程程建议：密码设置用一成语首字母+数字，如宁静致远，厚德载物，或是你的人生格言，或是一句诗的首字母，然后加上有规律的数字。四四编写第一个编写第一个pythonpython程序程序四四编写程序：假期结束了，老师问班里的同学们：假期结束了，老师问班里的同学们：“谁在假期里看过谁在假期里看过功夫熊猫功夫熊猫？”有一半同学举手，老师又问：有一半同学举手，老师又问：“谁在假期谁在假期里看过里看过流浪地球流浪地球？”有五分之二的学生举手，方老师发有五分之二的学生举手，方老师发现有现有7 7位学生两部影片都看过了，同时也知道了两部影片都位学生两部影片都看过了，同时也知道了两部影片都没看的人数，如果这个班有没看的人数，如果这个班有5050名学生，你知道有几位同学两名学生，你知道有几位同学两部都没看吗？部都没看吗？第一个第一个pythonpython程序程序小试牛刀小试牛刀四四a=50/2 b=50*2/5 c=a+b-7d=50-c print(未观影的同学人数是,d)第一个第一个pythonpython程序程序人数不能为小数，为避免出现小数引入int()五五深入探究深入探究 完成任务完成任务五五深入探究 完成任务 假期假期结束了，老束了，老师问班里的同学班里的同学们：“谁在在假期里看假期里看过 功夫熊猫功夫熊猫？”有一半同学有一半同学举手，老手，老师又又问：“谁在假期里看在假期里看过 流浪地球流浪地球？”有五分有五分之二的学生之二的学生举手，方老手，方老师发现有有9 9位学生两部影位学生两部影片都没看片都没看过，如果，如果这个班有个班有5050名学生，是否有同名学生，是否有同学两部学两部电影都看影都看过了，有几位？了，有几位？再接再厉探究探究1 1：将第一个程序：将第一个程序问题稍做改稍做改动五五深入探究 完成任务 问题：对班级学生特长统计，班里有30%的学生精通舞蹈，有20%的学生会乐器，有50%的学生会各种球类，其中前两种特长都具备的有8人，后两种特长都具备的有7人，其中舞蹈与球类特长都具备有的6人，如班里有50名学生，有10人没有任何特长，请计算以上三种特长都具备的人数。再接再厉探究探究2 2课程融合，高一数学正在讲的集合问题。六六机遇与挑战并存机遇与挑战并存六六机遇与挑战并存 在在“互联网互联网+”这个最好的时代，发展的步伐是无法阻这个最好的时代，发展的步伐是无法阻挡的，我们所能做的是掌握一些有用的算法，用理性精神来挡的，我们所能做的是掌握一些有用的算法，用理性精神来面对现实，抓住智能时代的机遇，而不是回避它、否定它和面对现实，抓住智能时代的机遇，而不是回避它、否定它和阻止它。未来的社会，属于那些具有创意的人，属于那些理阻止它。未来的社会，属于那些具有创意的人，属于那些理性的人，属于信息意识强，懂得在生活中运用计算机解决问性的人，属于信息意识强，懂得在生活中运用计算机解决问题的人题的人。THANK YOU!