4.1.4 剖析编制计算机程序解决问题的过程ppt课件教学实录

计算机解决问题的过程

教学目标

知识性目标：

1、让学生了解算法、穷举法、程序设计语言、编写程序和调试程序等概念。

2、让学生知道对现实问题的自然语言的描述，特别是类似程序设计语言的自然语言描述。

3、让学生理解分析问题、设计算法、编写程序、调试程序这一用计算机解决问题的基本步骤，认识其在算法与程序设计中的作用。

技能性目标：

1、培养学生发现旧知识的规律、方法和步骤，并把它运用到新知识中去的能力。

2、培养学生调试程序的能力。

3、培养学生合作、讨论、观摩、交流和自主学习的能力。

情感性目标：

通过“韩信点兵”这个富有生动情节的实例和探究、讲授、观摩、交流等环节，让学生体验用计算机解决问题的基本过程。

重点难点

本节的重点用计算解决问题的过程中的分析问题、设计算法、和上机调试程序等步骤。用计算解决问题的过程中的分析问题、设计算法也是本节的难点。

教具选择

1、可以进行屏幕广播的多媒体电脑室。

2、教师自行设计制作的课件。

3、印刷《计算机解决问题的过程》教学活动表（见附1）。

教学方法

让学生在人工解题中发现分析问题、设计算法等步骤，并把它应用到用计算机解决问题中去，这是构建主义中知识迁移的方法。本节课还采用了探究、讲授、观摩、交流、阅读材料等多种教学活动的有机结合的方法。

教学过程

（一）引入

教师：“在科技发达的今天，我们到处都可以看到计算机的踪影，感受到计算机给学习、生活带来的方便。然而，在惊叹计算机的神奇和享受的欢乐的时候，你是否了解计算解决问题的基本过程？有没有思考过其中的奥妙呢？下面我们先看一个古典的问题：”

“韩信是我国西汉初著名的军事家，刘邦得天下，军事上全依靠他。韩信点兵，多多益善，不仅如此，还能经常以少胜多，以弱胜强。在与楚军决战时韩信指挥诸侯联军，在垓下十面埋伏，击败楚军，楚霸王项羽因此自杀。”

片断结束时屏幕出现“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……。刘邦茫然而不知其数。你呢？”

（二）问题

教师：“下面我们先助刘邦解决一个简单的问题。”

展示题目：

“韩信点兵”问题1：求整除3余1、整除5余2、整除7余4的最小自然数。

（三）探究

把全班分成16个学习小组，每个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

给5分钟学生讨论，教师在这过程中到各学习小组中，引导个别学习小组分析问题、写出解题步骤。

教师提问2~3个同学，从中逐渐引导出类似如下的分析问题和解题步骤，并给出算法的概念。

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

设所求的数为X，则X应满足：

X整除3余1 X整除5余2 X整除7余4

1、令X为1。

2、如果X整除3余1，X整除5余2，

X整除7余4，这就是题目要求的数，则记下这个X。

3、令X为X+1（为算下一个作准备）。

4、如果算出，则结束；否则跳转2。

5、写出答案。

教师解释第3步“另X为X+1”并指出它与数学中的区别，并从上面的解题步骤中总结出穷举的算法。

教师：“刚才有些同学把题目解出来了，答案是67，韩信作为大将军，统率士兵当然不止67人，下面我们来解决一个数据量稍大的问题。”

展示题目：

“韩信点兵”问题2：求整除3余1、整除5余2、整除7余4、整除13余6、整除17余8的最小自然数。

给2分钟学生分析上述问题并写出算法，不用计算。学生有了第1题的经验，很快会写出和第一题类似的算法。如下：

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

设所求的数为X，则X应满足：

X整除3余1 X整除5余2 X整除7余4 X整除13余6 X整除17余8

1、令X为1。

2、如果X整除3余1，

X整除5余2，

X整除7余4，

X整除13余6，

X整除17余8，则记下这个X。

3、令X为X+1。

4、如果算出，则结束；否则跳转2。

5、写出答案。

教师：“上面的结果超过1万，人工计算要很长时间，在科技发达的今天，你想到什么？”（用计算机解题）

（四）用计算机解决问题

教师：“计算机怎么样解决问题？用计算机解决问题，同样要经过分析问题、设计算法两步骤。”在讲授过程中展示人工解题中分析问题和设计算法这两个步骤。

教师：“用计算机解题，是不是输入上面的算法？上面用自然语言描述的算法，计算机不懂，必须翻译成计算机的语言，这就是程序设计语言。”

教师展示与用Visual Basic语言编写的程序作对照。简单解释变Y的作用，并提示学生程序设计语言是我们以后学习的重点。

本例用Visual Basic语言编写的程序请看教材如下：

Private Sub Command1_Click()

Dim X As Integer, Y As Integer

X = 1: Y = 0

Do

If X Mod 3 = 1 Then

If X Mod 5 = 2 Then

If X Mod 7 = 4 Then

If X Mod 13 = 6 Then

If X Mod 17 = 8 Then Y = X

End If

End If

End If

End If

X = X + 1

Loop Until Y > 0

Print "韩信统御士兵数："; Y End Sub

教师：“程序编好以后，通过键盘输入计算机，并运行程序查看结果这个过程叫调试程序。”

（五）观摩

根据前面编制的程序，启动Visual Basic程序设计环境，输入程序代码，进行调试，最后得到运行的结果。具体操作步骤请看教材（第4、5页）。要求同组内先完成的同学帮助还未完成的同学。帮助的时候不能代劳，只能动口不动手。。

教师演示操作步骤。

学生上机调试程序，教师作个别指导，时间是10分钟。

操作时有些学生很快完成，有些学生则很慢，解决案是布置操作快的同学阅读教材并完成《计算机解决问题的过程》教学活动表中的填空题。较慢的同学在他们调试了约8分钟后告诉他们可以通过网上邻居下载程序。以便能在10分钟内调试出程序。

（六）交流

教师：“前面我们学习了用计算机解决问题的过程，它和人工解有什么关系呢？同一学习小

组的同学一起探讨人工求解问题和用计算机求解问题的异同，并把讨论结果记录在《计算机解决问题的过程》教学活动表的“讨论记录”表中。如下：

关于求解问题的方式讨论记录

求解问题的方式

相同点

不同点

人工求解问题

用计算机求解问题

教师提问2~3个小组的讨论结果，并引导出大致如下的形式结果：

求解问题的方式

相同点

不同点

人工求解问题

分析问题、设计算法、得出结果、验算结果等

对题目进行解答、运算速度慢、不需要计算机等

用计算机求解问题

编写程序、调试程序、运算速度快等

（七）小结、布置实践和练习

这节课我们学习了计算机解决问题的过程，这个过程如下图。

逐步展示：

对具体给出的问题进行分析，分析后进行算法的设计，再编写出程序并运行调试，最后得出正确的答案。

课后完成教材第7页实践（1）和练习（2）。