4.1.3 认识程序中的基本元素教学实录及点评

密室逃脱

编制计算机程序解决问题——枚举

重庆市涪陵实验中学

刘治江

一、教材分析：

本节课是粤教版《高中信息技术基础》第四章第一节《编制计算机程序解决问题》的扩展内容。《普通高中信息技术课程标准》（2017年版）中提出，要加强培养学生采用计算机方式界定问题，运用合理的算法形成解决问题的方案，并迁移到与之相关的其他问题解决中，学生了解程序设计基本原理，学会利用计算机技术和计算思维解决实际问题，全面提升学生的信息素养。

枚举算法是程序设计中应用最为普遍、学生需掌握和初步应用的一种算法。本节课通过实际案例让学生体验利用枚举算法编制计算机程序的过程，了解使用枚举算法进行程序设计的基本流程，认识利用计算机程序设计语言解决问题的方法。

本课使用Python语言为程序设计语言，Python语言简洁、易读、可扩展性强，很少产生歧义，便于高中生掌握和理解，是高中生学习高级语言的首选之一。

二、学情分析：

高一年级学生正处于感性到理性的过渡时期，思维活跃，求知欲高，有强烈的好奇心和表达欲望，具有一定分析解决问题的能力。

学生在学习生活中已经接触了少量的枚举算法案例，有一定的理论知识基础，但学生在解决相应问题时，更多的是使用数学方法予以解决。因此，需加强对学生计算思维的培养，强化学生利用计算机方法解决问题的能力。

在之前的学习中，学生认识了程序设计的三种基本结构，能够利用Python语言进行简单的程序设计，解决实际问题。

三、教学目标：

1.知识与技能：

①、了解枚举算法的内涵，体验程序的运行过程；

②、理解枚举算法的基本方法与过程；

③、能使用枚举算法解决学习和生活中遇到的简单问题；

2.过程与方法：

围绕找寻线索、走出密室的主线，认识枚举算法，体验利用计算机编写程序解决问题的基本流程；

利用小组合作探究，培养合作学习的能力。

3.情感态度价值观：

培养学生对程序设计的学习热情，培养学生的计算思维，提升学生利用计算机技术解决实际问题的能力，全面培养学生的信息技术核心素养。

四、教学重难点：

重点：

枚举算法解决问题的过程；

枚举算法流程图；

枚举算法流程图

难点：

五、教学策略：

教法：情境导入、任务驱动

学法：自主学习、小组合作

六、教学过程：

（一）情境导入

【环节目标】创设情境，激发学习兴趣，了解基本概念。

【时间安排】4-6分钟

【资源准备】PPT

【活动设计】

1.

创设情境，教师忘记课堂账号秘密的最后两个字母。只记得是两个相同的字母。教

师逐个字母的输入验证，直到输入正确密码。通过实例，从而引入枚举的概念

2.

教师：枚举法在生活中得到了广泛的应用。但是如果枚举范围非常大的时候，逐个

枚举就非常麻烦。在前面的学习过程中我们已经见识了计算机强大的计算能力，因

此，当枚举范围非常大的时候，我们可以设计计算机程序解决实际问题。在计算机

程序中，我们也称枚举法为枚举算法。

3.

枚举算法：根据题目的部分条件确定答案的大致范围，并在此范围内对所有可能的

情况逐一验证，直到全部情况验证完毕。若某个情况验证符合题目的全部条件，则

为本问题的一个解；若全部情况验证后都不符合题目的全部条件，则本题无解。枚

举算法也叫穷举法。

（二）任务一：

【环节目标】明确学习目标，强化对枚举算法的理解。

【时间安排】8-10分钟

【资源准备】PPT、

【活动设计】

1.

在密室逃脱游戏中，同学们被困在了密室中，密室钥匙被锁在密码箱内，密码是一个四

位数。同学们在密室内找寻着线索。很快，有人找到了一张纸条，上面写着密码的千位

数比百位数大2。

2.

教师提出：在之前的学习中我们见识到了计算机强大的计算能力，如果我们用计算机编

程寻找密码，将会大大提高我们的解密效率。

3.

教师提问：线索是什么？

4.

学生思考，提炼要素。密码是一个四位数n，且千位数比百位数大2。

5.

教师提出问题，引导学生思考：如何将千位数a，百位数b提取出来？

线索可以表示为

a==b+2

6.

教师引导学生填写完成学习网站上的流程图。

7.

学生根据流程图，补充完整算法，调试并运行程序，得到程序结果。将运行结果截图后

上交至教师机。

流程图如下：

开始

n=1000

N

Y

提取千位数a

提取百位数b

N

Y

输出n

结束

代码如下：

i=0

for n in range( 1000,

):

b=(n-a*1000)//100

if

:

print("密码为",n)

i=i+1

print ("共有", i , "种情况")

8.

大多数学生上交作业后，教师展示部分学生的运行结果与程序代码。请其他同学点评程

序书写是否正确。有错误的地方予以订正。

（三）任务二

【环节目标】强化对枚举算法流程图的理解

【时间安排】8-10分钟

【资源准备】PPT，网络学***台资源（逻辑运算）

【活动设计】

同学们经过计算，密码的可疑范围缩小了。同学们找到了新线索，密码的千位数与十位数之

和等于个位数的2倍。

1.

教师引导学生思考，提出问题：如何使用新线索？

2.

学生：将密码的十位数c和个位数d分别提取出来，然后计算，判断。

3.

教师引导学生参考提取千位数a和百位数b的方法，新线索可以表示为a+c==2*d

4.

教师：新的线索与之前的线索两者之间是要同时满足还是只需要满足其中一个即可，我们采

用逻辑运算中的哪一种运算方式？

5.

学生：两条线索要同时满足，我们采取与运算。

6.

请同学们自主使用网络资源，小组合作填写完整流程图，填写完成算法设计，并运行程序。

将运行结果截图后上交。

流程图如下：

开始

n=1000

Nn

10000?

Y

提取千位数a

提取百位数b

提取十位数c

n=n+1

提取个位数d

N

Y

输出n

结束

算法如下：

i=0

for n in range(1000,10000):

a=n//1000

b=(n-a*1000)//100

c=(n-a*1000-b*100)//10

if

:

print("密码为",n)

i=i+1

print ("共有", i , "种情况")

7.

大多数学生上交作业后，教师请部分学生演示运行他的程序，展示程序代码。请其他同学点

评程序书写是否正确，是否可以改进。若有错误，及时予以修正。

（四）任务三

【环节目标】体验运用枚举算法解决问题的过程，强化对枚举算法流程图的理解

【时间安排】8-10分钟

【资源准备】PPT

【活动设计】

密码范围进一步缩小了，但还是不能确定。同学们继续找寻新的线索。终于有人发现墙壁上写着

一条新线索：密码的每一位数字之和是29。

1.

教师引导学生思考，提出问题：新线索如何来表达？

a+b+c+d==29。

2.

学生：

3.

墙壁上的线索与之前两条线索依然是同时成立的，因此，条件与条件之间依然使用与运算。

4.

请同学们小组合作补充完整流程图，修改算法，并运行程序，将运行结果截图后上交至教师机。

5.

流程图如下：

开始

n=1000

N

n

?

Y提取千位数a

提取百位数b

提取十位数cn=n+1

提取个位数d

N

Y

输出n

结束

算法如下：

for n in range(1000,10000):

a=n//1000

b=(n-a*1000)//100

c= (n-a*1000-b*100)//10

d=n-a*1000-b*100-c*10

: if

print("密码为",n)

i=i+1

共有", i , "种情况") print ("

6.

大多数学生上交作业后，教师请1-2名学生演示运行他的程序，展示程序代码。请其他同学点评

程序书写是否合乎规范，是否简洁直接。若有错误，及时予以修正。

（五）小结

【环节目标】总结枚举算法的一般流程，强化对枚举算法的理解

【时间安排】3-5分钟

【资源准备】PPT

【活动设计】

1.

教师引导学生观察回顾流程图，反思我们的思考流程：在整个过程中，首先确定了密码所在范

围，然后根据题目的条件变化，调整判断条件，最后得到相应的答案。

2.

教师：我们试着推广一下，从特殊到一般。在枚举算法中，首先要确定所有可能答案的范围，

然后根据题目条件，确定验证条件。最后将每种情况一一验证，若某个情况验证符合题目的全

部条件，则为本问题的一个解。

3.

板书如下：

开始

初始枚举值

N在枚举范

围内吗

Y

N满足枚举下一个枚举值

条件吗

Y

输出该情况

结束

（六）课后作业

1.求水仙花数。水仙花数是指一个三位数其各位数字的立方和等于该数本身，例如153

是“水仙花数”，因为：153 = 13 + 53 + 33。求所有的水仙花数。

2.百钱买百鸡问题。鸡翁一，值钱五；鸡母一，值钱三；鸡雏三，值钱一；百钱买百鸡，

则翁、母、雏各几何？

画出流程图，然后设计并实现程序。

七、教学反思

本堂课，主要采用任务驱动法展开教学，体现了学生的主体地位，教师引导学生完成课堂任务，体验使用枚举算法解决实际问题的过程，初步掌握使用枚举算法解决问题的方法。

另一方面，高一年级学生思维活跃，接受能力较强，能够快速接受并掌握枚举算法。部分同学将解决方法迁移到学习生活中的其他问题之中。在课堂教学中，加强枚举算法内涵讲解，让学生认识理解枚举算法。对于学有余力的学生，可在今后的教学中，适当的调整练习的难度以及深度。