高中信息技術(shù)“1.1計算機解決問題的過程”教學(xué)案例

[高中信息技術(shù)]“1.1計算機解決問題的過程”教學(xué)案例【使用教材】科教版《算法與程序設(shè)計》（選修）【適用范圍】高一年級【課時】1課時【教材分析】科教版《算法與程序設(shè)計》這門課程以VisualBasic作為程序設(shè)計語言，探討了軟件是怎么來的，是如何工作的，軟件背后的設(shè)計過程等。本節(jié)內(nèi)容是《算法與程序設(shè)計》的第一章第一節(jié)內(nèi)容，也就是入門篇。因此本節(jié)課旨在消除同學(xué)們對編程的神秘感，提高學(xué)生的分析問題、解決問題的能力?！緦W(xué)生分析】學(xué)生在高一上學(xué)期已學(xué)習(xí)了《信息技術(shù)基礎(chǔ)》，在此基礎(chǔ)上，部分熱愛編程的同學(xué)選修了此課程。在學(xué)生對編程充滿著神秘感、好奇心的時候，如何帶領(lǐng)學(xué)生深入淺出地走進程序設(shè)計顯得猶為重要?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識目標(biāo)：了解計算機解決問題的過程。能力目標(biāo)：提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。情感目標(biāo)：通過對幾個實例的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題能力，增強學(xué)生的自信心，使學(xué)生形成終身學(xué)習(xí)的意識。【教學(xué)重點】首先通過讓學(xué)生玩一個“狼、羊、菜過河”的Flash小游戲，解決三者過河問題，激發(fā)學(xué)生解決問題的興趣；然后要求學(xué)生閱讀教師提供的“韓信分油”的小故事，讓學(xué)生口述如何分法；最后要求學(xué)生深入討論“韓信點兵”有幾種解法，并加以評價?！窘虒W(xué)難點】相關(guān)概念容易混淆。【教學(xué)方法】講授法、發(fā)現(xiàn)法、討論、探索解決問題途徑【教學(xué)過程】【講授新課】一、層層提問，探究課題教師：本書名為《算法與程序設(shè)計》，哪位同學(xué)可以告訴我什么是“算法”？什么是“程序設(shè)計”？兩者之間有又什么聯(lián)系？學(xué)生回答：算法就是解決問題的方法和步驟。程序設(shè)計就是編寫程序。教師接著提問：在必修教材中我們有一章《信息的編程加工》帶同學(xué)們走馬觀花式地了解了編程。那么程序設(shè)計語言有哪些？計算機程序又指的是什么呢？學(xué)生（思考、討論后）回答：程序設(shè)計語言一切用于書寫計算機程序的語言。計算機程序就是指示計算機如何去解決問題或完成任務(wù)的一組可執(zhí)行的指令。二、鞏固練習(xí)，錦上添花在學(xué)生掌握相關(guān)基礎(chǔ)知識之后，進一步以練習(xí)來鞏固所學(xué)知識。練習(xí)不僅僅要求學(xué)生選出正確答案就可以了，還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析錯誤選項錯在哪里，旨在更進一步熟悉所講概念。1、關(guān)于程序設(shè)計的說法正確的是（）A程序設(shè)計就是指示計算要如何解決問題或完成一組可執(zhí)行指令的過程B程序設(shè)計就是尋求解決問題的方法，并將其實現(xiàn)步驟編寫成計算機可以執(zhí)行的程序的過程C程序設(shè)計語言的發(fā)展經(jīng)歷了機器語言、匯編語言到高級語言的過程，比較流行的高級語言有pascal、fortran、Excel、c++等D程序設(shè)計語言和計算機語言是同一個概念的兩個方面2、下列說法錯誤的是（）A計算機程序就是指計算機如何解決問題或完成一組可執(zhí)行指令的過程B程序設(shè)計就是尋求解決問題的方法，并將其實現(xiàn)步驟編寫成計算機可以執(zhí)行的程序的過程C程序設(shè)計語言的發(fā)展經(jīng)歷了機器語言、匯編語言到高級語言的過程D程序設(shè)計語言和計算機語言是同一個概念的兩個方面3、算法不正確的是（）A算法獨立于任何具體語言，BASIC算法只能用BASIC語言來實現(xiàn)B解決問題的過程就是實現(xiàn)算法的過程C算法是程序設(shè)計之魂D算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序三、在游戲中解決問題教師活動：計算機又稱“電腦”，是人腦的延伸，人都不會解決的問題，計算機能會嗎？（學(xué)生笑）人腦比電腦要聰明，下面請聰明的同學(xué)們解決幾個小問題：游戲1、狼、羊、菜過河一岸有狼、羊、菜、農(nóng)夫,狼吃羊,羊吃菜,農(nóng)夫在時不吃,如果一次只能帶一樣到對岸,問如何將它們?nèi)繋У胶訉Π叮拷處煟赫埻瑢W(xué)們打開電腦D盤上的狼、羊、菜過河.swf，我們一起來玩這個Flash小游戲，看誰最先完成。學(xué)生（興奮）：我們最喜歡玩游戲了。這不是小學(xué)的問題嗎，太簡單了。學(xué)生非常容易地說出解決問題的方法：先把羊運過河，再把狼運過河，再把羊運回來，再把菜運過河，最后再把羊運過河。教師：我們再來解決第二個問題吧。游戲2、韓信分油韓信是漢代的大將，小時候便愛動腦筋，聰明過人。傳說有一天，街上的兩個賣油人正在爭吵不休。路過這里的韓信，出于好奇，呆呆地看著。他終于明白，原來這兩個人合伙賣油，因意見不合，準(zhǔn)備把油桶里還剩下的十斤油平分后各奔東西，又為了分油不均而爭執(zhí)不下。韓信仔細端詳著，他們手頭沒有秤，只有一個能裝3斤的油葫蘆和一個能裝7斤的瓦罐。他們用油桶倒來倒去，雙方總不滿意，因而吵嚷起來。有沒有辦法把油分精確呢？韓信面對兩個各不相讓的賣油人和眼前的油桶、瓦罐、油葫蘆，默默沉思著。忽然眼前一亮，大聲說：“你們不要吵了，沒有秤，也能夠分均勻！”說著，他把辦法告訴了賣油人。按照韓信的辦法，兩個人重新再分，果然都很滿意。問韓信是如何分油的？教師給出韓信分油故事的幻燈片演示，并請同學(xué)將這個故事歸納成一句話的數(shù)學(xué)題：3斤油葫，7斤罐，10斤油桶分一半。同學(xué)們思考討論后給出解決問題的方法。解：先用油葫蘆連裝三次，共裝9斤，將7斤的瓦罐注滿后，油葫蘆里還剩2斤。然后將瓦罐的7斤再全部倒入油桶，這時油桶里是8斤油。再將油葫蘆內(nèi)的2斤油全部倒進瓦罐。最后用空葫蘆在油桶里灌滿(3斤)，倒進瓦罐。這樣，油桶里剩下的油和瓦罐中裝的油都正好是5斤。雙方各分其一，恰好各人所得完全相等。學(xué)生：這個問題也不難呀，再換一個吧。教師：好呀，看來大家太有才了。我們再來解決最后一個問題吧。游戲3、韓信點兵韓信每次集合部隊，都要求部下報三次數(shù)，第一次按1～3報數(shù)，第二次按1～5報數(shù)，第三次按1～7報數(shù)，每次報數(shù)后都要求最后一個人報告他報的數(shù)是幾，這樣韓信就知道一共到了多少人。問如果余數(shù)為別為2、3、2和話，則最少是多少人？學(xué)生：怎么總是解決韓信問題呀。教師：韓信小時候會分油，長大了才會當(dāng)將軍呀。（學(xué)生笑）所以同學(xué)們現(xiàn)在就是好好培養(yǎng)解決問題的能力呀。學(xué)生（紛紛點頭）：同意老師的看法。教師：加大難度，請同學(xué)給出求解決的若干方法和步驟，并對各種方法加以評價。學(xué)生討論給出下表：求解方法具體步驟評價試數(shù)從123…依次增1直到滿足條件為止速度太慢，方法較笨最小公倍數(shù)滿足3的公倍數(shù)的數(shù)分別加2，滿足5的公倍數(shù)的數(shù)分別加3，滿足7的公倍數(shù)的數(shù)分別加2，求出它們的公共數(shù)速度較快，方向性明確《孫子算經(jīng)》70×2＋21×3＋15×2＝233

233－105－105＝23最快解決了以上三個小問題，教師和學(xué)生共同總結(jié)人是如何解決問題的。人工解題步驟：A理解和分析問題B尋找解決問題的途徑和方法C用工具計算D驗證計算過程四、計算機解決問題的過程明白了人是如何解決問題的之后，請學(xué)生思考：為什么要用計算機解決問題呢？生回答：計算機運算速度快。教師：除了快還有哪些優(yōu)點呢？引導(dǎo)學(xué)生說出：存儲容量大、精度高、可重復(fù)執(zhí)行等特點。人和計算機解決問題有什么異同點呢？請學(xué)生討論，完成以下表格。人機“問題解決”大比拼相同點不同點人類解決問題用計算機解決問題計算速度精確度自動化教師給出計算機解決問題的流程圖：開始開始分析問題設(shè)計算法編寫程序運行程序驗證結(jié)果解決問題比較人和計算機解決問題的異同點之后，由此得出結(jié)論：計算機解決問題是離不開人的智慧，計算機解決問題的過程是對人腦思維過程的模擬?！菊n堂總結(jié)】教師：同學(xué)們這節(jié)課有什么收獲呀，下面我請同學(xué)總結(jié)一下我們這節(jié)課的收獲。學(xué)生：我更自信了，原來計算機沒我聰明呀。（學(xué)生笑）我讓計算機解決問題必須我先會解決問題。教師：沒錯。學(xué)習(xí)程序設(shè)計對提高同學(xué)們的解決問題