計算機解決問題的過程

 

廣東肇慶中學　　胡德林

 

一、教學內容

教學內容選用中華人民共和國教育部制訂的《普通高中技術課程標準》（2003年4月版）中信息技術部分的選修模塊1“算法與程序設計”第一章的第一課“計算機解決問題的過程”，教學時數為1課時（45分鐘）。《普通高中技術課程標準》建議“算法與程序設計”模塊在高中二年級第一學期或以后開設。

二、教材分析

根據2003年4月版《普通高中技術課程標準》的闡述，“算法與程序設計”是普通高中信息技術的選修模塊之1，它的前導課程是信息技術的必修模塊“信息技術基礎”。學生在“信息技術基礎”模塊里已經學習了計算機的基本操作，掌握了啟動程序、窗口操作和文字編輯等基礎知識。學生可以利用上述的基礎知識，用于本節課的啟動Visual Basic程序設計環境，輸入程序代碼，運行程序等操作。本節課“計算機解決問題的過程”是“算法與程序設計”模塊的第一節課，上好這節課是使學生能否學好“算法與程序設計”這一模塊的關鍵。本節課的教學目的是讓學生理解分析問題、設計算法、編寫程序和調試程序等用計算機解決問題的基本過程，認識其在算法與程序設計中的地位和作用，它也是后續課程如模塊化程序設計、各種算法設計等課程的基礎。

與本節課相聯系的舊知識是計算機的基本操作中鼠標、鍵盤操作，啟動、關閉程序，窗口、菜單操作和文字編輯等基礎知識，還有解決數學問題的步驟等知識。

三、教學目標

知識性目標：

1、讓學生了解算法、窮舉法、程序設計語言、編寫程序和調試程序等概念。

2、讓學生知道對現實問題的自然語言的描述，特別是類似程序設計語言的自然語言描述。

3、讓學生理解分析問題、設計算法、編寫程序、調試程序這一用計算機解決問題的基本步驟，認識其在算法與程序設計中的作用。

技能性目標：

1、培養學生發現舊知識的規律、方法和步驟，并把它運用到新知識中去的能力。

2、培養學生調試程序的能力。

3、培養學生合作、討論、觀摩、交流和自主學習的能力。

情感性目標：

通過“韓信點兵”這個富有生動情節的實例和探究、講授、觀摩、交流等環節，讓學生體驗用計算機解決問題的基本過程。

四、重點難點

本節的重點用計算解決問題的過程中的分析問題、設計算法、和上機調試程序等步驟。用計算解決問題的過程中的分析問題、設計算法也是本節的難點。

五、教具選擇

1、可以進行屏幕廣播的多媒體電腦室。

2、教師自行設計制作的課件。

3、印刷《計算機解決問題的過程》教學活動表（見附1）。

六、教學方法

    讓學生在人工解題中發現分析問題、設計算法等步驟，并把它應用到用計算機解決問題中去，這是構建主義中知識遷移的方法。本節課還采用了探究、講授、觀摩、交流、閱讀材料等多種教學活動的有機結合的方法。

七、教學過程

（一）引入

    教師：“在科技發達的今天，我們到處都可以看到計算機的蹤影，感受到計算機給學習、生活帶來的方便。然而，在驚嘆計算機的神奇和享受的歡樂的時候，你是否了解計算解決問題的基本過程？有沒有思考過其中的奧妙呢？下面我們先看一個古典的問題：”

    學生觀看約1分鐘的電視劇《漢劉邦》片斷，內容大致如下：

“韓信是我國西漢初著名的軍事家，劉邦得天下，軍事上全依靠他。韓信點兵，多多益善，不僅如此，還能經常以少勝多，以弱勝強。在與楚軍決戰時韓信指揮諸侯聯軍，在垓下十面埋伏，擊敗楚軍，楚霸王項羽因此自殺。”

片斷結束時屏幕出現“韓信點兵”問題：“相傳漢高祖劉邦問大將軍韓信統御兵士多少，韓信答說，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……。劉邦茫然而不知其數。你呢？”

（二）問題

教師：“下面我們先助劉邦解決一個簡單的問題�！�

展示題目：

“韓信點兵”問題1：求整除3余1、整除5余2、整除7余4的最小自然數。

（三）探究

把全班分成16個學習小組，每個小組的同學一起探究、討論問題。利用已學過的數學知識找出題目已知什么求什么、明確已知和未知之間的關系和寫出求解問題的解題步驟。并填寫《計算機解決問題的過程》教學活動表中的“探究問題記錄表”。如下：

探究問題記錄表

分析問題(找出已知和未知、列出已知和未知之間的關系)

寫出解題步驟

結果

 

 

 

給5分鐘學生討論，教師在這過程中到各學習小組中，引導個別學習小組分析問題、寫出解題步驟。

教師提問2~3個同學，從中逐漸引導出類似如下的分析問題和解題步驟，并給出算法的概念。

分析問題(找出已知和未知、列出已知和未知之間的關系)

寫出解題步驟

    設所求的數為X，則X應滿足：

X整除3余1

X整除5余2

X整除7余4

1、令X為1。

2、如果X整除3余1，X整除5余2，

       X整除7余4，這就是題目要求的數，則記下這個X。

3、令X為X+1（為算下一個作準備）。

4、如果算出，則結束；否則跳轉2。

5、寫出答案。

教師解釋第3步“另X為X+1”并指出它與數學中的區別，并從上面的解題步驟中總結出窮舉的算法。

教師：“剛才有些同學把題目解出來了，答案是67，韓信作為大將軍，統率士兵當然不止67人，下面我們來解決一個數據量稍大的問題�！�