计算机解决问题过程
必修1 2.1 计算机解决问题的过程 课件(共10张PPT).ppt
必修1 数据与计算
第2单元 编程计算 2.1 计算机解决问题的过程
学习目标
➢ 了解计算机解决问题的过程。 ➢ 了解流程图法。 ➢ 了解算法的三种基本结构。
课堂导入
• 游戏名字:最强大脑 • 游戏规则:用10秒记忆10个物品及他们的编号,
可用于Linux、Windows、Android等平台。
谢 谢!
三种基本结构的流程图
A B
顺序结构
条件
A
B
分支结构
否 条件 是 A
循环结构
“最强大脑”游戏源代码
课堂小结
算法的概念 信息使用流程图描述算法 Python 语言的开发环境
拓展知识
Python是一种面向对象的解释型计算机程序 设计语言,发明与1989年。它具有简单,免 费,开源和可移植性等特点。
之后根据提问回答5个物品的编号,看谁记住的物 品编号数量多。
算法
如何通过计算机编程实现这个游戏?其实,要用计算 机解决问题,算法设计是最重要的环节。 算法:就是解决问题的方法和步骤。 描述算法的方法有:自然语言或流程图
起止框:表示一个算法的开始和结束。 输入输出框:表示从外部输入数据到计算机内部或者从计算机内部输出数据到计算机外部 处理框:表示操作的内容。 判断框:表示判断的条件,满足条件,执行标识为“是”的路径,不满足条件,则执行条件为“否”的路径。 流程线:指向算法运行的方向。 连接符:表示流程图的接续。
计算机解决问题的一般过程
计算机解决问题的一般过程
1. 问题定义:首先,需要明确问题的目标和需求,确定计算机需要完成的任务。
2. 分析问题:对问题进行分析,理解其本质和要求,确定解决问题所需的输入和输出。
3. 设计算法:根据问题的分析结果,设计一种解决问题的算法。
算法是一系列步骤的描述,用于指导计算机如何完成任务。
4. 编程实现:使用编程语言将算法转化为可执行的程序代码。
编程语言可以是高级语言如Python、Java 等,也可以是低级语言如汇编语言。
5. 测试与调试:编写完程序后,需要进行测试和调试,以验证程序的正确性和可靠性。
这包括检查输入输出是否符合预期,修复可能存在的错误等。
6. 运行程序:在测试和调试通过后,将程序在计算机上运行,执行算法来解决问题。
7. 结果输出:计算机根据算法的执行结果,输出问题的解决方
案。
8. 维护与改进:根据实际应用情况,对程序进行维护和改进,以适应新的需求或修复可能出现的问题。
用计算机解决问题一般步骤
Repeat
While (R[J] >= X) And (I < J) Do
begin
J := J - 1 //从右向左扫描,查找第1个小于X的元素//
If I < J Then //已找到R[J]〈X//
begin
R[I] := R[J]; //相当于交换R[I]和R[J]//
【示例】:
49 13 13 13 13 13 13 13
38 49 27 27 27 27 27 27
65 38 49 38 38 38 38 38
97 65 38 49 49 49 49 49
76 97 65 49 49 49 49 49
13 76 97 65 65 65 65 65
27 27 76 97 76 76 76 76
最后排序结果13 27 38 49 49 76 76 97
Procedure SelectSort(Var R : FileType); //对R[1..N]进行直接选择排序//
Begin
for I := 1 To N - 1 Do //做N - 1趟选择排序//
begin
K := I;
For J := I + 1 To N Do //在当前无序区R[I..N]中选最小的元素R[K]//
begin
If R[J+1]< R[J] Then //交换元素//
begin
Temp := R[J+1]; R[J+1 := R[J]; R[J] := Temp;
NoSwap := False
end;
教科版(2019)高中信息技术必修1《计算机解决问题的过程》说课课件
说教法
T
信息技术学科主要的教学目标是培养学生的信息素养,因此在编程计算 这一章节教学过程中,我们在以师生在为主体又为客体的原则下,主要培养 学生的编程思维,而基于本小节内容的特点,主要采用以下教学方法:
游戏Pk活动引入法
利用学生们比较感兴趣的游戏同台PK活动引出本课内容,即激发学 生的学习兴趣,活跃课堂气氛,又让学生在游戏活动中体会游戏执行 的整个过程。
.层层递进式提出问题,让学生在探索和 实践中解决问题。
情感态度与价值观目标
.通过游戏项目的认识,感受程序设计的魅力; .通过对python代码程序的调试运行,激发学生学 习编程的欲望。
说教学重点、难点
重点
.算法的表示及流程图描述算法的三种基本结构; .了解计算机解决问题的过程。
.流程图描述算法的三种基本结构; .Python中调试运行程序。
自主探究
探究猜数字游戏的算法描述
实践操作能力提升
用python程序设计语言实现猜数字 游戏的功能,并适当增加游戏的难 度
课堂总结
总结新知强化认识
教学过程
导入新课(猜数字游戏PK)
游戏规则: . 用10秒记忆10个物品以及它们的编号; . 系统随机出题,之后根据提问回答5个物品的编号 【比一比】 看谁的专注力好记住的物品编号数量多?
普通高中教科书 / 信息技术 / 2019版 / 数据与计算
计算机解决问题的过程
目录
01 说教材 02 说教学目标
05 说学法
03 学教学重点、难点
06 说教学过程
04 说教法
07 说教学反思
说教材(地位和作用)
《计算机解决问题的过程》
是教育科学出版社出版的2019版高中信息技术必修1《数 据与计算》中第二单元《编程计算》中的第一节内容,在些之 前第一单元的学习基础上,学生已对计算有了一定的了解;而 如果我们要与计算机能自如的沟通,就要学习与计算机沟通的 语言,学会编写计算机程序,学会编程的前题是我们要了解计 算机编程解决问题的过程是怎么样的,知道了计算机帮且我们 解决问题的过程,才能知道为什么计算机能听令于人类,才能 为后期计算机程序设计语言的学习指明方向。
1.1计算机解决问题的过程
第一步:分析问题
同 安 一 中 方 勇 展
观察桌面小时钟的构成要素和 运行规律或状态,确定解决方 法
第二步:用自然语言描述计算方法 step1、界面设计 Step2、数据同步 step3、状态切换
step4、程序控制
算法:简单地说,算法就是解决问题的方法和步骤。ຫໍສະໝຸດ 第三步:将算法编写成计算机程序
原因:计算机读不懂算法,必须翻
同 安 一 中 方 勇 展
同 安 一 中 方 勇 展
第四步:运行、调试程序,检验结果。 第五步:问题得到解决
总结:计算机解决问题流程图 (过程)
小结
• 用计算机程序解决问题的基本过程
分析问题 设计算法 编写程序 调试程序
同 安 一 中 方 勇 展
检测结果
人工解题与计算机解题的异同点
同 安 一 中 方 勇 展
译成计算机的语言,这就是程序设计语言。
• Private Sub Form_Activate() • Me.BackColor = RGB(0, 78, 152) '使窗体的背景与桌面 的颜色一致 • Me.Move Screen.Width - Me.Width, 0 '将窗体移动到桌 面的右上角 • End Sub • Private Sub lblShow_Click() • tmrClock.Enabled = Not tmrClock.Enabled '切换时钟状 态 • End Sub • Private Sub lblShow_DblClick() • End '结束程序的语句 • End Sub • Private Sub tmrClock_Timer() • lblShow.Caption = Time() 'Time是函数,调用它可以得 到计算机的系统时间
教科版(2019)高中信息技术必修第一册课件:2.1 计算机解决问题的过程
由二进制的0、1代码指 令构成,能被计算机直 接识别。
符号化的机器语言比机 器语言容易识别,提高 了程序的可读性
接近自然语言,不特指 某一种语言,不依赖于 特定的计算机系统,更 容易掌握和使用,通用 性更好,可读性更强,便 于修改、维护。
理解和记忆困难,容 易出错,编程效率低
面向机器的语言,要求 软件工程师对相应的机 器硬件非常熟悉.
输入或输出
判断框
处理框
连接符
流程线
与自然语言相比,用流程图 描述算法形象、直观,更容 易理解。
开始 输入年份y
是否能被 4整除
Y
N
是否能被
100整除
Y
是否能被 400整除
Y
输出是闰年
N
N
输出不是 闰年
结束
程序基本结构:
开始
开始
A
Y
条件
N
B
A
B
结束
顺序结构
结束
分支结构
开始
A
条件
N
YB
结束
循环结构
表示游戏的算法
ans=int(input(i + "的编号是:"))#输入编号答题
if i==things[ans]:
n=n+1 #如果回答正确,答对的题数加1
print("\n你一共答对了",n,"次")#屏幕显示答对的题数
input("\n按回车键结束程序")
拓展练习
原代码
修改过的代码 程序运行的变化
print(i,":",things[i])#在屏幕上显示编号及物品
time.sleep(10) #延时10秒
信息技术:计算机解决问题的过程
信息技术:计算机解决问题的过程在当今这个数字化的时代,计算机已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
从智能手机中的各种应用程序,到企业的复杂业务系统,计算机无时无刻不在帮助我们解决各种各样的问题。
那么,计算机究竟是如何解决问题的呢?这背后又有着怎样的过程和原理呢?要理解计算机解决问题的过程,首先我们需要明确一个概念,那就是计算机并不能像人类一样“思考”和“理解”问题。
它所依靠的是一系列预先设定好的指令和算法,按照特定的步骤来处理数据和执行任务。
当我们向计算机提出一个问题时,比如计算两个数的和,计算机首先要做的是将这个问题进行“翻译”,转化为它能够理解的形式。
这就涉及到编程语言和输入设备的作用。
我们通过键盘、鼠标等输入设备,使用特定的编程语言,如 Python、C++等,将问题以代码的形式输入到计算机中。
在接收到我们输入的指令后,计算机的中央处理器(CPU)开始发挥作用。
CPU 就像是计算机的“大脑”,负责执行各种计算和控制操作。
它会从内存中读取相关的程序和数据,并按照预定的逻辑顺序进行处理。
以一个简单的加法运算为例,假设我们要计算 5 + 3 的结果。
计算机首先会从内存中读取这两个数字,然后使用加法指令将它们相加,得到 8 的结果。
这个过程看似简单,但实际上涉及到了大量的电子信号传输和逻辑判断。
然而,现实中的问题往往比简单的加法运算要复杂得多。
对于更复杂的问题,计算机需要采用更复杂的算法和数据结构来进行处理。
比如说,在进行排序操作时,计算机可能会使用冒泡排序、快速排序等算法。
以冒泡排序为例,它会依次比较相邻的两个元素,如果顺序不对就进行交换,经过多次循环,最终将数组中的元素按照从小到大或从大到小的顺序排列好。
在处理图像、音频等多媒体数据时,计算机需要使用专门的技术和算法。
例如,在图像识别中,计算机需要对图像中的像素进行分析和处理,提取出特征信息,然后与预先存储的模板进行比对,从而识别出图像中的物体或场景。
计算机程序——计算机解决问题的过程
计算机程序——计算机解决问题的过程在当今这个数字化的时代,计算机已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从智能手机中的各种应用,到办公室里的自动化软件,再到控制交通信号灯的系统,计算机程序无处不在,默默地为我们解决着各种各样的问题。
那么,计算机程序究竟是如何帮助计算机解决问题的呢?要理解计算机程序解决问题的过程,首先得明白计算机的工作原理。
计算机本质上是一种能够按照预定的规则和指令进行数据处理和计算的机器。
它不懂什么是情感、创造力或者直觉,只会根据输入的指令和数据,进行精确的运算和操作。
当我们面对一个需要解决的问题时,比如计算一组数据的平均值,或者找出一个文本中出现频率最高的单词,首先要做的就是将这个问题进行清晰明确的定义和描述。
这一步非常关键,因为如果问题的定义不清晰,计算机就无法准确理解我们的需求。
接下来,我们需要设计一种解决问题的方法或算法。
算法就像是一本详细的操作手册,告诉计算机在每一个步骤应该做什么。
以计算平均值为例,我们需要告诉计算机先将所有的数据相加,然后除以数据的个数。
这个过程看起来简单,但在实际编写程序时,需要考虑各种可能的情况,比如数据的类型(整数、小数)、数据的数量是否固定等等。
有了算法之后,就可以使用某种编程语言将其转化为计算机能够理解的程序代码。
编程语言就像是我们与计算机交流的语言,有很多种,比如 Python、Java、C++等。
每种语言都有自己的语法和规则,但它们的目的都是为了让我们能够向计算机传达我们的意图。
在编写程序的过程中,我们需要定义变量来存储数据,使用控制结构(如循环、条件判断)来控制程序的流程。
还是以计算平均值为例,我们可能会定义一个变量来存储总和,一个变量来记录数据的个数,然后通过一个循环来依次读取每个数据并进行相加。
当程序编写完成后,就可以将其输入到计算机中进行编译和运行。
编译的过程就是将我们编写的源代码转换成计算机能够直接执行的机器代码。
如果在编译过程中发现了语法错误或者逻辑错误,计算机会给出相应的提示,我们需要根据提示对程序进行修改,直到编译成功。
计算机解决问题的过程
计算机解决问题的过程在当今社会,计算机已经成为了我们工作和生活中不可或缺的一部分。
从个人电脑到超级计算机,计算机在解决问题和提供解决方案方面发挥着重要作用。
那么,计算机是如何解决问题的呢?本文将从计算机解决问题的整体过程、问题解决的方法以及计算机如何应用这些方法来探讨这个问题。
计算机解决问题的整体过程可以概括为四个步骤:问题定义、问题分析、解决方案设计和解决方案实现。
首先是问题定义,这一步是确定要解决的问题,并明确问题的范围和目标。
接着是问题分析,这一步是对问题进行彻底的分析、拆解和理解,以便找到解决问题的关键点。
然后是解决方案设计,这一步是根据问题的分析结果,设计出能够解决问题的方案,并为其制定合理的计划和策略。
最后是解决方案实现,这一步是将设计好的解决方案付诸实施,并对其进行测试和验证,以确保其能够有效地解决问题。
这四个步骤构成了计算机解决问题的整体过程,每一步都至关重要,缺一不可。
与人类解决问题的方法相似,计算机也有自己的问题解决方法。
常见的计算机问题解决方法包括算法、模拟和智能系统。
首先是算法,算法是解决问题的一种数学方法,它是一系列精确的操作步骤的有序集合,可以用于解决特定类型的问题。
算法可以分为逻辑算法和数值算法,逻辑算法主要用于解决逻辑性问题,而数值算法主要用于解决数学计算问题。
接着是模拟,模拟是一种模仿真实世界的方法,通过计算机模拟真实世界的过程和行为,以解决实际问题。
模拟可以分为数学模拟和物理模拟,数学模拟主要用于解决数学问题,而物理模拟主要用于解决物理问题。
最后是智能系统,智能系统是一种模拟人类智能的计算机系统,通过模拟人类的思考和决策过程,以解决复杂的问题。
智能系统可以分为专家系统、神经网络和遗传算法等,它们都具有自学习和自适应的能力,可以不断地优化和改进解决方案。
计算机如何应用这些方法来解决问题呢?在实际应用中,计算机会根据具体的问题和需求,选择适合的问题解决方法,并进行相应的计算和处理。
计算机解决问题步骤
计算机解决问题步骤计算机解决问题的步骤一、基本动作要领1. 明确问题这就像是你要去一个地方,得先知道目的地在哪。
你得把要解决的问题搞清楚,到底是计算一个复杂的数学公式,处理一些文字数据,还是查找某个文件之类的。
比如我之前想要算出自己一个月的收支情况,那我的问题就是统计收入和支出并计算差额。
这可是最基础的一步,要是问题都不明确,后面就全乱套了。
记住了,这个动作很重要,一定要仔细想清楚需求。
2. 分析问题这一步有点像规划路线。
在明确了要去的地方(问题)后,要看看怎么去,有几条路可走。
像要算出收支差额,那我就要分析需要把收入项汇总,把支出项汇总,然后相减。
要考虑这个问题有没有什么前置条件,有没有特殊要求。
比如说收入是否含税啊,要不要分不同类型的支出什么的。
这是个很重要的思考过程,得多花点时间,不要着急进入下一个步骤。
3. 设计算法这时候就像是根据路线规划制定具体的行动方案。
比如为了算出收支差额,我的算法就是先设置两个变量,一个存储总收入,一个存储总支出。
然后把每一笔收入加到总收入变量里,每一笔支出加到总支出变量里,最后用总收入减去总支出得到结果。
这个算法就像是做菜的食谱,每一步都得很明确。
4. 编写程序或选择合适的软件工具这就好比你要去旅行,你可以选择走路去(自己编写程序实现需求),也可以选择乘车(用现成的软件工具)。
如果是自己编写程序,那就要根据设计好的算法用编程语言把它实现出来。
要是用软件工具,就去找个能满足需求的,像计算收支差额就可以用一个账本类的APP。
如果是编写程序,编程语言有很多种,像Python就比较简单易学。
我学Python的时候试过好多次才慢慢掌握怎么把算法转化为代码,像给变量赋值这些基本操作,格式不对就会出错。
这里一定要小心,每个编程语言都有它的语法规则,就像不同地方的交通规则一样,必须遵守。
要是用软件工具,那也要了解这个工具的基本操作流程。
二、个人小技巧1. 在分析问题阶段,可以把问题分解得更细。
计算机解决问题的基本过程
辗转相除法——求最大公约数
古希腊数学家对公约数求解问题研究提出旳算法称为 “辗转相除法”(欧几里得算法)。详细措施是用较大 旳数除以较小旳数,余数和较小旳数构成新旳一对数, 继续上面旳除法,直到大数被小数除尽,则较小旳数就 是最大公约数。
End Sub
修改项:
1. 行参数:由3改为5;
2. 字符参数:由“#”改为“人”
3. 每行第一种字符旳输出位置参 数:由20-i*3改为20+i*3, 伴随i旳增大而增大,距离屏 幕左边线越来越远,即图形向 右移动。
4. 复制蓝色程序块→粘贴,修改 每行第一种字符旳输出位置参 数,输出对称图形。
让我想一想
例如:求16和12旳最大公约数(16,12) →(12,4) →(8, 4) →(4,4)
算法旳描述
用自然语言描述算法
算法旳描述语言是人们日常用旳语言。自然语言
通俗易懂,但其歧义性会造成算法执行旳不拟定
性;表述较长会造成算法太长;循环和分支较多
时,极难清楚地表达出来;描述旳算法不便翻译
成计算机程序设计语言。
例如:求两个正整数m和n旳最大公约数旳环节: 以m除以n,令所得旳余数为r。 若r=0,则输出成果n,算法结束;不然,继续环节3。 令m=n,n=r,并返回环节1继续进行。
将一种问 题分为一系列 旳逻辑环节, 这么就易于将 其转化为一种 计算机程序。
算法旳描述
用流程图描述算法 流程图旳基本图形及其功能
1. 抽象在计算机科学中有什么作用? 2. 在程序设计中数据是怎样表达及处理旳? 3. 社会问题: 4. 教育软件目前被卖给18个月或者更小旳小朋
计算机解决问题的过程
计算机解决问题的过程在我们的日常生活中,计算机已经成为了不可或缺的一部分。
从简单的计算到复杂的数据分析,从娱乐休闲到科学研究,计算机都在发挥着重要的作用。
但你是否想过,计算机是如何解决各种各样的问题的呢?要理解计算机解决问题的过程,首先我们得明确一个概念,那就是计算机并不会像人类一样思考。
它没有创造力、直觉或者情感,它所做的一切都是基于预先设定的程序和指令。
当我们给计算机一个问题时,第一步就是对问题进行明确的定义和描述。
这就好比我们要去一个陌生的地方,首先得知道目的地在哪里。
对于计算机来说,清晰准确的问题描述是至关重要的。
如果我们给的信息模糊不清或者不完整,计算机就会像迷路的孩子一样不知所措。
接下来,计算机需要把这个问题转化为一种它能够理解和处理的形式。
这通常涉及到使用特定的编程语言或者算法来构建一个模型。
比如说,如果我们要让计算机计算两个数的和,我们就需要用编程语言告诉它如何获取这两个数,然后如何进行加法运算。
在问题被转化为计算机能够理解的形式之后,就进入了算法设计的阶段。
算法可以简单地理解为解决问题的一系列步骤。
一个好的算法应该是高效、准确并且能够在合理的时间内给出答案。
以排序问题为例,有冒泡排序、快速排序等多种算法,不同的算法在不同的情况下可能会有不同的效率。
有了算法,计算机就可以开始执行了。
在执行过程中,计算机按照预定的步骤一步一步地进行操作,处理数据、进行计算,并不断地检查中间结果是否正确。
这就像是一个精密的机器在有条不紊地运转。
在执行完算法之后,计算机得到了一个结果。
但这个结果并不一定就是最终的答案,还需要进行验证和评估。
如果结果不符合预期,那么就需要回过头去检查问题的定义、算法的设计或者执行过程中是否出现了错误。
比如说,在进行一个数学计算时,如果得出的结果明显不合理,那么很可能是在某个步骤中出现了差错,比如数据输入错误、算法选择不当或者计算过程中的逻辑错误。
为了让大家更清楚地理解计算机解决问题的过程,我们来看一个具体的例子。
计算机解决问题的方法和步骤
计算机解决问题的方法和步骤
计算机解决问题的方法和步骤通常包括以下几个阶段:
1. 理解问题:明确问题的需求、目标和约束条件。
这可能需要与相关人员进行交流和沟通,以准确理解问题的背景和要求。
2. 设计算法:根据问题的特点和要求,设计出解决问题的算法。
算法应该能够细致地描述问题的解决步骤和逻辑。
3. 编写代码:根据算法,使用特定的编程语言编写代码。
代码应该准确地实现算法的逻辑和处理过程。
4. 调试和测试:运行代码进行调试和测试,以确保其能够正确地解决问题。
调试过程中,需要逐步排查代码中可能存在的错误和问题,并进行修正。
5. 优化和改进:对代码和算法进行优化,以提高问题解决的效率和性能。
如果需要,还可以根据用户反馈和需求进行改进和扩展。
6. 部署和应用:将代码部署到实际使用的环境中,并应用于解决实际的问题。
可以在实际使用中不断收集和分析数据,以进行进一步的优化和改进。
在整个问题解决过程中,需要遵循科学的思维方法和程序设计原则,例如分析问题、模块化、抽象和复用等,以确保解决方
案的质量和可靠性。
同时,也需要不断学习和更新技术知识,以适应不断变化的问题和需求。
举例说明计算机求解问题的过程
举例说明计算机求解问题的过程在计算机科学领域中,求解问题是一项重要而又复杂的任务。
在本文中,我将通过举例说明计算机求解问题的过程,以及解决问题的方法和策略。
我将从简单到复杂,由浅入深地探讨这一主题,以期让读者更深入地理解计算机求解问题的过程。
1. 分析问题计算机求解问题的过程始于对问题的深入分析。
就像人类面临问题时需要仔细分析一样,计算机也需要对问题进行彻底的分析,以确保能够找到合适的解决方案。
在一个简单的数学问题中,计算机需要分析问题的输入、输出和相关条件,才能找到适当的解决方案。
2. 设计算法一旦问题得到了充分的分析,接下来就需要设计解决问题的算法。
算法是指一组清晰的指令和步骤,可以帮助计算机解决特定的问题。
举一个简单的例子,当计算机需要对一组数字进行排序时,它就需要设计一个排序算法,例如冒泡排序或快速排序。
这些算法能够帮助计算机有效地解决排序问题。
3. 编写代码一旦算法设计完成,接下来就需要将算法转化为计算机能够理解和执行的代码。
编写代码是计算机求解问题过程中至关重要的一步。
通过编写代码,计算机能够按照设计好的算法来执行解决问题的步骤。
举个例子,如果要解决一个简单的加法问题,计算机就需要编写相应的代码,以实现对数字的加法操作。
4. 测试与调试完成代码编写后,就需要进行测试和调试。
在测试过程中,计算机将会对指定的问题进行求解,并输出相应的结果。
如果结果符合预期,那么说明代码正确无误。
但如果出现问题,就需要通过调试来找出并修复错误。
测试与调试是确保计算机能够正确求解问题的重要环节。
总结回顾计算机求解问题的过程包括对问题的分析、算法的设计、代码的编写以及测试与调试。
通过这一系列的步骤,计算机能够有效地解决各种复杂的问题,从而为人类社会带来了许多便利和进步。
个人观点与理解在我看来,计算机求解问题的过程实际上是一种复杂的思维活动。
通过对问题的深入分析和算法的设计,计算机能够模拟人类的思维过程,并最终找到解决问题的方法。
计算机解决问题的过程
计算机解决问题的过程计算机在现代社会中扮演着越来越重要的角色,无论是在生活中还是在工作中,计算机都可以帮助我们解决各种各样的问题。
计算机解决问题的过程不仅仅是简单的执行指令,而是一个复杂而又精密的系统。
在这篇文章中,我们将深入讨论计算机解决问题的全过程,包括问题的定义、算法的设计、编程实现和最终的解决方案。
问题的定义问题的定义是解决问题的第一步,这一步非常重要,因为一个清晰明确的问题定义将直接影响到后续的解决步骤。
在问题定义阶段,我们需要明确问题的背景、需求和目标,并且尽量将问题具体化、清晰化。
如果我们要解决一个物流配送问题,我们需要明确配送的物品种类、数量、配送地点和配送时间等具体信息,这样才能够更好地进行后续的解决步骤。
算法的设计一旦问题被清晰地定义出来,接下来就需要设计合适的算法来解决这个问题。
算法是一种具体的解决问题的方法,它可以被理解为一系列的步骤和规则的集合,用来解决特定的问题。
在算法设计的过程中,我们需要考虑问题的复杂程度、计算的效率、资源的利用以及解决方案的可行性等方面。
而且,一个好的算法设计可以大大提高问题的解决效率,降低解决的成本。
编程实现一旦算法设计完成,就需要将其转化为计算机可以理解和执行的程序。
编程实现是算法设计的具体实现过程,它需要将算法转化为计算机语言的形式,使得计算机可以根据程序的指令来进行相应的计算操作。
在编程实现的过程中,我们需要考虑诸如程序的结构、语法规范、变量的定义、函数的调用以及程序的调试等方方面面。
解决方案最终,通过编程实现,我们将得到一个可以解决问题的程序,并且通过程序的运行,计算机将输出一个具体的解决方案。
这个解决方案可能是一个物品的配送方案、一个数值的计算结果或者一组数据的分析报告等。
无论是什么样的解决方案,它都代表着计算机成功解决了问题,达到了问题定义的目标。
一旦得到了解决方案,我们还需要对其进行验证和优化,来确保其有效性和可靠性。
总结计算机解决问题涉及到问题的定义、算法的设计、编程实现和解决方案的获得等多个环节。
2.1计算机解决问题的过程教学设计 2023—2024学年高中信息技术教科版(2019)必修1
3.数字化学习与创新:通过自主学习、合作交流和动手实践,让学生掌握算法设计和分析的基本方法,提高学生在数字化环境下的学习能力和创新能力。
4.信息社会责任:在学习过程中,强调算法在实际应用中的伦理和社会责任,培养学生遵守道德与法律规范,负责任地使用信息技术。
然而,仍有部分学生在算法理解和应用方面存在困难。为了进一步提高教学效果,我需要在今后的教学中针对这部分学生进行针对性的辅导和教学设计,帮助他们克服学习难点,提高问题解决能力。
课堂小结,当堂检测
课堂小结:
在今天的课程中,我们深入了解了计算机解决问题的过程,包括明确问题、建立模型、选择算法、实现算法、测试与优化。通过具体的案例分析,我们学习了算法的基本概念,如输入、输出、可行性、确定性等。同时,我们掌握了常用的算法思想,如递归、分治、贪心、动态规划等,并通过编程实践,将所学的算法知识应用于解决实际问题。通过本节课的学习,我希望大家能够理解计算机解决问题的基本方法和步骤,掌握算法的基本概念和设计方法,提高自己的问题解决能力。
4.难点:算法的设计与分析。
解决办法:通过案例分析和讨论,让学生了解算法设计的方法,引导学生运用算法分析方法评估算法的效率和适用场景。
5.难点:算法在实际问题中的应用。
解决办法:结合实际问题,让学生学会算法实现,并分析算法在解决问题中的应用效果,提高学生的实际问题解决能力。
针对以动探究和解决问题,帮助学生突破重点难点,提高学生的学习效果。
当堂检测:
为了检验大家对本节课内容的理解和掌握情况,我将进行一次当堂检测。请大家在规定的时间内完成以下题目:
1.请简述计算机解决问题的基本步骤。
江西科学技术版五年级上册信息技术第2课计算机解决问题的一般过程(课件)
自主探究
一.你认识五边形吗?它具有哪些特点?它的每个 内角分别为多少度?
二.在日常的学习中,你是怎么画五边形的?请把 画五边形的一般步骤写下来,并画一个五边形。
三.想一想如何使用计算机绘制一个正五边形呢? 它和我们自己在纸上画的步骤有何不同?
Scratch 是麻省理工学院专为儿童开发的一款简易图形化编程工具。
智慧树
1.计算机解决问题的一般过程有哪 些优势?它又适用于哪些情境?
2.回想这段时间你在学习与生活中 遇到的问题,并将你运用计算机解 决问题的过程写下来。
人工解决问题的一般过程 分析问题
寻求解决问题的方法与途径 解决问题并验证结果
新课引领
计算机具有运算速度快、计算精确 度高、逻辑运算能力强、存储容量人 和自动化程度高等特点。
因此,利用计算机解决问题,能在一 定程度上提高问题解决的效率,补偿人 工解决问题lphaGo)是第一个战胜人 类世界围棋冠军的人工智能程序。这是计算 机的胜利,也是“计算机程序”的胜利,更是 程序编写者——‘人”的胜利。“阿尔法围 棋存在的意义在于帮助人们研究如何最大限 度地发挥计算机的优势,更好地为人类服务。
(1)画出一条长度为a的线段; (2)向左(逆时针)旋转72度; (3)重复步骤(1)和(2)4次。
第三步:编写程序。我们可以在图形化编程软件中,根据上面所设计
的算法,编写程序,实现正五边形的绘制。
第四步:调试程序。程序编写完成后进行调试、运行,检验是否能
够到达预期的目标。如果发现错误,则对程序进行调整,直至问题解决。
用计算机绘制正五边形的一般步骤:
协作交流
如果想使画出来的正五 边形的每条边颜色不一样, 应该怎么做?请把具体步骤 写下来并调试。
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Pentium II的水平,大约相当于每秒钟运行 4千万条指令 。
计算圆周率: 人工计算的最高纪录808 位(1948) ENIAC 2035位(1949) 现代计算机2061.5843亿位 (1999)
人会因为重复计算的疲劳而影响工作效率, 电脑不会
如何用计算机解决问题
当我们用计算机解决问题时,首先要分析问 题,然后根据问题的要求选择合适的软件。
输入a1,b1,c1,a2,b2,c2的值 求X=(b2*c1-b1*c2)/(a1*b2-a2*b1) 求Y=(a1*c2-a2*c1)/(a1*b2-a2*b1) 输出X,Y的值 结束
算法的描述
算法是人求解问题的思想方法,是对解题过程的精确描述, 需要用语言来表示
一、用自然语言描述算法 自然语言就是我们日常用的语言 例:韩信点兵问题的算法描述
1、分析问题: 利用数学知识,找出题目已知什么,求什么。 设所求的数X,则X满足X除以3余1,X除以5余2,X除以
7余4,则记下x
2、设计算法: 根据已知与未知之间的关系写出求解问题的步骤。 (1)令X为1 (2)如果x/3余1,x/5余2,x/7余4,则记下x。 (3)如果算出则写出答案 (4)否则x=x+1,跳转到2 穷举法 用人工计算,得出结果是多少?
这些问题有什么软件来解决?
1. 前黄高中的运动会编排工作 2. 前黄高中排课
自己编程序
•软件不是与生俱来的,是人的智慧结晶;
•不是所有的问题都能够使用已有的软件来 解决的;
用计算机解决问题的过程
1. 观察问题 2. 分析问题,选择合适的计算机软件解决问题 3. 没有合适的软件,自己编写软件解决问题
方法2: 1. 把81个球分成3组各27个球 2. 先比较其中两组,如果不平衡,找出较轻那一组再分成3组个9个
球;如果平衡,找出剩余那一组再分成3组个9个球 3. 先比较其中两组,如果不平衡,找出较轻那一组再分成3组个3个
球;如果平衡,找出剩余那一组再分成3组个3个球 4. 在最后剩余的三个球中找出轻的那个球
自然语言描述
• 输入:算法可以有0个或 多个输入
• 可行性:原则上用纸笔也 可精确算出结果
什么是算法(algorithm)?
有81个球,只有一个球比其它球轻,轻利用一台没有砝码的天平把它找出来
方法1: 1. 天平两边各放一个球,看天平是否平衡; 2. 如果上一步天平倾斜,找出轻球;如果平衡,再放另外两个球; 3. 重复上一步; 4. …… 5. 找到轻球 6. 结束
二、用流程图描述算法 例:把韩信点兵问题的算法用流程图描述出来
三、用伪代码描述算法
韩信点兵问题: 相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御士兵多少,韩信答道: 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…….刘邦听后茫然而不知其数,你能说出有多少士 兵吗? 探究活动一: 先解决一个小问题: 求整除3余1,整除5余2,整除7余4的最小自然数
农夫过河问题
一个农夫带着一只狼,一只羊和一棵白 菜过河。河边只有一条船,由于船小,农夫 一次只能带其中的一样过河。 如无人看 管,狼要吃羊,羊要吃菜。问农夫如何安排 过河,才能使狼、羊、菜都安然无恙。
渡河的方法与步骤:
第一步:农夫带着羊渡过河去; 第二步:农夫划船回来; 第三步:农夫带着菜渡过河去; 第四步:农夫带着羊划船回来; 第五步:农夫带着狼渡过河去; 第六步:农夫划船回来; 第七步:农夫带着羊渡过河。
如果现有的软件能满足我们的要求,我们会 直接用这些软件来完成任务。
将相关的条目用线连接
1. 处理一篇文稿 2. 进行数据统计 3. 剪辑处理音频 4. 剪辑处理视频 5. 图像处理 6. 做一个网站 7. 网上聊天
1. Photoshop 2. Word 3. Excel 4. Premiere 5. Cooledit 6. FrontPage 7. QQ
用计算机解决问题的优势
1. 存储量大 2. 运算速度快 3. 精度高 4. 可按人设定的程序重复执行。
80G =80X1024MB =80X1024X1024KB =80X1024X1024X1024B ≈80X109B (相当于存储40忆个汉字的容量,一本书的容量40 万字,相当于10万本书,一个前黄高中图书馆的容 量)
鸡兔同笼问题
一个笼子里有鸡和兔,现在只知道里面一 共有35个头,94只脚,问鸡和兔各有多 少只? X+Y=a 2X+4Y=b
解方程组得:X=2a-b/2,Y=b/2-a
设计算法
输入a和b的值 求X=2a-b/2 求Y=b/2-a 输出X,Y的值 结束
a1X+b1Y=c1 a2X+b2Y=c2
开始
X=1 否
x/3余1,x/5余2,x/7余4
是 输出x
结束
X=x+1
开始
N=1
N被3、5、7整除后 余数为2、3、2 Y N N=N+1
输出N
结束
韩信点兵流程图
流程框图标准
美国国家标准化协会 (American National
Standard Institute,简称 ANSI)
开始结束框
输入输出框
处理框
判断框
流程线
输入系数值赋给a,b,c 计算b2-4XaXc的值赋给D If D大于等于0 then
输出有交点 else 输出无交点 End if
伪代码描述
算法的描述
判断抛物线y=ax2+bx+c与x轴是否有交点
1. 开始 2. 输入系数a,b,c的值 3. 计算△(△=b2-4XaXc) 4. 若△<0,则输出无交点 5. 若△>=0,则输出有交点 6. 结束
编软件的过程, 1.分析问题 2.设计算法 3.编写程序 4.测试验证,运行结果
什么是算法(algorithm)?
算法就是解决问题 的方法和步骤
• 算法有优劣之分 • 解决问题的步骤多少不是ห้องสมุดไป่ตู้
衡量算法优劣的依据
算法的特征:
• 有穷性:算法的步骤必须 是有限的
• 确定性:算法每一步必须 有明确的意义
• 输出:算法必须保证有结 果输出,可以有一个或者 多个