计算机解决问题的过程

1-1节计算机解决问题的过程

一、教学目标

1、知识与技能

（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。

2、方法与过程

（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。

3、情感态度和价值观

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。

二、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。用计算机解决问题的过程中的分析问题、设计算法也是本节的难点。

三、教学环境

1、教材处理

教学内容选用中华人民共和国教育部制订的《普通高中技术课程标准》（2003年4月版）中信息技术部分的选修模块1“算法与程序设计”第一章的第一课“计算机解决问题的过程”。教材选用《广东省普通高中信息技术选修一：算法与程序设计》第三章第一节，建议“算法与程序设计”模块在高中一年级下学期或高中二年级开设。

根据2003年4月版《普通高中技术课程标准》的阐述，“算法与程序设计”是普通高中信息技术的选修模块之1，它的前导课程是信息技术的必修模块“信息技术基础”。学生在“信息技术基础”模块里已经学习了计算机的基本操作，掌握了启动程序、窗口操作和文字编辑等基础知识。学生可以利用上述的基础知识，用于本节课的启动Visual Basic程序设计环境，输入程序代码，运行程序等操作。本节课“计算机解决问题的过程”是“算法与程序设计”模块的第一节课，上好这节课是使学生能否学好“算法与程序设计”这一模块的关键。本节课的教学目的是让学生理解分析问题、设计算法、编写程序和调试程序等用计算机解决问题的基本过程，认识其在算法与程序设计中的地位和作用，它也是后续课程如模块化程序设计、各种算法设计等课程的基础。

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。

2、预备知识

本节课相联系的旧知识是计算机的基本操作中鼠标、键盘操作，启动、关闭程序，窗口、菜单操作和文字编辑等基础知识，还有解决数学问题的步骤等知识。

3、硬件要求

可以进行屏幕广播的多媒体电脑室。教师自行设计制作的课件。准备《计算机解决问题的过程》教学活动表。

4、所需软件

学生机要安装VB6.0或以上版本。

5、所需课时

2课时（100分钟）

四、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：”

学生观看约1分钟的电视剧《汉刘邦》片断，内容大致如下：

“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

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。

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：

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