计算机解决问题的过程
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。
专题2.1计算机解决问题的过程(教学设计)-高一信息技术同步精品课堂(新教材教科2019版必修1)
1. 学生已经掌握了计算机基础知识，如信息系统的组成、网络的基本应用等，同时对编程有一定的了解，如简单的编程逻辑和流程图绘制。在此基础上，学生对计算机解决问题的过程有了初步的认识，为学习本章节打下基础。
2. 高一年级学生对信息技术充满好奇心，对编程和算法设计有一定的兴趣。他们具有较强的逻辑思维能力，善于探究和解决问题。此外，学生的学习风格多样，有的喜欢动手实践，有的偏好理论学习，因此在教学过程中需兼顾不同学生的学习需求。
- 学生能够描述算法的概念和作用，理解不同类型的算法及其应用场景。
- 学生学会了如何分析问题，将实际问题转化为计算机可处理的形式。
- 学生能够根据算法设计基本的程序结构，使用至少一种编程语言实现简单的算法。
2. 培养编程能力和计算思维：通过实践操作，学生提高了编程能力，发展了计算思维，能够通过编程语言表达自己的思想。
九．重点题型整理
1. 题型一：问题分析
题目：设计一个程序，计算并输出1到100之间所有整数的和。
答案：sum = 0; for (int i = 1; i <= 100; i++) { sum += i; } printf("%d", sum);
2. 题型二：算法设计
题目：编写一个函数，实现两个整数的交换，不使用第三个变量。
- 提交预习成果：学生将预习笔记、问题列表等提交至学习平台。
教学方法/手段/资源：
- 自主学习法：鼓励学生独立探索新知识，培养自主学习习惯。
- 信息技术手段：利用学习平台和在线资源，实现预习资源的共享和互动。
作用与目的：
- 帮助学生为课堂学习打下基础，特别是理解算法设计的重要性。
- 培养学生的独立思考和自我管理能力。
计算机解决问题的5个步骤
计算机解决问题的5个步骤计算机解决问题的过程可以分为五个主要步骤，包括问题定义、算法设计、编写程序、测试和调试、以及解决问题。
每个步骤都是独立的，但彼此又相互关联，都需要正确地执行才能最终达到解决问题的目标。
1.问题定义：问题定义是解决问题的起点，它涉及明确问题的需求和目标。
在这个阶段，我们需要仔细分析问题背景、确定问题的输入和输出、定义问题的约束条件以及规定问题的界限。
具体来说，我们需要搞清楚问题的输入是什么、它们的格式和类型是什么，以及最终希望得到什么样的输出。
问题定义的准确性对后续步骤的执行非常重要，因为一个明确的问题定义将为算法设计和程序编写提供清晰的指导。
2.算法设计：在问题定义的基础上，我们需要设计一个合适的算法来解决问题。
算法是一组指令或规则的集合，描述了解决特定问题的步骤和操作。
算法设计可以采用多种方法，如流程图、伪代码等。
在设计算法时，我们需要考虑问题的性质和特点，选择适当的数据结构和算法策略。
好的算法应该具有高效性、可读性和可维护性，能够快速准确地解决问题。
3.编写程序：在完成算法设计后，我们需要用具体的编程语言来实现算法。
编写程序的关键是将算法转化为计算机可以理解和执行的代码。
编程语言提供了一系列的语法和规则，我们需要按照这些规则来编写代码，并将问题的输入转化为相应的数据结构，然后根据算法进行计算和操作。
编写程序需要仔细考虑各种细节，包括变量的命名、语句的顺序、循环和判断结构等。
在编写程序的过程中，我们还可以利用现有的库和框架来提高开发效率。
4.测试和调试：编写完程序后，我们需要对其进行测试和调试，以确保程序的正确性和稳定性。
测试是通过输入一组已知的数据，执行程序并检查输出是否符合预期结果来验证程序的正确性。
调试是在测试过程中发现问题并进行修复的过程。
调试可以通过使用调试工具来追踪程序的执行过程，查找错误和异常。
测试和调试是一个迭代的过程，可能需要多次进行才能最终得到一个正确和可靠的程序。
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。
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。
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。
2-1计算机解决问题的过程-(课件)-高中信息技术教科版必修一-
【游戏】“最强大脑”游戏程序。 【规则】用 10 秒记忆 10 个物品以及它们的编号，之后根据提问回答 5 个物品 的编号，看谁记住物品编号数量多，谁就获胜。
P
4
项目分析
第 二 单 元 编 程 计 算— — 计 算 机 解 决 问 题 的 过 程
【游戏】“最强大脑”游戏程序。 【规则】用 10 秒记忆 10 个物品以及它们的编号，之后根据提问回答 5 个物品的编号，看谁记住物品编号数量多，谁就获胜。
环节
解决的问题
解决问题的具体方法和步骤
出题 显示物品和编号 10 秒
答题 输出结果
给出物品，回答编号 ， 统计答对题数
输出答对题目的数量
P
6
项目实施
第 二 单 元 编 程 计 算— — 计 算 机 解 决 问 题 的 过 程
环节
解决的问题
出题 显示物品和编号 10 秒
给出物品，回答编号， 答题 统计答对题数 输出结果 答对题目的数量
项目实施 用自然语言描述
1. 出题 2. 答题 3. 输出结果
第 二 单 元 编 程 计 算— — 计 算 机 解 决 问 题 的 过 程
用流程图描述
开始 出题 答题 输出结果 结束
起止框
输入 / 输出框
处理框
P
判断框
流程线 连接符
11
项目实施
环节பைடு நூலகம்
自然语言
出题 1. 显示游戏规则、物品及其编号 10 秒 2. 清屏
解决问题的具体方法和步骤
1. 显示游戏规则、物品及其编号 10 秒
2. 清屏
1. 给出一个物品名称 2. 回答编号 3. 如果回答正确，答对的题数加 1 4. 重复以上步骤，直到答完 5 道题
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计算机解决问题的过程
1. 问题定义
计算机解决问题的第一步是确立问题的定义，明确解决问题的目标和需求。
在这一步中，需要认真分析问题，理解问题的背景和相关条件，以及问题的本质和解决方法。
2. 数据采集和处理
数据采集是指从各种来源获得数据，包括输入、传感器、数据库等。
采集的数据需要进行处理，包括格式化、清理、预处理等步骤，以保证数据的完整性和准确性。
3. 算法设计
在问题定义和数据处理的基础上，需要设计合适的算法来解决问题。
算法的设计需要考虑问题的特点和数据的特性，选择适当的计算模型和优化策略，以尽可能高效地解决问题。
4. 编程实现
算法设计完成后，需要将算法转化为具体的程序代码。
在编程实现过程中，需要考虑程序的可读性、可维护性和可扩展性等方面，确保程序的稳定性和可靠性。
5. 测试和验证
程序编写完成后，需要进行测试和验证以保证程序的正确性和可用性。
测试的方式可以包括单元测试、集成测试、性能测试等，通过测试可以发现和修复程序中存在的错误和缺陷。
6. 应用和优化
程序通过测试和验证后，可以将其应用到实际问题中。
在应用过程中，需要不断优化程序的性能和效率，以满足不断变化的需求和挑战。
综上所述，计算机解决问题的过程包括问题定义、数据采集和处理、算法设计、编程实现、测试和验证以及应用和优化等阶段，每个阶段都需要认真、细致和持续地工作，才能解决实际问题并取得成功。