《计算机解决问题的过程》教学设计
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《计算机解决问题的过程》教学设计
黄如强
计算机解决问题的过程
一、教学目标
1. 知识目标
(1)知道人类是如何分析问题、解决问题的。
(2)了解计算机解决问题的基本步骤。
(3)知道人类解决问题和计算机解决问题的异同。
2. 能力目标
(1)培养学生发现习得知识中蕴涵的规律、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. 情感目标
通过“韩信点兵”这个富有生动故事情节的实例和探究、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,培养学生的自主探索能力、交流与合作精神。
二、教学内容分析
“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,学好这节课是使学生学好“算法与程序设计”
模块的
关键。因此,本节课在设计时注重让学生在人工解题中提炼、归纳、分析问题、设计算法等步骤,
并把它推广到用计
算机解决问题的过程中去。教学中还采用了探究、讲授、演示观察、讨论等多种教学方
法。
本节课的教学重点是用计算解决问题的过程;难点是理解人类解决问题和计算机解决问题的异同。
三、教学策略
建议用1个课时,通过 探究、讲授、演示、观察、讨论相结合的方法来完成
本节内容的学习。教学过程中教师要
注意引导学生关注新知识并进行思考。学生在倾听、反馈和实践过程
中建构知识。
教学过程的基本步骤为:组织教学、导入新课、讲授新课内容、通过分组讨论和上机实
践巩固理解新课知识,最
后小结并布置作业。
四、教学过程
1. 情景导入
课前先演示如下古典问题。
我国汉代有一位大将,名叫韩信。他每次集合部
队,都要求部下报三次数,第一次按1~3 报数,第二次按 1~5
报数,第三次按 1~7 报数
,每次报数后都要求最后一个人报告他报的数是几,这样韩信就知道一共到了多少人。他
的这种巧妙算法
,人们称为“鬼谷算”、“隔墙算”、“秦王暗点兵”等。
2. 讲授新课
(1)人是如何解决这个问题的。
展示 [ 问题1]:
今有物不知其数:三三数之余二,五五数之余三,七七数之余二,问物几何 ?
把全班分成
8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的已知条件和
未知
条件、明确已知条件和未知条件之间的关系并写出解题步骤。并填写附表1“探究问题记录表”。
给
学生5分钟的时间讨论,教师在这个过程中深入到各学习小组中,引导个别小组分析问题,写出解题步骤。教师提问2~3
个同学,从中逐渐引导出如下的分析问题和解决问题的步骤,并给出算法的概念(见附表2)。
解释第3步“ 令 X 为 X+1
”,并指出它与数学表述形式的区别,然后从上面的解题步骤中总结出穷举的算法。
引出 [
问题2]:“刚才有些同学把题目解出来了,答案是 23,韩信作为大将军,统率的士兵当然不止 23
人,
下面我们来解决一个数据量稍大的问题。”
展示 [ 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。 <
br>提问:“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?”(学生回答用计
算机解
题。)
给学生2分钟时间分析上述问题并写出算法,不用真的去计算。
(2)计算机解决问题的过程。
向学生讲授用计算机解决问题同样要经过分析问题、设计算
法两个步骤,并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(见附表3)
引出程序设计语言的概念:但是上面用自然语言描述的算法,计算机不懂,必须翻译成计算机语言,也就是程序<
br>设计语言。与用 Visual Basic 语言编写的程序作对照,简单解释变量 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。
(3)演示观察。
教师演示运行调试程序的操作步骤:启动 Visual Basic
软件,输入前面编写的程序代码,进行调试,最后得到
运行的结果。
(4)讨论交流。
提问:“前面我们学习了用计算机解决问题的过程,它和人工求解有什么关系呢(见附表4)?
(5)小结、布置实践和练习。
根据各小组的讨论结果,总结出人工求解问题和用计算机求解问题的相同点和不同点(见附表5)。
附表1
探究问题记录表
分析问题 ( 找出已知和未知、
写出解题步骤
列出已知和未知之间的关系 )
附表2
分析问题 (
找出已知条件和
未知条件、列出已知条件和未知条
件之间的关系 )
1. 令 X
为1。
设所求的数为 X,则 X 应满
2. 如果 X 整除3余2, X
整除5余3, X 整除7
足:
余2,这就是题目要求的数,则记下这个 X 。
X 整除3余2
3. 令 X 为 X+1 (为下一次计算作准备)。
X
整除5余3
4. 如果算出,则结束;否则跳转2。
X 整除7余2
5.
写出答案。
附表3
分析问题 ( 找出已知和未知、
写出解题步骤
列出已知和未知之间的关系 )
设所求的数为 X,则 X 应满
足:
X 整除3余1
X 整除5余2
X 整除7余4
X 整除 13 余6
X 整除 17 余8
附表4
关于求解问题的方式讨论记录
1.
令 X 为1。
2. 如果 X 整除3余1, X 整除5余2, X 整除7
余4,
X 整除 13 余6, X 整除 17 余8,则记下这个
X 。
3. 令 X 为
X+1 (为下一次计算作准备)。
4. 如果算出,则结束;否则跳转2。
5.
写出答案。
写出解题步骤
结果
求解问题的方式
人工求解问题
用计算机求解问题
附表5
求解问题的方式
相同点
不同点
相同点 不同点
对题目进行解答、运算速度慢、不
人工求解问题
分析问题、设计算法、得
需要计算机等。
出结果、验算结果等
用计算机求解问题
编写程序、调试程序、运算速度快等。