計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程

 

廣東肇慶中學(xué)　　胡德林

 

一、教學(xué)內(nèi)容

教學(xué)內(nèi)容選用中華人民共和國(guó)教育部制訂的《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》（2003年4月版）中信息技術(shù)部分的選修模塊1“算法與程序設(shè)計(jì)”第一章的第一課“計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程”，教學(xué)時(shí)數(shù)為1課時(shí)（45分鐘）。《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》建議“算法與程序設(shè)計(jì)”模塊在高中二年級(jí)第一學(xué)期或以后開(kāi)設(shè)。

二、教材分析

根據(jù)2003年4月版《普通高中技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》的闡述，“算法與程序設(shè)計(jì)”是普通高中信息技術(shù)的選修模塊之1，它的前導(dǎo)課程是信息技術(shù)的必修模塊“信息技術(shù)基礎(chǔ)”。學(xué)生在“信息技術(shù)基礎(chǔ)”模塊里已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)的基本操作，掌握了啟動(dòng)程序、窗口操作和文字編輯等基礎(chǔ)知識(shí)。學(xué)生可以利用上述的基礎(chǔ)知識(shí)，用于本節(jié)課的啟動(dòng)Visual Basic程序設(shè)計(jì)環(huán)境，輸入程序代碼，運(yùn)行程序等操作。本節(jié)課“計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程”是“算法與程序設(shè)計(jì)”模塊的第一節(jié)課，上好這節(jié)課是使學(xué)生能否學(xué)好“算法與程序設(shè)計(jì)”這一模塊的關(guān)鍵。本節(jié)課的教學(xué)目的是讓學(xué)生理解分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法、編寫程序和調(diào)試程序等用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的基本過(guò)程，認(rèn)識(shí)其在算法與程序設(shè)計(jì)中的地位和作用，它也是后續(xù)課程如模塊化程序設(shè)計(jì)、各種算法設(shè)計(jì)等課程的基礎(chǔ)。

與本節(jié)課相聯(lián)系的舊知識(shí)是計(jì)算機(jī)的基本操作中鼠標(biāo)、鍵盤操作，啟動(dòng)、關(guān)閉程序，窗口、菜單操作和文字編輯等基礎(chǔ)知識(shí)，還有解決數(shù)學(xué)問(wèn)題的步驟等知識(shí)。

三、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)性目標(biāo)：

1、讓學(xué)生了解算法、窮舉法、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、編寫程序和調(diào)試程序等概念。

2、讓學(xué)生知道對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的自然語(yǔ)言的描述，特別是類似程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的自然語(yǔ)言描述。

3、讓學(xué)生理解分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法、編寫程序、調(diào)試程序這一用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的基本步驟，認(rèn)識(shí)其在算法與程序設(shè)計(jì)中的作用。

技能性目標(biāo)：

1、培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)舊知識(shí)的規(guī)律、方法和步驟，并把它運(yùn)用到新知識(shí)中去的能力。

2、培養(yǎng)學(xué)生調(diào)試程序的能力。

3、培養(yǎng)學(xué)生合作、討論、觀摩、交流和自主學(xué)習(xí)的能力。

情感性目標(biāo)：

通過(guò)“韓信點(diǎn)兵”這個(gè)富有生動(dòng)情節(jié)的實(shí)例和探究、講授、觀摩、交流等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生體驗(yàn)用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的基本過(guò)程。

四、重點(diǎn)難點(diǎn)

本節(jié)的重點(diǎn)用計(jì)算解決問(wèn)題的過(guò)程中的分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法、和上機(jī)調(diào)試程序等步驟。用計(jì)算解決問(wèn)題的過(guò)程中的分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法也是本節(jié)的難點(diǎn)。

五、教具選擇

1、可以進(jìn)行屏幕廣播的多媒體電腦室。

2、教師自行設(shè)計(jì)制作的課件。

3、印刷《計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程》教學(xué)活動(dòng)表（見(jiàn)附1）。

六、教學(xué)方法

    讓學(xué)生在人工解題中發(fā)現(xiàn)分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法等步驟，并把它應(yīng)用到用計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題中去，這是構(gòu)建主義中知識(shí)遷移的方法。本節(jié)課還采用了探究、講授、觀摩、交流、閱讀材料等多種教學(xué)活動(dòng)的有機(jī)結(jié)合的方法。

七、教學(xué)過(guò)程

（一）引入

    教師：“在科技發(fā)達(dá)的今天，我們到處都可以看到計(jì)算機(jī)的蹤影，感受到計(jì)算機(jī)給學(xué)習(xí)、生活帶來(lái)的方便。然而，在驚嘆計(jì)算機(jī)的神奇和享受的歡樂(lè)的時(shí)候，你是否了解計(jì)算解決問(wèn)題的基本過(guò)程？有沒(méi)有思考過(guò)其中的奧妙呢？下面我們先看一個(gè)古典的問(wèn)題：”

    學(xué)生觀看約1分鐘的電視劇《漢劉邦》片斷，內(nèi)容大致如下：

“韓信是我國(guó)西漢初著名的軍事家，劉邦得天下，軍事上全依靠他。韓信點(diǎn)兵，多多益善，不僅如此，還能經(jīng)常以少勝多，以弱勝?gòu)?qiáng)。在與楚軍決戰(zhàn)時(shí)韓信指揮諸侯聯(lián)軍，在垓下十面埋伏，擊敗楚軍，楚霸王項(xiàng)羽因此自殺。”

片斷結(jié)束時(shí)屏幕出現(xiàn)“韓信點(diǎn)兵”問(wèn)題：“相傳漢高祖劉邦問(wèn)大將軍韓信統(tǒng)御兵士多少，韓信答說(shuō)，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(shù)。你呢？”

（二）問(wèn)題

教師：“下面我們先助劉邦解決一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。”

展示題目：

“韓信點(diǎn)兵”問(wèn)題1：求整除3余1、整除5余2、整除7余4的最小自然數(shù)。

（三）探究

把全班分成16個(gè)學(xué)習(xí)小組，每個(gè)小組的同學(xué)一起探究、討論問(wèn)題。利用已學(xué)過(guò)的數(shù)學(xué)知識(shí)找出題目已知什么求什么、明確已知和未知之間的關(guān)系和寫出求解問(wèn)題的解題步驟。并填寫《計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程》教學(xué)活動(dòng)表中的“探究問(wèn)題記錄表”。如下：

探究問(wèn)題記錄表

分析問(wèn)題(找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系)

寫出解題步驟

結(jié)果

 

 

 

給5分鐘學(xué)生討論，教師在這過(guò)程中到各學(xué)習(xí)小組中，引導(dǎo)個(gè)別學(xué)習(xí)小組分析問(wèn)題、寫出解題步驟。

教師提問(wèn)2~3個(gè)同學(xué)，從中逐漸引導(dǎo)出類似如下的分析問(wèn)題和解題步驟，并給出算法的概念。

分析問(wèn)題(找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系)

寫出解題步驟

    設(shè)所求的數(shù)為X，則X應(yīng)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(shù)，則記下這個(gè)X。

3、令X為X+1（為算下一個(gè)作準(zhǔn)備）。

4、如果算出，則結(jié)束；否則跳轉(zhuǎn)2。

5、寫出答案。

教師解釋第3步“另X為X+1”并指出它與數(shù)學(xué)中的區(qū)別，并從上面的解題步驟中總結(jié)出窮舉的算法。

教師：“剛才有些同學(xué)把題目解出來(lái)了，答案是67，韓信作為大將軍，統(tǒng)率士兵當(dāng)然不止67人，下面我們來(lái)解決一個(gè)數(shù)據(jù)量稍大的問(wèn)題。”