3.1體驗計算機(jī)解決問題的過程學(xué)案20232024學(xué)年粵教版高中信息技術(shù)必修1

3.1體驗計算機(jī)解決問題的過程【學(xué)習(xí)目標(biāo)】：1、體會人工解決問題與計算機(jī)解決問題的不同特點。2、通過親歷項目“利用計算機(jī)編程計算商品購買最佳方案”問題的解決過程，經(jīng)歷計算機(jī)解決問題的一般過程。3、通過經(jīng)歷項目問題分析、建立數(shù)學(xué)模型、設(shè)計解決方案、實現(xiàn)計算的過程，能初步規(guī)劃項目解決方案。4、認(rèn)識Python語言，了解計算機(jī)程序的主要功能，能夠修改簡單的程序代碼，體驗程序設(shè)計的魅力?！局攸c和難點】：重點：運用計算思維對具體問題進(jìn)行分析和設(shè)計解決方案。計算機(jī)解決問題的一般過程。難點：運用計算思維對具體問題進(jìn)行分析和設(shè)計解決方案。計算機(jī)解決問題的一般過程?！緦W(xué)法提示】：講授法、演示法、小組合作學(xué)習(xí)法【課時安排】：1課時【創(chuàng)設(shè)情境】：開學(xué)時同學(xué)們紛紛購買用于學(xué)習(xí)的各種文具，假如同學(xué)手中有50元現(xiàn)金，分別購買單價為6元的筆記本，單價為5元的簽字筆，和單價為4元的橡皮，請問各種文具應(yīng)該購買何種數(shù)量，才能讓手中的資金最大化利用（即剛好用完）呢？【主題探究】：一、人工求解的過程需求分析問題描述：三種商品單價分別為6元，5元，4元；用于購買商品的總資金為50元；需求：現(xiàn)求三種商品分別的購買數(shù)量，可讓資金剛好用完（要求每種商品的購買數(shù)量不得小于1）。思考：1、如果假設(shè)購買三種文具的數(shù)量分別為x，y，z2、同學(xué)們是否可以據(jù)此列出含有x，y，z的數(shù)學(xué)方程來表達(dá)這一關(guān)系呢？（二）小組討論討論要求：（1）列出含有x，y，z的求解方程（2）分析x，y，z的取值是否存在界限范圍，如果有，這個界限范圍是多少？求解該方程的方法是什么？（三）問題求解由于三元一次方程6x+5y+4z=50不存在其它約束條件，可以嘗試把x，y，z的取值都計算一次來判斷其是否滿足條件：思路：令y=1，z=1，令x=1，計算6x+5y+4z是否等于50；令y=1，z=1，令x=2，計算6x+5y+4z是否等于50；……令y=1，z=1，令x=6，計算6x+5y+4z是否等于50；……令y=2，z=1，令x=6，計算6x+5y+4z是否等于50；思考：找到：x=6，y=2，z=1是方程的一個正整數(shù)解，但是……解唯一嗎？問題反思由于三元一次方程6x+5y+4z=50不存在其它約束條件，方程的正整數(shù)解可能存在多個。且由于x，y，z的取值可能分別有6、8、12種，經(jīng)排列組合計算，x，y，z可能的取值情況有6*8*10=480種。也就是說，通過手工計算的方式，我們必須對所有的取值情況進(jìn)行逐一計算，判斷其是否滿足等于50的條件，若滿足，則該取值情況是方程解集中的一個，若不滿足，則繼續(xù)計算。這種對變量一定取值范圍內(nèi)所有情況依次進(jìn)行計算和判斷的方法，稱為遍歷。通過人工計算的方式求解該問題，不僅計算量浩大，還會出錯，容易漏解、錯解。計算機(jī)求解計算機(jī)解決問題的基本過程：（一）分析問題將計算購買商品的最佳方案轉(zhuǎn)化為利用計算機(jī)求解三元一次方程6x+5y+4z=50的所有解，將實際問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題。（二）設(shè)計算法歸納剛才討論總結(jié)的解方程方法：分別遍歷x，y，z的取值范圍，判斷每一種取值情況是否滿足和等于50的條件，若滿足，則此時x,y,z的值為方程的解，若不滿足，則繼續(xù)遍歷。（三）編寫程序Python是一種面向?qū)ο蟮母呒壋绦蛘Z言，具有輕巧靈活的編程特點，可以用于快速開發(fā)簡單易用的計算機(jī)應(yīng)用程序。該三元一次方程的Python程序代碼。t=0forxinrange(1,50):foryinrange(1,50):forzinrange(1,50):ifx*6+y*5+z*4==50:{t=t+1；輸出解的個數(shù)t和三個整數(shù)x，y，z}（四）調(diào)試運行演示進(jìn)行簡單的代碼修改和調(diào)試的方法，讓學(xué)生自主嘗試進(jìn)行程序調(diào)試并運行，得出計算結(jié)果?！菊n堂小結(jié)】：計算機(jī)解決問題的一般過程：1、提出問題2、分析問題，將問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)形式，并對其進(jìn)行數(shù)學(xué)描述和分析3、設(shè)計算法，對問題進(jìn)行分解，尋找其計算步驟，并用簡潔的形式進(jìn)行描述4、編寫程序代碼5、調(diào)試運行【課堂鞏固問卷星考試】:1.下列說法錯誤的是（）A.數(shù)據(jù)處理后可以創(chuàng)造價值。B.人們可以發(fā)現(xiàn)、分析、利用、并創(chuàng)造出巨大的財富。C.因為計算機(jī)的誕生，人們才開始分析和處理數(shù)據(jù)。D.互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展，加速了數(shù)據(jù)的傳輸和處理。2.小明編寫好解密程序后，調(diào)試運行時，程序沒有報錯且能順利運行，但不能正確解密，造成這個結(jié)果的原因是（）A.解密算法邏輯錯誤B.程序語句語法錯誤C.程序過期了D.程序設(shè)計窗口配置不對3.下列選項都是屬于高級語言的是（）A.匯編語言、機(jī)器語言B.匯編語言、Basic語言C.Basic語言、Python語言D.機(jī)器語言、Python語言4.計算機(jī)能直接識別、理解執(zhí)行語言是（）A.匯編語言B.Python語言C.Basic語言D.機(jī)器語言5.在一千多年前的《孫子算經(jīng)》中，有這樣一道算術(shù)題：“今有物不知其數(shù)，三三數(shù)之剩二，五五數(shù)之剩三，七七數(shù)之剩二，問物幾何？”按照今天的話來說：一個數(shù)除以3余2，除以5余3，除以7余2，求這個數(shù)。這個數(shù)是（）A.8B.15C.23D.466.不屬于使用計算機(jī)解決問題的步驟是（）A.分析問題B.設(shè)計算法C.編寫程序D.輸入數(shù)據(jù)7.以下問題中，最適合用程序設(shè)計的方式解決的是（