《用窮舉法解決問題》教學(xué)設(shè)計3

1/9窮舉法解決問題教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標1、知識與技能（1）了解窮舉法的基本概念及用窮舉法設(shè)計算法的基本過程。（2）分析建立正確的數(shù)學(xué)模型，歸納窮舉法窮舉技巧。（3）能夠根據(jù)具體問題的要求，使用窮舉法設(shè)計算法，編寫程序求解問題。2、過程與方法（1）經(jīng)歷用窮舉法求解問題的基本過程。（2）能通過實際問題的分析、求解過程，嘗試歸納出利用窮舉法解決問題的思路和方法。（3）體驗窮舉策略在窮舉法中的地位和作用，并選擇適當?shù)母F舉方案解決問題。3、情感態(tài)度與價值觀（1）引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注窮舉法在社會生活中的應(yīng)用，進一步提高利用信息技術(shù)解決實際問題的能力。（2）通過小組討論與探究活動，提高團隊合作能力，促進探究的熱情。（3）在解決問題的過程中進一步培養(yǎng)和提升學(xué)生的邏輯思維能力。二、學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)對象是高三年級學(xué)生，他們已經(jīng)具備了一定的邏輯思維、分析問題、表達思想等能力。同時，通過前幾個章節(jié)的學(xué)習與實踐，學(xué)生已經(jīng)歷了用計算機解決問題的過程與步驟，學(xué)會了對計算機程序進行調(diào)試，并掌握了順序、循環(huán)、條件三種程序結(jié)構(gòu)，為本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習提供了良好的基礎(chǔ)。三、教材分析1、教學(xué)內(nèi)容：本節(jié)內(nèi)容是泰山版九年級信息技術(shù)《用VisualBasic解決問題》教材第三章第２節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，包括：窮舉法的基本思路，用窮舉法求解問題（第一課時），窮舉法中窮舉方案的選擇等（第二課時）。而本節(jié)課是窮舉法的第一課時（用窮舉法解決問題的基本過程）。2、重點難點分析:教學(xué)重點：用窮舉法解題的基本思路和過程。教學(xué)難點：分析問題，建立數(shù)學(xué)模型，構(gòu)造算法。3、課時安排：1課時。四、教學(xué)方法主要教學(xué)方法：講授法演示法任務(wù)驅(qū)動情境教學(xué)主要學(xué)習方法：小組協(xié)作自主探究五、教學(xué)環(huán)境多媒體網(wǎng)絡(luò)教室投影儀多媒體課件一、教學(xué)目標分析1.知識技能分析a.認識窮舉法在日常生活中問題解決的應(yīng)用，并認識到利用計算機用窮舉法解決問題的高效。b.掌握窮舉法設(shè)計程序的基本思想，并了解窮舉法的適用范圍及變量定義范圍。c.利用窮舉法思想編程設(shè)計程序，解決問題，并能對它評論。2.過程與方法利用“百錢百雞”問題的解決過程引導(dǎo)窮舉法解決問題的方法與過程，并由此類問題（韓信點兵、水仙花數(shù)）引導(dǎo)學(xué)生對這一類問題抽象出具體的數(shù)學(xué)模型，運用窮舉法能獨立的實現(xiàn)程序。3.情感態(tài)度與價值觀能對生活中窮舉類問題利用計算機的高效處理能力形成主動運用編程思想解決，并能動手編寫程序，實現(xiàn)問題有解決。二、教學(xué)重難點教學(xué)重點窮舉法設(shè)計程序的基本思路，掌握利用窮舉法編程解決問題。教學(xué)難點，哪一類問題適合窮舉法，窮舉的范圍以及評價窮舉效率的高低。三、教學(xué)方法歸納推理，任務(wù)驅(qū)動法四、教學(xué)過程1復(fù)習：二元一次方程的編程實現(xiàn)（見程序）教師觀察學(xué)生對解析法的掌握情況2創(chuàng)設(shè)情景，提出：“百錢百雞”問題讓學(xué)生思考答案。百元買百雞:用一百元錢買一百只雞。已知公雞5元/只,母雞3元/只,小雞1元/3只。分析：這是個不定方程——三元一次方程組問題（三個變量，兩個方程）x＋y＋z=1005x＋3y＋z/3=100設(shè)公雞為x只，母雞為y只，小雞為z只。請思考這道題目能否只用解析法就能解決？為什么會有不同有解?這些解對不對?是怎么得出這些解的?學(xué)生會回答出不同的解如公雞是0,母雞是25只,小雞是75只公雞是4只,母雞是18只,小雞是78只先將公雞數(shù)目設(shè)為0,列出母雞與小雞的方程求解再將公雞數(shù)目設(shè)為1,列出母雞與小雞的方程求解再將公雞數(shù)目設(shè)為2,列出母雞與小雞的方程求解再將公雞數(shù)目設(shè)為3，列出母雞與小雞的方程求解……3歸納導(dǎo)入“窮舉法”概念：像上面求解“百錢百雞”問題時，列出所有可能的情況，逐個判斷有哪些是符合問題所要求的條件，從而得到問題的解答，就叫窮舉法，也叫枚舉法窮舉法的實現(xiàn)：請思考在計算機中是怎樣求解“百錢百雞”問題的？1、問題求解時可能的搜索范圍（所有雞的數(shù)目是在0-100之間），利用嵌套循環(huán)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)2、問題求解滿足的條件：所有雞的數(shù)目之和是100所花錢數(shù)是1004提出任務(wù)：讓學(xué)生自己動手實踐，編程實現(xiàn)“百錢百雞”問題的求解教師巡視，個別輔導(dǎo)，觀察學(xué)生的編程情況5窮舉法的優(yōu)化：將兩組程序代碼演示給學(xué)生，（詳細代碼請見附錄：代碼一、二，）縮短了搜索范圍，減少程序運行時間，優(yōu)化程序（特別提醒：程序的優(yōu)化不是編寫的代碼的長短來衡量）讓學(xué)生作比較，比較顏色不同的部分請思考為什么？6總結(jié)經(jīng)驗，拓展學(xué)習：請學(xué)生求解韓信點兵問題（假設(shè)士兵的數(shù)目在100到1000之間）（詳細請見附錄：代碼三）請同學(xué)思考：能否優(yōu)化該程序的設(shè)計？（見代碼四）分析問題：三三之數(shù)余二，五五之數(shù)余三，七七之數(shù)余二，因為三七都是余二，所以該數(shù)肯定為二十一余二和除五余三。學(xué)生可能在100-1000之間每個數(shù)進行列舉反思：窮舉法在日常生活中有很多應(yīng)用實例，如果單靠人腦，花費時間比較煩瑣，因此應(yīng)學(xué)會利用計算機編程實現(xiàn)。本節(jié)內(nèi)容教材采用的是分組比賽，但程序比較復(fù)雜，大部分學(xué)生接受可能存在一定的困難，所以采用的是在編程中比較經(jīng)典的問題。在教學(xué)過程中，特別在確定窮舉范圍時，要聯(lián)系前面的知識，另外，窮舉法的的優(yōu)化是本節(jié)的重點，要讓學(xué)生在掌握窮舉法的基礎(chǔ)上，會對程序進行優(yōu)化。（注：所有原程序放在vb文件夾內(nèi)）附錄：代碼一：PrivateSubCommand1_Click()Dima,b,cAsIntegerPrint"公雞","母雞","小雞"Fora=0To100Forb=0To100c=100-a-bIfa*5+b*3+c/3=100ThenPrinta,b,cEndIfNextbNextaEndSub代碼二：PrivateSubCommand1_Click()Dima,b,cAsIntegerPrint"公雞","母雞","小雞"Fora=0To20Forb=0To34c=100-a-bIfa*5+b*3+c/3=100ThenPrinta,b,cEndIfNextbNextaEndSub代碼三：PrivateSubCommand1_Click()DimiAsIntegerFori=100To1000Ifimod3=2andimod5=3andimod7=3ThenPrint"該隊官兵數(shù)可能為："&iEndIfNextiEndSub代碼四：PrivateSubCommand1_Click()DimiAsIntegerFori=100To1000Ifimod21=2andimod5=3ThenPrint"該隊官兵數(shù)可能為："&iEndIfNextiEndSub問題 設(shè)計程序，找出所有水仙花數(shù)。所謂水仙花數(shù)，是指一個3位數(shù)，其各位數(shù)字的立方和等于該數(shù)字本身。例如，153是一個水仙花數(shù)，因為153=13+53+33。要求將水仙花數(shù)三個一行地顯示在窗體上，統(tǒng)計出個數(shù)，計算平均值。分析 找出水仙花數(shù)需要使用循環(huán)，從100循環(huán)到999。數(shù)據(jù)要求 問題中的常量： 無 問題的輸入： 無。 問題的輸出： 所有的水仙花數(shù)。設(shè)計 初始算法 1從100循環(huán)到999。判斷某個數(shù)是否是水仙花數(shù)。 算法細化判斷一個三位數(shù)是否為水仙花的關(guān)鍵是，求出其個位數(shù)、十位數(shù)和百位數(shù)。百位數(shù)計算：a=i/100，求此數(shù)被100整除后的商。十位數(shù)計算：b=i/10-a*10，求此數(shù)被100整除后的余數(shù)。個位數(shù)計算：c=i%10，求此數(shù)被10整除后的余數(shù)。例如，123的各位數(shù)字的計算如下：百位數(shù)：123/100=1；十位數(shù)：123/10-1*10=2；個位數(shù)：123%10=3。接下來判斷的結(jié)果是否等于i.流程圖實現(xiàn)#include"stdio.h"#includ