资源简介

3.1体验计算机解决问题的过程
【学习目标】：
1、体会人工解决问题与计算机解决问题的不同特点。
2、通过亲历项目“利用计算机编程计算商品购买最佳方案”问题的解决过程，经历计算机解决问题的一般过程。
3、通过经历项目问题分析、建立数学模型、设计解决方案、实现计算的过程，能初步规划项目解决方案。
4、认识Python语言，了解计算机程序的主要功能，能够修改简单的程序代码，体验程序设计的魅力。
【重点和难点】：
重点：
运用计算思维对具体问题进行分析和设计解决方案。
计算机解决问题的一般过程。
难点：
运用计算思维对具体问题进行分析和设计解决方案。
计算机解决问题的一般过程。
【学法提示】：
讲授法、演示法、小组合作学习法
【课时安排】：1课时
【创设情境】：
开学时同学们纷纷购买用于学习的各种文具，假如同学手中有50元现金，分别购买单价为6元的笔记本，单价为5元的签字笔，和单价为4元的橡皮，请问各种文具应该购买何种数量，才能让手中的资金最大化利用（即刚好用完）呢？
【主题探究】：
一、人工求解的过程
需求分析
问题描述：
三种商品单价分别为6元，5元，4元；
用于购买商品的总资金为50元；
需求：
现求三种商品分别的购买数量，可让资金刚好用完（要求每种商品的购买数量不得小于1）。
思考：
1、如果假设购买三种文具的数量分别为x，y，z
2、同学们是否可以据此列出含有x，y，z的数学方程来表达这一关系呢？
（二）小组讨论
讨论要求：
（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围，如果有，这个界限范围是多少？
求解该方程的方法是什么？
（三）问题求解
由于三元一次方程6x+5y+4z=50不存在其它约束条件，可以尝试把x，y，z的取值都计算一次来判断其是否满足条件：
思路： 令y=1，z=1，令x=1，计算6x+5y+4z是否等于50；
令y=1，z=1，令x=2，计算6x+5y+4z是否等于50；
……
令y=1，z=1，令x=6，计算6x+5y+4z是否等于50；
……
令y=2，z=1，令x=6，计算6x+5y+4z是否等于50；
思考：找到：x=6，y=2，z=1是方程的一个正整数解，但是……解唯一吗？
问题反思
由于三元一次方程6x+5y+4z=50不存在其它约束条件，方程的正整数解可能存在多个。
且由于x，y，z的取值可能分别有6、8、12种，经排列组合计算，x，y，z可能的取值情况有6*8*10=480 种。
也就是说，通过手工计算的方式，我们必须对所有的取值情况进行逐一计算，判
断其是否满足等于50的条件，若满足，则该取值情况是方程解集中的一个，若不满足，则继续计算。
这种对变量一定取值范围内所有情况依次进行计算和判断的方法，称为遍历。
通过人工计算的方式求解该问题，不仅计算量浩大，还会出错，容易漏解、错解。
计算机求解
计算机解决问题的基本过程：
（一）分析问题
将计算购买商品的最佳方案转化为利用计算机求解三元一次方程6x+5y+4z=50的所有解，将实际问题转化为数学问题。
（二）设计算法
归纳刚才讨论总结的解方程方法：分别遍历x，y，z的取值范围，判断每一种取值情况是否满足和等于50的条件，若满足，则此时x,y,z的值为方程的解，若不满足，则继续遍历。
（三）编写程序
Python是一种面向对象的高级程序语言，具有轻巧灵活的编程特点，可以用于快速开发简单易用的计算机应用程序。
该三元一次方程的Python程序代码。
t=0
for x in range(1,50):
for y in range(1,50):
for z in range(1,50):
if x*6+y*5+z*4==50:
{t=t+1；
输出解的个数t和三个整数x，y，z}
（四）调试运行
演示进行简单的代码修改和调试的方法，让学生自主尝试进行程序调试并运行，得出计算结果。
【课堂小结】：
计算机解决问题的一般过程：
1、提出问题
2、分析问题，将问题转化为数学形式，并对其进行数学描述和分析
3、设计算法，对问题进行分解，寻找其计算步骤，并用简洁的形式进行描述
4、编写程序代码
5、调试运行
【课堂巩固 问卷星考试】:
1. 下列说法错误的是（）
A. 数据处理后可以创造价值。
B. 人们可以发现、分析、利用、并创造出巨大的财富。
C. 因为计算机的诞生，人们才开始分析和处理数据。
D. 互联网技术发展，加速了数据的传输和处理。
2. 小明编写好解密程序后，调试运行时，程序没有报错且能顺利运行，但不能正确解密，造成这个结果的原因是（）
A. 解密算法逻辑错误
B. 程序语句语法错误
C. 程序过期了
D. 程序设计窗口配置不对
3. 下列选项都是属于高级语言的是（）
A. 汇编语言、机器语言
B. 汇编语言、Basic语言
C. Basic语言、Python语言
D. 机器语言、Python语言
4.计算机能直接识别、理解执行语言是（）
A. 汇编语言
B. Python 语言
C. Basic 语言
D. 机器语言
5.在一千多年前的《孙子算经》中，有这样一道算术题：“今有物不知其数，三三数之剩二，五五数之剩三，七七数之剩二，问物几何？”按照今天的话来说：一个数除以3余2，除以5余3，除以7余2，求这个数。这个数是（）
A. 8
B. 15
C. 23
D. 46
6. 不属于使用计算机解决问题的步骤是（）
A. 分析问题
B. 设计算法
C. 编写程序
D. 输入数据
7.以下问题中，最适合用程序设计的方式解决的是（）
A. 求三元一次方程组的解
B. 一组调查数据的图表表示
C. 编辑文稿
D. 家庭装修设计
8. 关于用计算机程序解决问题说法中正确的是（）
A. 利用计算机高速运算能力提高信息处理能力
C. 针对具体问题以专门的程序来实现信息加工的自动化
D. 以上说法都正确

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