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(共28张PPT)
3.1 用计算机编程解决问题的一般过程
黄金螺旋线
如何使用计算机绘制以下图案？
提出问题：
正三角形
正六边形
黄金螺旋线
用计算机解决问题：就是让计算机按照程序执行指令
正多边形
寻找现成的计算机程序来解决
方案1：
绘制一个正多边形
画图软件
Excel
PowerPoint
PhotoShop
Word等
用画图软件来绘制
黄金螺旋线
若已有的程序无法直接绘制
自己用计算机编程来解决问题
方案2：
Python 、C++、VB等
编程语言：
Python是一种跨平台的计算机程序设计语言，它的集成开发环境是IDLE
解释器
可输入一条一条指令解释执行
程序有多行时，用File New File命令打开编译器
程序有多行时，用编译器
在编译器中:
新建文件:File New File
保存： File Save
运行：Run RunModule
编译器
Python是一种跨平台的计算机程序设计语言
集成开发环境是IDLE
Python的绘图模块:turtle(海龟绘图)
turtle海龟绘图原理：有一只海龟在窗体正中心，它会根据指令在画布上爬行，爬过的轨迹形成了绘制的图形
Run RunModule
箭头代表小海龟的头
Turtle模块常用的命令
画笔运动命令 功能说明
forward(x) 前进x像素
backward(x) 后退x像素
left(x) 左转x度
right(x) 右转x度
circle(r,x,s) 画圆(r为半径，x为圆心角度数,s是边数)
pencolor(x) 设置画笔颜色，"red"、"green"、"blue"、"pink"、"yellow"等
pensize(x) 设置画笔尺寸为x像素
2.设计算法
3.编写程序
4.调试运行程序
用计算机编程解决问题的一般过程
1.抽象与建模
任务一：编程绘制一个正三角形
1.抽象与建模
任务一：编程绘制一个正三角形
正多边形的各边长度相等，各内角度数也相等。因此，绘制一个正三角形，可以通过“画一条边，旋转一定角度后再画一条边”的重复操作来完成，类似于一笔画。
设正三角形的边长为100像素，
已知内角度数为60度，
则旋转角度为120度
内角d
180-d
边长为100像素
旋转120度
60度
任务一：编程绘制一个正三角形
将以下过程重复执行3遍：
绘制一条边长为100的线段，
再将画笔方向逆时针旋转120度。
绘制三角形的过程如下:
2.设计算法
任务一：编程绘制一个正三角形
3.编写程序
用计算机程序设计语言描述算法
任务一：编程绘制一个正三角形
4.调试运行程序
得到运行结果，调试可排除录入、语法、逻辑等错误
import turtle t=turtle.Pen()
t.forward(100)
t.left(120)
t.forward(100)
t.left(120)
t.forward(100)
t.left(120)
turtle.done()
编程绘制一个正六边形（要求可扩展到n边形）
任务二：
2.设计算法
3.编写程序
4.调试运行程序
1.抽象与建模
任务二：绘制一个正六边形
假设正多边形的边数为n，边长为a，关键是要计算出每次旋转的角度。
d
180-d
则内角度数d的值为：
d= ÷n
每次旋转的角度为：180-d
1
2
3
4
把六边形分成4个三角形
1.抽象与建模
(n-2)×180
(1)输入要绘制的正多边形的边数n和边长a
任务二：绘制一个正六边形
(2)计算正多边形内角度数
d=(n-2)×180÷n
(3)将以下过程重复执行n遍：绘制一条边长为a的线段，再将画笔逆时针旋转180-d度
2.设计算法
绘制六边形的过程如下：
任务二：绘制一个正六边形
用计算机程序设计语言描述算法
3.编写程序
input():
获取用户输入
int():将字符串和数字转化为整数
任务二：绘制一个正六边形（扩展到n边形）
4.调试运行程序
要再增加两组
1组
2组
3组
4组
5组
6组
顺序结构
循环结构
for语句写的代码更简短、
功能更强大
任务二：绘制一个正六边形
for 语句的格式
循环结构
for i in [5,6,7]:
print(i)
in 关系运算符：
x in y x 是y的成员
i
5
6
7
i
for in
<循环体>
<变量>
<序列>:
[else:
<语句块>]
[0,1,2,3,4,5]:
range(6):
t.forward(a)
t.left(180-d)
range(起始值,终值,步长) 函数
0
1
range(n)
返回序列[0,1,2,3,…,n-1]:
n
任务二：绘制一个正六边形
以斐波那契数为边的正方形拼成一个长方形，然后在正方形里面画一个圆心角为90度的扇形，连起来的弧线就是斐波那契螺旋线，也称黄金螺旋线
斐波那契数列：从第3项起，每一项等于前两项之和的数列 1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，144
任务三：绘制黄金螺旋线
抽象与建模、设计算法
1
1.618
import turtle
t=turtle.Pen()
t.circle(1,-90)
t.circle(1,-90)
t.circle(2,-90)
t.circle(3,-90)
t.circle(5,-90)
t.circle(8,-90)
t.circle(13,-90)
t.circle(21,-90)
t.circle(34,-90)
t.circle(55,-90)
t.circle(89,-90)
t.circle(144,-90)
turtle.done()
任务三：绘制黄金螺旋线
画圆弧：circle(半径 , 圆心角)
设计算法编写程序
1
1.618
import turtle
t=turtle.Pen()
t.circle(1,-90)
t.circle(1,-90)
t.circle(2,-90)
t.circle(3,-90)
t.circle(5,-90)
t.circle(8,-90)
t.circle(13,-90)
t.circle(21,-90)
t.circle(34,-90)
t.circle(55,-90)
t.circle(89,-90)
t.circle(144,-90)
turtle.done()
循环结构
任务三：绘制黄金螺旋线
r
for in
<循环体>
<变量>
<序列>:
[else:
<语句块>]
[1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,114]:
t.circle(r,-90)
3.编写优化程序
螺旋是大自然最伟大的秘密，被广泛应用于建筑、摄影、艺术创作等众多领域。
小 结
体验了用计算机编程解决问题的一般过程
(1)抽象与建模
(2)设计算法
(3)编写程序
(4)调试运行程序
1.通过调用turtle绘制正多边形和黄金螺旋线
2.在程序优化的过程中初步了解了循环结构
3.拓展尝试： 绘制五角星和太极图
1.本节学习任务单和作业练习。
2. （选做）自主学习海龟作图的更多方法，绘制各种有趣的图案。

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