资源简介

(共26张PPT)
第2单元 编程计算
第1单元 初识数据与计算
第3单元 认识数据
第4单元 计算与问题解决
第5单元 数据分析与人工智能
信息技术
（必修1）
2.1 计算机解决问题的过程
学习目标
1、了解计算机解决问题的过程。
2、了解流程图的规范表示方法，学会使用自然语言和流程图描述算法。
3、了解算法的三种基本结构。
最强
大脑
游戏
游戏规则：
用十秒钟记忆十个物品以及他们的编号，之后根据提问回答物品的编号，看谁记住的物品编号数量多。
思考：计算机如何实现游戏？
什么是算法？
算法有哪些特征呢？
算法：解决问题的方法与步骤
算法是尼克劳斯.沃斯（N.Writh）提出的，他指出：
程序=算法+数据结构（DATA STRUCTURE）
（即算法不能单独构成程序，它必须和数据结构合二为一）
算法是在有限步骤内求解某一问题所使用的一组定义明确的规则。通俗点说，就是计算机解题的过程。
算法的特征
有穷性
执行有限步之后结束，且每一步都执行时间都是有限的。
确定性
算法中的每一个步骤都应当是确定的，而不应当是含糊的、模棱两可的。
输入项
有零个或多个输入。
输出项
至少产生一个输出。
可行性
原则上能精确运行，用纸和笔做有限运算后可以完成。
算法的描述方法
自然语言：人们日常生活中使用的语言，汉语，英语，日语等都是自然语言，这些自然语言描述算法符合我们的表达习惯，且容易理解。
流程图：也叫程序框图，是算法的一种图形化表示方法，与自然语言描述算法相比，用流程图描述算法形象、直观、更容易理解。
计算机是人脑的延伸，要研究计算机解决问题的过程，首先要从人解决问题的角度谈起。
你能用自已的话描述“最强大脑”游戏的解决步骤吗？
要求：详细说明计算机处理的具体对象、每一步的准确处理过程
活动一 使用自然语言描述算法
环节 自然语言
出题 1.显示游戏规则、物品及其编号10秒
2.清屏
答题 1.给出一个物品名称
2.回答编号
3.如果回答正确，答对的题数加1
4.重复以上步骤，直到答完5道题
输出结果 输出答对的题数
显示游戏规则、显示物品以及编号，屏幕停留10秒；
随机出题，给出物品，回答编号；判断回答是否正确，如果正确，则答对的题述加1。
重复以上步骤，直到答完5道题，显示答对的题数。
描述方法 优点 缺点
自然语言 通俗易懂 容易产生歧义，书写繁琐
活动二 使用流程图描述算法
图形符号 名称 功能
起止框 表示一个算法的起始和结束
输入/输出框 表示输入和输出的信息
处理框 赋值、计算等处理
判断框 表示判断的条件
流程线 指向算法运行的方向
连接符 表示流程图的接续
活动二 使用流程图描述算法
三种基本结构的流程图
顺序结构
把大象关进冰箱需要几步？
用自然语言描述
S1：拉开冰箱门；
S2：大象进入冰箱；
S3：关上冰箱门。
自上而下
用流程图表示
S1
S2
S3
分支结构
如果“大象太大无法进入冰箱”，怎么办？
用自然语言描述
如果大象太大无法进入冰箱，
那么就换一只小象进。
做出判断
用流程图表示
象太大？
进入
换小象
是
否
循环结构
如果有三只小象进冰箱，怎么解决？
用自然语言描述
一只一只地进入，直到三只小象都进入冰箱，即完成。
周而复始
用流程图表示
一只小象进入
三只都进入冰箱了？
是
否
你能用所学知识，完成“最强大脑”流程图吗？
显示10秒
满5题？
出题
答题
回答正确？
答对题数+1
活动二 使用流程图描述算法
描述方法 流程图
优点 形象、直观，容易理解
缺点 无法直接在计算机上运行
活动三 用Python语言实现游戏
在Python语言开发环境中，调试运行程序，观察运行结果。
import random #随机模块
import time #导入时间
import os #导入OS模块
print("你好，现在你有10秒钟的时间记忆下列物品及其编号")
things=["苹果","香蕉","橙子","梨子","猕猴桃","柚子",
"猴魁","铁观音","彩蛋","复活节"]
for i in range(10):
print(i,":",things[i]) #在屏幕上显示编号及物品
time.sleep(10) #延时10秒
os.system("cls") #清屏幕，隐去编号及物品
n=0 #记录答对的题数，初值为0
t2=random.sample(things,5 ) #随机抽出5个物品
for i in t2: #出5题
ans=int(input(i + "的编号是:")) #输入编号答题
if i==things[ans]:
n=n+1 #如果回答正确，答对的题数加1
print("\n你一共答对了",n,"次") #屏幕显示答对的题数
input("\n按回车键结束程序")
尝试将流程图与代码块进行匹配
t2=random.sample(things,5)
for i in t2:
ans=int(input(i + "的编号是:"))
ans=int(input(i + "的编号是:"))
if i==things[ans]:
n=n+1
time.sleep(10)
os.system("cls")
print("你好，请用10秒记忆物品及编号")
things=["苹果","香蕉","橙子","梨子",
"猕猴桃","柚子","猴魁","铁观音",
"彩蛋","复活节"]
for i in range(10):
print(i,":",things[i])
如何增加游戏难度呢？
改变物品；减少时间
打开最强大脑.py，动手试一试！
原代码 修改过的代码 程序运行的变化
time.sleep(10) time.sleep(5) 延时改为5秒
print("你好，现在你有10秒钟的时间记忆下列物品及其编号") print("你好，现在你有5秒钟的时间记忆下列物品及其编号") 提示的文字改变了
t2=random.sample(things,5) t2=random.sample(things,3) 随机出3题

学生尝试自行修改部分代码，观察程序运行的变化。
例如：
计算机解决问题的过程
调试运行
Python语言
0和1构成，计算机直接执行；
但难以理解和操作
符号化的机器语言，
为特定的计算机系统而设计
Java、 C、VB、 C++
可读性更强，便于修改和维护
程序设计语言的发展
机器语言
汇编语言
高级语言
课堂练习
1.计算机解决问题的过程（ ）
1）分析问题 2）设计算法
3）编写程序 4）调试运行
2.算法是解决问题的（ ）和（ ）
方法和步骤
3.描述算法可以有多种方法，比如可以用（ ）或（ ）进行描述。
自然语言 流程图
4.算法的三种基本结构（ ）（ ）（ ）要求：能画出流程图。
顺序结构 分支结构 循环结构
5.程序设计语言发展的过程（ ）（ ）（ ）
机器语言 汇编语言 高级语言
练习
6.下列关于算法的特征描述不正确的是( )
A、有穷性：算法必须在有限步之内结束
B、确定性：算法的每一步必须有确切的含义
C、输入：算法至少有一个输入
D、输出：算法至少有一个输出
7.以下不属于算法基本特征的是( )
A、可执行性 B、确定性 C、有穷性 D、无限性
8.下面说法正确的是( )
A、算法+数据结构=程序 B、算法就是程序 C、数据结构就是程序 D、算法包括数据结构
9.右侧图形符号“"在算法描述流程图中表示( )
A、算法的开始或结束
B、输入输出操作
C、处理或运算的功能
D、用来判断条件是否满足需求
10.在使用流程图描述算法中，表示变量的计算与赋值的符号框为( )
A、矩形框 B、菱形框 C、平行四边形框 D、椭圆形框
11.下列关于算法说法不正确的是( )
A、算法独立于任何具体的语言，BASIC算法只能用BASIC语言来实现
B、解决问题的过程就是实现算法的过程
C、算法是程序设计的"灵魂"
D、算法可以通过编程来实现
C
D
A
B
D
A
课堂小结
1、计算机解决问题的4个步骤：
分析问题——设计算法——编写程序——运行与调试
2、描述算法的2种方法：使用自然语言和流程图描述算法
3、三种基本结构的流程图
4、用Python语言实现游戏
5、程序设计语言的发展：机器语言、汇编语言、高级语言

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