资源简介

(共24张PPT)
信息技术王凤龙
信息技术王凤龙
灵璧县第二中学 王凤龙
灵璧县第二中学 王凤龙
粤教版普通高中教科书
信息技术 必修1
3.1 体验计算机解决问题的过程
灵璧县第二中学 王凤龙
信息技术王凤龙
情境
新时代我国实施新发展理念，着力推动高质量发展，构建新发展格局。经济实力实现历史性跃升。我国已经建成交通大国，交通进入了高质量发展的新时代，人民切切实实地感受到生活的便捷、美好和幸福。
截至2024年11月，中国高速公路里程18.4万公里， 位居世界第一；高铁里程4.6万公里，位居世界第一； 城市轨道交通10339.4公里，位居世界第一；
地铁 - 合肥轨道
高速 - 盐洛高速
高铁 - 和谐号
信息技术王凤龙
设计从A市到B市耗时最少的旅行路线方案
从A市经B1，B2，…，Bk市到 B市的交通情况
如何设计呢？
人工解决问题的过程
从A市经B1，B2，…，Bk市到 B市的交通情况
M1
M2
N2
N1
N2
Mk
Nk
M2
采用人工方法来解决问题，首先需要明确所要解决的问题和给出的条件，然后再根据已有的经验和知识确定解决问题的方法，从而解决问题。
从A地到B地有多少条路线可能性呢
信息技术王凤龙
人工解决问题的过程
从A市经B1，B2，…，Bk市到 B市的交通情况
M1
M2
N2
N1
N2
Mk
Nk
M3
Bk
A
B
2
3
S = 2 × 3 = 6（班）
从A市经 B1，B2 … Bk市到B市的交通联运班次总数共有:
S =M1×N1 + M2×N2 +…+ Mk×Nk
耗时最短路线 = Smin
信息技术王凤龙
人工解决问题的过程
从A市到B市的班次状况
S = 7×9 + 12 × 9 = 171（班）
171条联运班次
都是可行的吗
【A~B1】的到达时间 < 【B1~B】的出发时间
【中转时间】 > 1小时
A~B的耗时 = 【A~B1】 + 【中转时间】+【B1~B】
信息技术王凤龙
人工解决问题的过程
（1）找出表3-2中能够中转的联运班次，并计算所用的时间；
（2）找到表3-2中耗时最少的联运班次；【A~B1~B】
（3）找出表3-3中能够中转的联运班次，并计算所用的时间；
（4）找到表3-4中耗时最少的联运班次；【A~B2~B】
（5）取两条线路中耗时最少的联运班次为最佳旅行路线；
表3-2路线 是否可行 所用时间/时
路线1 否 无
路线2 否 无
路线3 是 3+3+1 = 7
路线4 是 3+6+2 = 11
…… …… ……
路线63 / /
12
信息技术王凤龙
计算机（程序）解决问题的过程
当数据量很大，人工处理效率很低时，我们可以借助计算机，通过编写计算机程序来解决问题将是一种更高效、更便捷的方式。编写计算机程序解决问题要经过分析问题、设计算法、编写程序、调试运行程序等若干个步骤。
运算速度快
一般计算机可达每秒亿次以上，用于科学计算的超级计算机其运算速度可以每秒玩意次以上。
计算精度高
一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制) 有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几。
逻辑运算能力强
对信息进行比较和判断，如与、或、非等，可以用于多个条件之间的关系判断。
存储容量大
计算机可以存储大量的数据和文件，1GB的大约可以存储约1000张图片或5亿多个汉字。
自动化程度高
人们可以将预先编好的程序组纳入计算机内存，在程序控制下，计算机可以连续、自动地工作
计算机的主要特点
计算机（程序）解决问题的过程
顺序结构
选择结构
循环结构
当数据量很大，人工处理效率很低时，我们可以借助计算机，通过编写计算机程序来解决问题将是一种更高效、更便捷的方式。编写计算机程序解决问题要经过分析问题、设计算法、编写程序、调试运行程序等若干个步骤。
信息技术王凤龙
计算机（程序）解决问题的过程
当数据量很大，人工处理效率很低时，我们可以借助计算机，通过编写计算机程序来解决问题将是一种更高效、更便捷的方式。编写计算机程序解决问题要经过分析问题、设计算法、编写程序、调试运行程序等若干个步骤。
大规模数据批量处理
办公自动化
自动化家电
自动化生产线
信息技术王凤龙
1、分析问题
在利用计算机解决问题之前，我们首先要分析问题的需求情况、已知条件和需要解决的问题。
求从A市到B市耗时最少的旅行路线
B1_Sheet1
B1_Sheet2
信息技术王凤龙
2、设计算法
问题分析清楚后，需要给出解决问题的详细方法和步骤，这一过程称为设计算法。下图是使用【自然语言】描述解决该问题的算法：
（1）分别找出能够中转且中转等待时间不小于1小时的从A市经B1，B2，…，Bk市到 达B市的联运班次，并计算所用的时间。
（2）分别找到能够中转的从A市经B1，B2，…，Bk市到达B市的联运班次中耗时最少 的联运班次，共k条线路。
（3）取k条线路中耗时最少的联运班次为最佳旅行路线。
信息技术王凤龙
3、编写程序
有了清晰可操作的算法描述，就可以选择一种合适的计算机语言工具来编写程序，实现算法。下图为使用【Python】编写的关键程序段：
关键程序段
信息技术王凤龙
信息技术王凤龙
4、调试运行程序
程序编写完成以后，要通过计算机运行，来检查程序能否按预想的效果执行，如果不一致，要进行修改，这一反复的过程称为程序的调试运行。
正确代码
语法错误
逻辑错误
信息技术王凤龙
计算机程序解决问题的案例演示
1、批量处理表格数据
利用python的openpyxl库快速处理高一年级42个班的考试成绩数据。
2、控制硬件设备
利用python程序控制ESP32开发板，实现交通信号灯和倒计时功能。
3、模拟人工操作
利用python的pyautogui库操作鼠标，自动进行微博帖子点赞。
信息技术王凤龙
1、批量处理表格数据
某某二中高一年级42个班级进行了一次数学小测，现知道每个班的考试成绩，年级主任要求你根据各班成绩制作一份如下的“高一年级数学成绩分析表”。
声明：所有班级的学生信息和成绩均使用Python的Faker库随机生成，如有雷同，纯属巧合
信息技术王凤龙
1、批量处理表格数据
核心代码
运行结果
信息技术王凤龙
2、控制硬件设备
利用python程序控制ESP32开发板，实现交通信号灯和倒计时功能。
开发板，相当于一个微型的计算机，集成了各种功能模块，用户可以根据自己需要进行嵌入式硬件开发。
开发板以其高性能、低功耗和易于编程的特点，在物联网、电子器件、工业自动化等领域 中应用广泛。
红、黄、绿灯来回切换，并显示对应倒计时
信息技术王凤龙
信息技术王凤龙
信息技术王凤龙
2、控制硬件设备
核心代码
运行结果演示
信息技术王凤龙
信息技术王凤龙
3、模拟人工操作
利用python的pyautogui库操作鼠标，自动进行微博帖子点赞。
核心代码
信息技术王凤龙
总结（计算机解决问题的过程）
解决问题前，需要分析问题的需求情况、已知条件和需要解决的问题。
分析问题
算法设计好后，就可以选择一种计算机语言工具来编写程序，实现算法。
编写程序
问题分析清楚后，需要给出解决问题的详细方法和步骤。
设计算法
程序编写完成后，要通过计算机运行，检查程序能否按预想的效果执行。
调试运行
1
2
3
4
信息技术王凤龙
真题练习
A. 编写程序
B. 设计算法
C. 调试运行
D. 分析问题
1、使用计算机程序解决问题首先要进行的是 ( )
D
A. 编写程序
B. 设计算法
C. 调试运行
D. 分析问题
2、找出出解决问题的详细方法和步骤，这一过程称为 ( )
B
A. ①②③④⑤
B. ②④③⑤①
C. ④②③⑤①
D. ②③⑤①④
3、人们利用计算机解决问题的基本过程为 ( )
① 调试运行程序 ② 分析问题 ③设计算法 ④ 问题解决 ⑤ 编写程序
D
信息技术王凤龙
作业
预习 “3.2 算法及其描述”
第三章 算法基础
信息技术王凤龙
信息技术王凤龙
信息技术王凤龙
信息技术王凤龙
班级学生信息随机生成
核心代码
运行结果
Faker是一个Python库，专门用于生成各种伪数据

展开更多......

收起↑