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(共2張PPT)
班級(jí)： 學(xué)號(hào)： 姓名：
給三個(gè)作品投票的算法是怎樣的呢？接下來(lái)，就請(qǐng)你來(lái)動(dòng)手嘗試一下
吧！把合適的指令拖拽到流程圖合適的位置，將流程圖補(bǔ)充完整。
是
否
tp=“a”
tp=“b”
i-i+l中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
第1課　算法與問(wèn)題解決
預(yù)設(shè)教學(xué)目標(biāo)：
1. 通過(guò)探討、解決具體的數(shù)學(xué)問(wèn)題的方法與步驟，了解算法解決問(wèn)題的過(guò)程。
2. 通過(guò)體會(huì)數(shù)學(xué)與算法的緊密聯(lián)系，激發(fā)對(duì)程序算法的學(xué)習(xí)興趣。
3. 通過(guò)生活中的投票問(wèn)題這個(gè)經(jīng)典案例，體會(huì)算法解決問(wèn)題的一般過(guò)程。讓學(xué)生嘗試分析問(wèn)題，并運(yùn)用圖示將問(wèn)題抽象，從而構(gòu)建模型設(shè)計(jì)算法，培養(yǎng)學(xué)生的信息意識(shí)與計(jì)算思維。
預(yù)設(shè)教學(xué)重點(diǎn)：
計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)算法的一般步驟。
預(yù)設(shè)教學(xué)難點(diǎn)：
建立模型，把投票問(wèn)題轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，理解計(jì)算機(jī)處理問(wèn)題的一般過(guò)程。
預(yù)設(shè)教學(xué)內(nèi)容：
1.計(jì)算機(jī)中運(yùn)用算法解決問(wèn)題經(jīng)歷的過(guò)程。
2.抽象與建模的過(guò)程
3.設(shè)計(jì)算法的過(guò)程
4.驗(yàn)證算法的過(guò)程
預(yù)設(shè)教學(xué)課時(shí)：
1課時(shí)
預(yù)設(shè)教學(xué)準(zhǔn)備：
課件，練習(xí)，機(jī)遇電子教室
預(yù)設(shè)教學(xué)過(guò)程：
一、談話導(dǎo)入
1.同學(xué)們，上一節(jié)課我們復(fù)習(xí)了什么是算法，以及算法的描述方法。今天這節(jié)課，我們就通過(guò)一個(gè)典型的問(wèn)題解決來(lái)進(jìn)一步感受在計(jì)算機(jī)中運(yùn)用算法解決問(wèn)題的一般步驟。
2.出示課題：算法與問(wèn)題解決。
【討論】
問(wèn)題描述：某校正在進(jìn)行校徽設(shè)計(jì)征選，經(jīng)過(guò)全校海選，確定了A作品和B作品為候選校徽設(shè)計(jì)，現(xiàn)在請(qǐng)全校1000名學(xué)生為兩個(gè)作品投票，投票結(jié)果將在全校公示。
這是一個(gè)典型的投票問(wèn)題，生活中，我們常常會(huì)遇到投票問(wèn)題，比如班干部競(jìng)選等，想一想可以通過(guò)哪些途徑解決？
二、建構(gòu)新知
1.利用算法來(lái)解決問(wèn)題有多種途徑，如由人工來(lái)實(shí)施，或由計(jì)算機(jī)通過(guò)控制與計(jì)算實(shí)現(xiàn)等，不同的途徑適用于不同的場(chǎng)景。
2.人工實(shí)施的時(shí)候，我們常常用畫(huà)“正”字來(lái)計(jì)票，當(dāng)然，我們也可以用計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。 在計(jì)算機(jī)中運(yùn)用算法解決問(wèn)題，主要經(jīng)歷問(wèn)題分析、抽象與建模、設(shè)計(jì)算法、驗(yàn)證與優(yōu)化算法等過(guò)程。
【問(wèn)題分析】
1.解決問(wèn)題首先要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析。
2.投票問(wèn)題的一般流程是：
01確定候選作品02確定投票人03投票04計(jì)票公布結(jié)果。
3.根據(jù)流程，我們?cè)賮?lái)這道具體的校徽設(shè)計(jì)投票：
候選作品是否確定？（A作品和B作品）
投票人是否確定？（1000名學(xué)生）
然后就要開(kāi)始投票，我們需要知道：每名學(xué)生的投票情況。
計(jì)票：計(jì)算出各作品的得票數(shù)分別是多少。
最后才能公布結(jié)果。
【抽象與建模】
1.解決了第一個(gè)步驟，問(wèn)題分析后，我們來(lái)進(jìn)行第二步：抽象與建模。
2.什么是抽象與建模呢？就是抽象出問(wèn)題的關(guān)鍵要素，摒棄問(wèn)題中無(wú)關(guān)的要素，然后找出這些關(guān)鍵要素之間的關(guān)系，建立模型。
3.本次作品投票中，該問(wèn)題的關(guān)鍵要素包括：兩個(gè)候選作品的編號(hào)以及1000名學(xué)生的投票情況。
●確定變量
本問(wèn)題中，需要對(duì)每一次的投票內(nèi)容進(jìn)行處理，從而決定增加哪一個(gè)作品的得票數(shù)。使用計(jì)算機(jī)解決這個(gè)問(wèn)題時(shí)，可以用變量來(lái)表示。變量tp表示每一次的投票，不同的變量值代表給不同的候選作品投票，用變量a和b表示兩個(gè)候選作品的得票數(shù)。
●抽象規(guī)則
確定好變量之后，那就需要找出這三個(gè)變量之間的關(guān)系。
他們之間存在怎樣的關(guān)系呢？tp的值會(huì)不會(huì)影響到變量a的值？會(huì)不會(huì)影響到b的值？如果tp是“a”，a的值會(huì)怎么變化？（a+1）如果tp是“b”，那b的值也會(huì)增加1。（b+1）
通常會(huì)這樣來(lái)表述：a=a+1，b=b+1.
出示電腦小博士的話。
出示【小知識(shí)】：講解賦值
= 代表賦值
a=a+1:將a+1的值賦給a
a2 a=a+1
a3
比如原先變量a的值是2，將a+1的值賦給了a，那么a的值就變成了3。
假設(shè)a2 b3 aa+b 那么a的值現(xiàn)在是多少？b的值呢？
●建立模型
在抽象的基礎(chǔ)上，總結(jié)規(guī)律、建立模型是設(shè)計(jì)算法的前提。
三個(gè)變量之間的關(guān)系找到了，我們就要來(lái)建立模型了。建立模型時(shí)，可以借助公式、表格、圖示等方式，我們來(lái)看看圖示的形式怎么來(lái)建模的？
課件出示圖示方法。
【設(shè)計(jì)算法】
設(shè)計(jì)算法時(shí)，要確定算法的輸入與輸出，并合理地選擇控制結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確、有序地描述解決問(wèn)題的步驟。
使用計(jì)算機(jī)解決作品投票的問(wèn)題算法如何來(lái)描述？請(qǐng)你先用自然語(yǔ)言來(lái)描述一下。
也許從頭到尾很順暢地描述這個(gè)算法對(duì)于你們來(lái)說(shuō)有點(diǎn)難，我們不妨先來(lái)說(shuō)一說(shuō)你覺(jué)得會(huì)有哪些步驟，再來(lái)看看這些步驟怎么排序才會(huì)比較合理。
學(xué)生說(shuō)一說(shuō)具體的步驟，說(shuō)到哪個(gè)步驟時(shí)，教師就點(diǎn)擊課件上的一個(gè)步驟。
用自然語(yǔ)言來(lái)描述算法我們已經(jīng)完成了，那么流程圖呢？根據(jù)自然語(yǔ)言描述的算法，我們來(lái)完成流程圖。
步驟1：A、B作品得票數(shù)清零。
步驟2：投票者輸入投票內(nèi)容“a”、“b”，并將其賦值給變量tp
步驟3：使用分支結(jié)構(gòu)對(duì)投票內(nèi)容進(jìn)行判斷，當(dāng)tp是“a”時(shí)，變量a的數(shù)值增加1，當(dāng)tp是“b”時(shí)，變量b的數(shù)值增加1.
這時(shí)能不能直接輸出a和b的值？為什么？
是的，投票還沒(méi)有結(jié)束，這里只是一次投票的情況，投票還要繼續(xù)，那什么時(shí)候能結(jié)束投票？當(dāng)投票總數(shù)達(dá)到1000的時(shí)候，投票總數(shù)可以用這里什么變量來(lái)表示呢？（a+b）所以在投票的時(shí)候還需要計(jì)算機(jī)進(jìn)行判斷，是否要進(jìn)行投票。當(dāng)投票數(shù)達(dá)到1000時(shí)才能輸出結(jié)果，結(jié)束。
這是我們繪制出來(lái)的流程圖，通過(guò)a+b的總投票數(shù)來(lái)控制一共投幾票，再來(lái)看一下書(shū)本上的流程圖，它增加了一個(gè)變量i，那這個(gè)變量i是用來(lái)干什么的呢？【變量i幫助計(jì)數(shù)】投票人數(shù)是1000名學(xué)生，為什么這里是1001？【i從1開(kāi)始的】當(dāng)一個(gè)人投票結(jié)束，計(jì)數(shù)器i就增加1。
【驗(yàn)證算法】
在計(jì)算機(jī)中，可以通過(guò)編寫(xiě)并運(yùn)行程序來(lái)驗(yàn)證算法。
我們比較熟悉的圖形化編程軟件能完成算法的驗(yàn)證，使用python編寫(xiě)的投票程序也可以完成驗(yàn)證。
教師演示程序，學(xué)生觀看效果。
提問(wèn)：如果用戶輸入的數(shù)據(jù)既不是a，也不是b，結(jié)果會(huì)怎樣？比如我就很糾結(jié)，不知道選哪一個(gè)好，我干脆棄權(quán)嘛好了，我輸入了c，按照規(guī)則，輸入c應(yīng)該就是棄權(quán)了吧。如果按照我們的算法設(shè)計(jì)，想一想，結(jié)果會(huì)是怎么樣呢？說(shuō)一說(shuō)你的理由。
驗(yàn)證輸入其他數(shù)據(jù)的結(jié)果。
想一想，怎么修改就要可以避免？出示流程圖。
【練習(xí)】
給三個(gè)作品投票的算法是怎樣的呢？接下來(lái)，就請(qǐng)你來(lái)動(dòng)手嘗試一下吧！把合適的指令拖曳到流程合適的位置，將流程圖補(bǔ)充完整。
三、課堂小結(jié)
【課后反思】
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)(共21張PPT)
執(zhí)教者：
投票問(wèn)題
投票問(wèn)題
生活中，我們常常會(huì)遇到投票問(wèn)題，想一想可以通過(guò)哪些途徑解決？
利用算法來(lái)解決問(wèn)題有多種途徑，如由人工來(lái)實(shí)施，或由計(jì)算機(jī)通過(guò)控制與計(jì)算實(shí)現(xiàn)等，不同的途徑適用于不同的場(chǎng)景。
人工實(shí)施
計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)
在計(jì)算機(jī)中運(yùn)用算法解決問(wèn)題，主要經(jīng)歷問(wèn)題分析、抽象與建模、設(shè)計(jì)算法、驗(yàn)證與優(yōu)化算法等過(guò)程。
一
問(wèn)題分析
一
問(wèn)題分析
01
確定候選作品
02
確定投票人
03
投票
04
計(jì)票
05
公布
結(jié)果
1000名
學(xué)生
每名學(xué)生的投票情況
各作品的得票數(shù)
抽象與建模
二
解決問(wèn)題首先要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，抽象出關(guān)鍵要素，建立模型。
A作品和B作品的作品編號(hào)
1000名學(xué)生的投票情況
抽象與建模
二
解決問(wèn)題首先要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，抽象出關(guān)鍵要素，建立模型。
01
確定
變量
02
抽象規(guī)則
03
建立模型
每一次的投票情況
A作品的得票數(shù)
B作品的得票數(shù)
a
b
tp
抽象與建模
二
解決問(wèn)題首先要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，抽象出關(guān)鍵要素，建立模型。
01
確定
變量
02
抽象規(guī)則
03
建立模型
tp=
每一次的投票情況 [ tp ] A作品的得票數(shù)[ a ] B作品的得票數(shù)[ b ]
“a”
“b”
小知識(shí)
= 代表賦值
a=a+1:將a+1的值賦給a
a 2 a=a+1
a 3
a+1
b+1
a=
b=
抽象與建模
二
解決問(wèn)題首先要對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，抽象出關(guān)鍵要素，建立模型。
01
確定
變量
02
抽象規(guī)則
03
建立模型
在抽象的基礎(chǔ)上，總結(jié)規(guī)律、建立模型是設(shè)計(jì)算法的前提。
公式
表格
圖示
……
設(shè)計(jì)算法
三
設(shè)計(jì)算法時(shí)，要確定算法的輸入與輸出，并合理地選擇控制結(jié)構(gòu)，準(zhǔn)確、有序地描述解決問(wèn)題的步驟。
1
2
3
4
5
設(shè)計(jì)算法
三
開(kāi)始
結(jié)束
輸出a、b的值
a 0, b 0
tp 用戶輸入投票情況
tp=“a”
是
否
a a+1
b b+1
投
一
票
的
情
況
一直投票下去？
什么時(shí)候結(jié)束投票？
a+b<1000
是
否
設(shè)計(jì)算法
三
開(kāi)始
結(jié)束
輸出a、b的值
a 0, b 0
tp 用戶輸入投票情況
tp=“a”
是
否
a a+1
b b+1
a+b<1000
是
否
為什么是1001？
變量i幫助計(jì)數(shù)
投完一票，計(jì)數(shù)器+1
驗(yàn)證算法
四
在計(jì)算機(jī)中，可以通過(guò)編寫(xiě)并運(yùn)行程序來(lái)驗(yàn)證算法。
使用圖形化編程軟件編寫(xiě)的投票程序
使用Python編寫(xiě)的投票程序
如果用戶輸入的數(shù)據(jù)既不是a，也不是b，結(jié)果會(huì)怎樣？
當(dāng)選票不是a的時(shí)候
再次判斷是不是“b”
變量c表示的就是棄權(quán)的數(shù)量
在計(jì)算機(jī)中運(yùn)用算法解決問(wèn)題經(jīng)歷的過(guò)程：
01
問(wèn)題
分析
02
抽象與建模
03
設(shè)計(jì)
算法
04
驗(yàn)證與優(yōu)化算法
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