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第三章 算法基礎(chǔ)
3.1 體驗(yàn)計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程
一、情境導(dǎo)入
雞兔同籠問(wèn)題的探討
一個(gè)籠子里有雞和兔，現(xiàn)在只知道里面一共有個(gè)10頭，
30個(gè)腳，雞和兔各有多少只？請(qǐng)每個(gè)小組將你們的所有求
解的方法和步驟寫(xiě)到學(xué)習(xí)任務(wù)單學(xué)習(xí)卡1指定位置中。
高中信息技術(shù)必修1第三章《算法基礎(chǔ)
一、情境導(dǎo)入
雞兔同籠問(wèn)題的探討
方法一：方程法
設(shè)所求的雞數(shù)是x，兔數(shù)是y，已知籠子里的頭數(shù)是10,腳數(shù)是30，
依題意得到如下的方程組：
x+y=10
解方程組得： x=5
2x+4y=30
y=5
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一、情境導(dǎo)入
雞兔同籠問(wèn)題的探討
方法二：假設(shè)法：
方法三：抬腿法：
假設(shè)把兔子的兩條腿抬起來(lái)，則少了很
多腿。
假設(shè)都是兔子，則多出很多腿。
則雞有：（4×10-30）÷2＝5（只）
兔子：10-5=5（只）
則有兔子：（30-10×2）÷2=5（只）
雞：10-5=5（只）
方法四：列表法
方法……
雞 1 2 3 4 5 6 7 8 9
兔 9
腳 38 36 34 32 30 28 26 24 22
8
7
6
5
4
3
2
1
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二、歸納總結(jié)
人工解決問(wèn)題的過(guò)程
明確所要解決的問(wèn)題和給出的條件
根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)確定解決問(wèn)題的方法
解決問(wèn)題。
1
2
3
4
驗(yàn)證正確性。
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三、探索新知
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程
當(dāng)有12345個(gè)頭，45678個(gè)腳時(shí)，雞、兔各多少只？
當(dāng)數(shù)據(jù)量很大，人工處理效率很低時(shí)，我們可以借助計(jì)算
機(jī)，來(lái)解決問(wèn)題。
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三、探索新知
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程：
分析
問(wèn)題
設(shè)計(jì)
算法
分析問(wèn)題的需求情況，已知條件和需要解決的問(wèn)題。
我們把給出解決問(wèn)題的詳細(xì)方法和步驟，這一過(guò)程稱之為設(shè)計(jì)算法。
我們首先試著模擬數(shù)學(xué)方程法看看能不能解決這個(gè)問(wèn)題。
根據(jù)要求完成學(xué)習(xí)任務(wù)單中學(xué)習(xí)卡2中數(shù)學(xué)方程法的探討。
實(shí)踐活動(dòng)：
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三、探索新知
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程：
分析
問(wèn)題
設(shè)計(jì)
算法
編寫(xiě)
程序
利用Python語(yǔ)
言編寫(xiě)程序
根據(jù)學(xué)習(xí)卡2我們利用數(shù)學(xué)方程法得到：
heads=int(input('請(qǐng)輸入頭數(shù):'))
① 輸入雞兔共heads個(gè)頭，legs個(gè)腳。 legs=int(input('請(qǐng)輸入腳數(shù):'))
2×heads-legs/2
legs/2-heads
② chickesns=
③ rabbits=
。 chickens=int(2*heads-legs/2)
。 rabbits=int(legs/2-heads)
④ 輸出雞的數(shù)量chickens只，兔子的數(shù) print ("雞的數(shù)量為",chickens)
量rabbits只。 print ( "兔的數(shù)量為",rabbits)
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三、探索新知
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程：
分析
問(wèn)題
設(shè)計(jì)
算法
編寫(xiě)
程序
可以選擇一種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言工具來(lái)編寫(xiě)程序，實(shí)現(xiàn)算法。
只要算法確定，對(duì)計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的選擇沒(méi)有特別的限定。
通常根據(jù)問(wèn)題的特性和編程人員對(duì)語(yǔ)言的熟悉程度來(lái)選定編寫(xiě)程序。
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三、探索新知
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程：
分析
問(wèn)題
設(shè)計(jì)
算法
編寫(xiě)
程序
調(diào)試
運(yùn)行
請(qǐng)同學(xué)們打開(kāi)分發(fā)的“數(shù)學(xué)方程法.py”這個(gè)程序，輸入
多組數(shù)據(jù)，看看是不是能快速的解決雞兔同籠問(wèn)題，并將運(yùn)
行結(jié)果輸入到學(xué)習(xí)卡3表格左邊相應(yīng)的位置中。
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三、探索新知
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程：
分析
問(wèn)題
設(shè)計(jì)
算法
編寫(xiě)
程序
調(diào)試
運(yùn)行
如果程序語(yǔ)法有錯(cuò)誤，程序運(yùn)行時(shí)計(jì)算機(jī)會(huì)給出提示信息，人
們可根據(jù)提示修改程序，直到無(wú)錯(cuò).
我們還需要對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，因?yàn)檫壿嬪e(cuò)誤或計(jì)算方法錯(cuò)誤計(jì)
算機(jī)無(wú)法檢查。所以若出現(xiàn)這種情況，可能需要返回前幾步進(jìn)一
步修改，直到滿意。
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三、探索新知
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程：
調(diào)試運(yùn)行
如果程序語(yǔ)法
有錯(cuò)誤，程序
運(yùn)行時(shí)計(jì)算機(jī)
會(huì)給出提示信
息，人們可根
據(jù)提示修改程
序，直到無(wú)錯(cuò)。
邏輯錯(cuò)誤和計(jì)
算方法錯(cuò)誤需
要我們?nèi)ゲ檎摇?br/>編寫(xiě)程序
選擇一種計(jì)算
機(jī)語(yǔ)言工具來(lái)
編寫(xiě)程序，實(shí)
現(xiàn)算法。
設(shè)計(jì)算法
需要給出解決
問(wèn)題的詳細(xì)方
法和步驟。
分析問(wèn)題
需求情況，已
知條件和需要
解決的問(wèn)題。
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四、自主探究
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程：
分析
問(wèn)題
設(shè)計(jì)
算法
編寫(xiě)
程序
調(diào)試
運(yùn)行
請(qǐng)同學(xué)完成學(xué)習(xí)卡2表格中右邊列表法劃線
部分的探討。
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四、自主探究
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程：
分析
問(wèn)題
設(shè)計(jì)
算法
編寫(xiě)
程序
調(diào)試
運(yùn)行
① 輸入雞兔共heads個(gè)頭，legs個(gè)腳。
② 用chickens來(lái)表示雞的數(shù)量。
③ 假設(shè)chickens=1。
heads-chickens
④ 那么兔子的數(shù)量rabbits=
⑤ 如果滿足chickens×2+rabbits×4=legs，則輸出雞有
rabbits
chikens+1
只。
chickens
只，兔
子有
只。如果不成立，則不輸出。
④
⑥ chickens=
并轉(zhuǎn)到步驟
繼續(xù)執(zhí)行。
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四、自主探究
計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的過(guò)程：
分析
問(wèn)題
設(shè)計(jì)
算法
編寫(xiě)
程序
調(diào)試
運(yùn)行
請(qǐng)同學(xué)運(yùn)行“列表.py”并比較和“數(shù)學(xué)方程法
.py”解決問(wèn)題的異同。
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五、歸納總結(jié)
人工解決問(wèn)題和計(jì)算機(jī)解決問(wèn)題的異同之處：
求解問(wèn)題的方式
人工求解問(wèn)題
相同點(diǎn)
不同點(diǎn)
每次只能對(duì)特定的問(wèn)題進(jìn)
行解答，運(yùn)算速度慢，不需
要借助計(jì)算機(jī)工具。
分析問(wèn)題、設(shè)計(jì)算法、
得出結(jié)果、驗(yàn)算結(jié)果。
編寫(xiě)程序、調(diào)試程序、
運(yùn)行速度快，通用性強(qiáng)。
用計(jì)算機(jī)求解問(wèn)題
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六、自我評(píng)價(jià)
本節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)你都掌握了嗎？
請(qǐng)同學(xué)們打開(kāi)網(wǎng)頁(yè)鏈接，對(duì)今天表現(xiàn)進(jìn)行一個(gè)自我評(píng)價(jià)吧！
https://www./vm/el4FbKn.aspx
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