資源簡介

(共24張PPT)
信息技術王鳳龍
信息技術王鳳龍
靈璧縣第二中學 王鳳龍
靈璧縣第二中學 王鳳龍
粵教版普通高中教科書
信息技術 必修1
3.1 體驗計算機解決問題的過程
靈璧縣第二中學 王鳳龍
信息技術王鳳龍
情境
新時代我國實施新發展理念，著力推動高質量發展，構建新發展格局。經濟實力實現歷史性躍升。我國已經建成交通大國，交通進入了高質量發展的新時代，人民切切實實地感受到生活的便捷、美好和幸福。
截至2024年11月，中國高速公路里程18.4萬公里， 位居世界第一；高鐵里程4.6萬公里，位居世界第一； 城市軌道交通10339.4公里，位居世界第一；
地鐵 - 合肥軌道
高速 - 鹽洛高速
高鐵 - 和諧號
信息技術王鳳龍
設計從A市到B市耗時最少的旅行路線方案
從A市經B1，B2，…，Bk市到 B市的交通情況
如何設計呢？
人工解決問題的過程
從A市經B1，B2，…，Bk市到 B市的交通情況
M1
M2
N2
N1
N2
Mk
Nk
M2
采用人工方法來解決問題，首先需要明確所要解決的問題和給出的條件，然后再根據已有的經驗和知識確定解決問題的方法，從而解決問題。
從A地到B地有多少條路線可能性呢
信息技術王鳳龍
人工解決問題的過程
從A市經B1，B2，…，Bk市到 B市的交通情況
M1
M2
N2
N1
N2
Mk
Nk
M3
Bk
A
B
2
3
S = 2 × 3 = 6（班）
從A市經 B1，B2 … Bk市到B市的交通聯運班次總數共有:
S =M1×N1 + M2×N2 +…+ Mk×Nk
耗時最短路線 = Smin
信息技術王鳳龍
人工解決問題的過程
從A市到B市的班次狀況
S = 7×9 + 12 × 9 = 171（班）
171條聯運班次
都是可行的嗎
【A~B1】的到達時間 < 【B1~B】的出發時間
【中轉時間】 > 1小時
A~B的耗時 = 【A~B1】 + 【中轉時間】+【B1~B】
信息技術王鳳龍
人工解決問題的過程
（1）找出表3-2中能夠中轉的聯運班次，并計算所用的時間；
（2）找到表3-2中耗時最少的聯運班次；【A~B1~B】
（3）找出表3-3中能夠中轉的聯運班次，并計算所用的時間；
（4）找到表3-4中耗時最少的聯運班次；【A~B2~B】
（5）取兩條線路中耗時最少的聯運班次為最佳旅行路線；
表3-2路線 是否可行 所用時間/時
路線1 否 無
路線2 否 無
路線3 是 3+3+1 = 7
路線4 是 3+6+2 = 11
…… …… ……
路線63 / /
12
信息技術王鳳龍
計算機（程序）解決問題的過程
當數據量很大，人工處理效率很低時，我們可以借助計算機，通過編寫計算機程序來解決問題將是一種更高效、更便捷的方式。編寫計算機程序解決問題要經過分析問題、設計算法、編寫程序、調試運行程序等若干個步驟。
運算速度快
一般計算機可達每秒億次以上，用于科學計算的超級計算機其運算速度可以每秒玩意次以上。
計算精度高
一般計算機可以有十幾位甚至幾十位(二進制) 有效數字，計算精度可由千分之幾到百萬分之幾。
邏輯運算能力強
對信息進行比較和判斷，如與、或、非等，可以用于多個條件之間的關系判斷。
存儲容量大
計算機可以存儲大量的數據和文件，1GB的大約可以存儲約1000張圖片或5億多個漢字。
自動化程度高
人們可以將預先編好的程序組納入計算機內存，在程序控制下，計算機可以連續、自動地工作
計算機的主要特點
計算機（程序）解決問題的過程
順序結構
選擇結構
循環結構
當數據量很大，人工處理效率很低時，我們可以借助計算機，通過編寫計算機程序來解決問題將是一種更高效、更便捷的方式。編寫計算機程序解決問題要經過分析問題、設計算法、編寫程序、調試運行程序等若干個步驟。
信息技術王鳳龍
計算機（程序）解決問題的過程
當數據量很大，人工處理效率很低時，我們可以借助計算機，通過編寫計算機程序來解決問題將是一種更高效、更便捷的方式。編寫計算機程序解決問題要經過分析問題、設計算法、編寫程序、調試運行程序等若干個步驟。
大規模數據批量處理
辦公自動化
自動化家電
自動化生產線
信息技術王鳳龍
1、分析問題
在利用計算機解決問題之前，我們首先要分析問題的需求情況、已知條件和需要解決的問題。
求從A市到B市耗時最少的旅行路線
B1_Sheet1
B1_Sheet2
信息技術王鳳龍
2、設計算法
問題分析清楚后，需要給出解決問題的詳細方法和步驟，這一過程稱為設計算法。下圖是使用【自然語言】描述解決該問題的算法：
（1）分別找出能夠中轉且中轉等待時間不小于1小時的從A市經B1，B2，…，Bk市到 達B市的聯運班次，并計算所用的時間。
（2）分別找到能夠中轉的從A市經B1，B2，…，Bk市到達B市的聯運班次中耗時最少 的聯運班次，共k條線路。
（3）取k條線路中耗時最少的聯運班次為最佳旅行路線。
信息技術王鳳龍
3、編寫程序
有了清晰可操作的算法描述，就可以選擇一種合適的計算機語言工具來編寫程序，實現算法。下圖為使用【Python】編寫的關鍵程序段：
關鍵程序段
信息技術王鳳龍
信息技術王鳳龍
4、調試運行程序
程序編寫完成以后，要通過計算機運行，來檢查程序能否按預想的效果執行，如果不一致，要進行修改，這一反復的過程稱為程序的調試運行。
正確代碼
語法錯誤
邏輯錯誤
信息技術王鳳龍
計算機程序解決問題的案例演示
1、批量處理表格數據
利用python的openpyxl庫快速處理高一年級42個班的考試成績數據。
2、控制硬件設備
利用python程序控制ESP32開發板，實現交通信號燈和倒計時功能。
3、模擬人工操作
利用python的pyautogui庫操作鼠標，自動進行微博帖子點贊。
信息技術王鳳龍
1、批量處理表格數據
某某二中高一年級42個班級進行了一次數學小測，現知道每個班的考試成績，年級主任要求你根據各班成績制作一份如下的“高一年級數學成績分析表”。
聲明：所有班級的學生信息和成績均使用Python的Faker庫隨機生成，如有雷同，純屬巧合
信息技術王鳳龍
1、批量處理表格數據
核心代碼
運行結果
信息技術王鳳龍
2、控制硬件設備
利用python程序控制ESP32開發板，實現交通信號燈和倒計時功能。
開發板，相當于一個微型的計算機，集成了各種功能模塊，用戶可以根據自己需要進行嵌入式硬件開發。
開發板以其高性能、低功耗和易于編程的特點，在物聯網、電子器件、工業自動化等領域 中應用廣泛。
紅、黃、綠燈來回切換，并顯示對應倒計時
信息技術王鳳龍
信息技術王鳳龍
信息技術王鳳龍
2、控制硬件設備
核心代碼
運行結果演示
信息技術王鳳龍
信息技術王鳳龍
3、模擬人工操作
利用python的pyautogui庫操作鼠標，自動進行微博帖子點贊。
核心代碼
信息技術王鳳龍
總結（計算機解決問題的過程）
解決問題前，需要分析問題的需求情況、已知條件和需要解決的問題。
分析問題
算法設計好后，就可以選擇一種計算機語言工具來編寫程序，實現算法。
編寫程序
問題分析清楚后，需要給出解決問題的詳細方法和步驟。
設計算法
程序編寫完成后，要通過計算機運行，檢查程序能否按預想的效果執行。
調試運行
1
2
3
4
信息技術王鳳龍
真題練習
A. 編寫程序
B. 設計算法
C. 調試運行
D. 分析問題
1、使用計算機程序解決問題首先要進行的是 ( )
D
A. 編寫程序
B. 設計算法
C. 調試運行
D. 分析問題
2、找出出解決問題的詳細方法和步驟，這一過程稱為 ( )
B
A. ①②③④⑤
B. ②④③⑤①
C. ④②③⑤①
D. ②③⑤①④
3、人們利用計算機解決問題的基本過程為 ( )
① 調試運行程序 ② 分析問題 ③設計算法 ④ 問題解決 ⑤ 編寫程序
D
信息技術王鳳龍
作業
預習 “3.2 算法及其描述”
第三章 算法基礎
信息技術王鳳龍
信息技術王鳳龍
信息技術王鳳龍
信息技術王鳳龍
班級學生信息隨機生成
核心代碼
運行結果
Faker是一個Python庫，專門用于生成各種偽數據

展開更多......

收起↑