《算法与-程序设计》-高一教学教案集.doc

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1、|1-1 节 计算机解决问题的过程一、 教学目标1、 知识与技能（1） 让学生了解算法、穷举法、程序设计语言、编写程序和调试程序等概念。（2） 让学生知道对现实问题的自然语言的描述，特别是类似程序设计语言的自然语言描述。（3） 让学生理解分析问题、设计算法、编写程序、调试程序这一用计算机解决问题的基本步骤，认识其在算法与程序设计中的作用。2、 方法与过程（1） 培养学生发现旧知识的规律、方法和步骤，并把它运用到新知识中去的能力。（2） 培养学生调试程序的能力。（3） 培养学生合作、讨论、观摩、交流和自主学习的能力。3、 情感态度和价值观通过“韩信点兵”这个富有生动情节的实例和探究、讲授、观摩、

2、交流等环节，让学生体验用计算机解决问题的基本过程。二、 重点难点本节的重点用计算解决问题的过程中的分析问题、设计算法、和上机调试程序等步骤。用计算机解决问题的过程中的分析问题、设计算法也是本节的难点。三、 教学环境1、 教材处理教学内容选用中华人民共和国教育部制订的普通高中技术课程标准（2003 年 4 月版）中信息技术部分的选修模块 1“算法与程序设计”第一章的第一课“计算机解决问题的过程”。教材选用广东省普通高中信息技术选修一：算法与程序设计第三章第一节，建议“算法与程序设计”模块在高中一年级下学期或高中二年级开设。根据 2003 年 4 月版普通高中技术课程标准的阐述，“算法与程序设计”

3、是普通高中信息技术的选修模块之 1，它的前导课程是信息技术的必修模块“信息技术基础”。学生在“信息技术基础”模块里已经学习了计算机的基本操作，掌握了启动程序、窗口操作和文字编辑等基础知识。学生可以利用上述的基础知识，用于本节课的启动 Visual Basic 程序设计环境，输入程序代码，运行程序等操作。本节课“计算机解决问题的过程”是“算法与程序设计”模块的第一节课，上好这节课是使学生能否学好“算法与程序设计”这一模块的关键。本节课的教学目的是让学生理解分析问题、设计算法、编写程序和调试程序等用计算机解决问题的基本过程，认识其在算法与程序设计中的地位和作用，它也是后续课程如模块化程序设计、各种

4、算法设计等课程的基础。让学生在人工解题中发现分析问题、设计算法等步骤，并把它应用到用计算机解决问题中去，这是构建主义中知识迁移的方法。本节课还采用了探究、讲授、观摩、交流、阅读材料等多种教学活动的有机结合的方法。2、 预备知识本节课相联系的旧知识是计算机的基本操作中鼠标、键盘操作，启动、关闭程序，窗口、菜单操作和文字编辑等基础知识，还有解决数学问题的步骤等知识。3、 硬件要求可以进行屏幕广播的多媒体电脑室。教师自行设计制作的课件。准备计算机解决问题的过程教学活动表。4、 所需软件学生机要安装 VB6.0 或以上版本。5、 所需课时2 课时（100 分钟）四、 教学过程（一）引入|教师：“在科技

5、发达的今天，我们到处都可以看到计算机的踪影，感受到计算机给学习、生活带来的方便。然而，在惊叹计算机的神奇和享受的欢乐的时候，你是否了解计算解决问题的基本过程？有没有思考过其中的奥妙呢？下面我们先看一个古典的问题：”学生观看约 1 分钟的电视剧汉刘邦片断，内容大致如下：“韩信是我国西汉初著名的军事家，刘邦得天下，军事上全依靠他。韩信点兵，多多益善，不仅如此，还能经常以少胜多，以弱胜强。在与楚军决战时韩信指挥诸侯联军，在垓下十面埋伏，击败楚军，楚霸王项羽因此自杀。”片断结束时屏幕出现“韩信点兵”问题：“相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少，韩信答说，每3 人一列余 1 人、5 人一列余 2 人、

6、7 人一列余 4 人、13 人一列余 6 人。刘邦茫然而不知其数。你呢？”（二）问题教师：“下面我们先助刘邦解决一个简单的问题。”展示题目：“韩信点兵”问题 1：求整除 3 余 1、整除 5 余 2、整除 7 余 4 的最小自然数。（三）探究把全班分成 16 个学习小组，每个小组的同学一起探究、讨论问题。利用已学过的数学知识找出题目已知什么求什么、明确已知和未知之间的关系和写出求解问题的解题步骤。并填写计算机解决问题的过程教学活动表中的“探究问题记录表”。如下：探究问题记录表分析问题(找出已知和未知、列出已知和未知之间的关系) 写出解题步骤 结果给 5 分钟学生讨论，教师在这过程中到各学习小组

7、中，引导个别学习小组分析问题、写出解题步骤。教师提问 23 个同学，从中逐渐引导出类似如下的分析问题和解题步骤，并给出算法的概念。 分析问题(找出已知和未知、列出已知和未知之间的关系) 写出解题步骤设所求的数为 X，则 X 应满足：X 整除 3 余 1X 整除 5 余 2X 整除 7 余 41、令 X 为 1。2、如果 X 整除 3 余 1，X 整除 5 余 2，X 整除 7 余 4，这就是题目要求的数，则记下这个 X。3、令 X 为 X+1（为算下一个作准备）。4、如果算出，则结束；否则跳转 2。5、写出答案。教师解释第 3 步“另 X 为 X+1”并指出它与数学中的区别，并从上面的解题步骤

8、中总结出穷举的算法。教师：“刚才有些同学把题目解出来了，答案是 67，韩信作为大将军，统率士兵当然不止 67 人，下面我们来解决一个数据量稍大的问题。”展示题目：“韩信点兵”问题 2：求整除 3 余 1、整除 5 余 2、整除 7 余 4、整除 13 余 6、整除 17 余 8 的最小自然数。给 2 分钟学生分析上述问题并写出算法，不用计算。学生有了第 1 题的经验，很快会写出和第一题类似的算法。如下：分析问题(找出已知和未知、列出已知和未知之间的关系) 写出解题步骤设所求的数为 X，则 X 应满足：X 整除 3 余 11、令 X 为 1。2、如果 X 整除 3 余 1，X 整除 5 余 2，

9、|X 整除 5 余 2X 整除 7 余 4X 整除 13 余 6X 整除 17 余 8X 整除 7 余 4，X 整除 13 余 6，X 整除 17 余 8，则记下这个 X。3、令 X 为 X+1。4、如果算出，则结束；否则跳转 2。5、写出答案。教师：“上面的结果超过 1 万，人工计算要很长时间，在科技发达的今天，你想到什么？”（用计算机解题）（四）用计算机解决问题教师：“计算机怎么样解决问题？用计算机解决问题，同样要经过分析问题、设计算法两步骤。”在讲授过程中展示人工解题中分析问题和设计算法这两个步骤。教师：“用计算机解题，是不是输入上面的算法？上面用自然语言描述的算法，计算机不懂，必须翻译

10、成计算机的语言，这就是程序设计语言。” 教师展示与用 Visual Basic 语言编写的程序作对照。简单解释变 Y 的作用，并提示学生程序设计语言是我们以后学习的重点。本例用 Visual Basic 语言编写的程序请看教材如下：Private Sub Command1_Click()Dim X As Integer, Y As IntegerX = 1: Y = 0DoIf X Mod 3 = 1 ThenIf X Mod 5 = 2 ThenIf X Mod 7 = 4 ThenIf X Mod 13 = 6 ThenIf X Mod 17 = 8 Then Y = XEnd IfEnd

11、 IfEnd IfEnd IfX = X + 1Loop Until Y 0Print “韩信统御士兵数：“; YEnd Sub教师：“程序编好以后，通过键盘输入计算机，并运行程序查看结果这个过程叫调试程序。”（五）观摩根据前面编制的程序，启动 Visual Basic 程序设计环境，输入程序代码，进行调试，最后得到运行的结果。具体操作步骤请看教材（第 4、5 页）。要求同组内先完成的同学帮助还未完成的同学。帮助的时候不能代劳，只能动口不动手。教师演示操作步骤。学生上机调试程序，教师作个别指导，时间是 10 分钟。操作时有些学生很快完成，有些学生则很慢，解决案是布置操作快的同学阅读教材并完成计

12、算机解决问题的过程教学活动表中的填空题。较慢的同学在他们调试了约 8 分钟后告诉他们可以通过网上邻居下载程序。以便能在 10 分钟内调试出程序。（六）交流教师：“前面我们学习了用计算机解决问题的过程，它和人工解有什么关系呢？同一学习小组的同学一起探讨人工求解问题和用计算机求解问题的异同，并把讨论结果记录在计算机解决问题的过程教学活动表的“讨论记录”表中。如下：|关于求解问题的方式讨论记录求解问题的方式 相同点 不同点人工求解问题 用计算机求解问题教师提问 23 个小组的讨论结果，并引导出大致如下的形式结果：求解问题的方式 相同点 不同点人工求解问题 对题目进行解答、运算速度慢、不需要计算机等用

13、计算机求解问题分析问题、设计算法、得出结果、验算结果等 编写程序、调试程序、运算速度快等五、 课外拓展相关资源技术课程标准介绍：http:/ http:/ 普通高中技术课程网： http:/ 1-2 节 1-2 节 算法和算法的描述一、 教学目标1、 知识与技能（1） 了解算法的定义及其表达方法；（2） 认知流程图的六种基本符号；（3） 理解计算机解决问题的一般过程。2、 方法与过程（1） 理解用不同的表达方法描述算法的优缺点；（2） 掌握用流程图描述简单的算法。3、 情感态度和价值观以生活中的实例引入算法，激发学生的学习兴趣，培养学生的主动探究能力。二、 重点难点（一）教学重点1、 算法的定

14、义；2、 算法的三种表达方法；3、 流程图的六种基本符号；4、 用流程图描述简单的算法。（二）教学难点5、 算法的描述（三种）；6、 用流程图描述算法。三、教学环境1、教材处理通过物理学中的实例了解算法的概念和算法的描述方法掌握用计算机解决实际问题的一般步骤。用多媒体教学网开展教学；用“先自主探究，后教学指导”的方法进行教学。2、预备知识学生已掌握了用计算机解决问题的过程，掌握了计算机运用基础。3、硬件要求建议本节课在多媒体电脑教室中完成，最好有广播教学系统或投影仪，为拓展学习，学生机应允许上互联网。4、所需软件|学生机要安装 VB6.0 或以上版本。5、所需课时：2 课时（100 分钟）四、

15、教学过程教学内容 预期目标新课内容：一、对算法的初步了解1一个简单的物理问题：书中例 6-1-1：求物体在恒力作用下的加速度。根据在物理课中学过的知识，要解决这个问题有多种方法：方法一：a) 测量出物体的质量 m、拉力 F 和滑动摩擦力 fb) 将测量所得的数据输入计算机c) 根据牛顿第二定律 F-f=m*a，计算出加速度 ad) 输出所得的结果方法二：a) 测量出物体从静止开始移动的距离 s、时间 tb) 将测量所得的数据输入计算机c) 利用公式：s=a*t*t/2 计算出加速度 ad) 输出所得的结果2算法的定义这种为解决某一问题而设计的确定的有限的步骤称为算法。二、算法的描述要把解决问题

16、的步骤表达出来，有多种方法可以表达算法。1用自然语言表达用自然语言表达算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们熟悉的自然语言表示出来。优点：容易理解缺点：书写较烦、不确定性、对复杂的问题难以表达准确、不能被计算机识别和执行2用图形符号表达用图形符号表达算法必须要有一组规定统一、含义确定的专用符号。常用的“流程图”所用的基本符号图形符号 符号名称 说明 流线起始、终止框表示算法的开始或结束起始框：一流出线终止框：一流入线输入、输出框框中标明输入、输出的内容只有一流入线和一流出线处理框 框中标明进行什么处理只有一流入线和一流出线判定框 框中标明判定条件并在框外标明判定后的两种结果的流一流入线两流出线

17、（T 和 F）但同时只能一流出线起作用引入物理学中的例子，激发学生的学习兴趣，有助于学生理解算法的概念引导出算法的概念 介绍三种算法的表达方式，并对它们进行比较，分析优缺点。给出流程图的基本符号，对其功能和使用情况加以说明，以便今后在具体运用中的正确使用。|向流线 表示从某一框到另一框的流向连接圈 表示算法流向出口或入口连接点一条流线优点：直观、形象缺点：不能被计算机识别和执行例 6-1-1：“物体在恒力作用下的加速度”的算法用下图表达。3用程序实现算法用计算机能理解和执行的程序设计语言把算法表示出来，然后把程序输入到计算机并执行，计算机才能按照预定的算法去解决问题。不同类型的计算机能够识别的

18、指令和语言不尽相同，即使对同一种计算机语言，不同类型的计算机对该语言的解释程序也有差异。因此，用程序表示算法时，必须按照程序设计语言适用某类计算机的具体规定来进行。例：用 Pascal 语言表示“从键盘输入一组数据并求该组数据的平均值”的程序如下：Program ex_averVar I:integer;x,av:real;BeginAv:=0;I:=0;Do while not eof()BeginReadln(x); av:=av+x;I:=I+1;End给出流程图的作法，通过详细的解释说明使学生初步掌握流程图的使用和基本画法。了解计算机解决问题的一般过程，为今后用编程解决实际问题打下基础

19、。开始M=mF1=FF2=fa=（ F1-F2）/M输出 a结束|av:=av/I;Writenln(“The average value is :”,av);End三、用计算机解决问题的一般过程使用计算机解决一个问题，一般包括四个过程1需求分析“需求分析”是指对要解决的问题进行详细的分析，弄清楚问题的要求，包括需要输入什么数据，要得到什么结果，最后应输出什么。“需求分析”就是确定要计算机“做什么”。2设计算法弄清楚要计算机“做什么”后，就要设计计算法，明确要计算机“怎么做”解决一个问题，可能有多种算法。例如，数学题常常有“一题多解”。这就是说，解决一个问题的算法可能不止一种。这是，应该通过分

20、析、比较、挑选一种最优的算法。3编写程序计算机只能接受并执行计算机程序设计语言编写的程序。当我们为解决一个问题确定了算法后，还必须将该算法用计算机程序设计语言编写程序。这个过程成为“编码”或“编程”。4上机调试与维护编写完成的程序，不一定完全符合实际问题的要求，还必须在计算机上运行这个程序，排除程序中可能出现的错误，才能得到结果。这个过程称为“上机调试”。即使是经过调试的程序，在使用一段时间后，仍然会被发现错误或不足之处。这就需要对程序做进一步的修改，使之更加完善。这个过程称为“维护”。在实际解决问题时，上述四个步骤可能会根据不同的问题有所侧重。五、课外拓展1、相关资源东莞中学信息技术网： h

21、ttp:/ 普通高中技术课程网： http:/ 2、课外练习小明是小学一年级学生，请你为他设计一个小程序，专门用来练习加法运算。具体讲就是让计算机产生两个整数并组成加法竖式，再从键盘输入一个结果数，最后让计算机来判断结果是否正确。1-3 程序与程序设计语言一、教学目标1、知识与技能使学生知道什么是源代码，并理解算法、程序设计、程序设计语言之间的关系，了解程序设计语言的发展及种类。2、过程与方法使学生初步体验编程乐趣，了解如何编辑程序、编译程序和连接程序。3、情感态度与价值观让学生进一步领会算法和程序设计在解决问题中的地位，体会编写出程序的魅力，从而培养学生学习编程的兴趣。|二、重点难点（1）

22、重点：了解代码所包含的算法思想；（2） 难点：计算机是如何编辑程序、编译程序和连接程序的。三、 教学环境1、教材处理上一节课学习了三种描述算法的方法，但这三种算法计算机无法识别，必须编写程序代码，方可实现用计算机解决问题。本节课将学习用 VB 编写“韩信点兵”问题的算法，然后同学们通过自主学习，认识一下 VB 程序设计方面的知识。2、预备知识学生已掌握了用计算机解决问题的过程，并对算法及其作用有初步的认识。3、硬件要求建议本节课在多媒体电脑教室中完成，最好有广播教学系统或投影仪，为拓展学习，学生机应允许上互联网。4、所需软件学生机要安装 VB6.0 或以上版本。5、所需课时2 课时（100 分

23、钟）四、 教学过程正课讲解（一） 尝试用 VB 编写程序1、 么是 VB？VB 是一种基本 BASIC 语言的可视化程序开发工具。2、 编写程序从桌面上启动 VB，弹出“新建工程”对话框，从“新建”页面中选“标准 EXE”，然后“打开“按钮，建立”标准 EXE 工程。注：为了避免打开时总是出现“新建工程”对话框，在首次启动时，勾选“不再显示这个对话框” 。单击工具箱“CommandButton”的按钮，在 Form1 窗体中拖出一个“Command1”按钮。Command1 是命令按钮，它有 6 个属性、2 个事件和 4 个方法。 属性 Caption 标题 Default 决定窗体的默认命令

24、按钮 Enabled 决定对象是否响应用户生成事件 Style 控件的外观 Visible 决定对象是否可见 Picture 显示的图形 事件 方法 Click 单击 Drag 拖动 Refresh 刷新 KeyPress 字符键被单击 Move 移动 SetFocus 设置焦点，将当前焦点强制设置到文本框对象上 选中此按钮，从属性窗口中将 Caption 改为“韩信点兵 ”。给按钮添加代码，在 Private Sub Command1_Click（）和 End Sub 之间添加代码：Dim N As Integer 声明 N 为整型N=1 赋初始值Do(N mod 3=2) and(N mo

25、d 5=3) and (N mod 7=2)Then 满足条件打印 N，不满足继续循环|Print NExit doEnd ifN=N+1Loop从“运行”菜单中“单击”启动命令，运行程序。运行后，单击“韩信点兵”按钮。注：运行时，不能修改程序代码。实践题：从“调试”菜单中点击“逐语句”命令（F8） ，然后按 F8 键试着单步运行程序，观察代码是如何运行的，程序执行注释部分吗？在程序运行的过程中，用鼠标指向变量 N，看看它的值有什么变化，为什么会这样变？（二） 算法、程序设计与程序设计语言之间的关系算法提出问题：什么是算法？算法有哪些特征？程序设计寻求解决问题的方法，并将其实现步骤写成计算机可

26、执行的程序的过程。程序设计语言泛指一切用于书写计算机程序的语言。算法是程序设计的前提，它包含方法和步骤；程序是实现算法中的思想的过程；程序设计语言把算法转化为计算机认识的语言。（三） 认识程序设计语言1、 发展过程机器语言：由一串“0”和“1”构成二进制代码。汇编语言：是一种符号化（英文助记符）的机器语言。高级语言：如 Basic、C/C+、Fortran、Pascal 、Cobol、Java 等。2、分类（按转换方式不同分类） 编译型语言 解释型语言 编写的源程序需要用编译程序先翻译成机器语言的目标程序，然后再由连接装配程序进行连接装配，生成可执行程序，这样才能被计算机执行。 源程序输入计算

27、机后，运行源程序，相应的解释程序会逐条分析源程序中的语句，每解释一句由计算机执行一句。 C/C+ 、 VB 、 Pascal 、 Cobol Qbasic 、 Lisp 3、编辑程序、编译程序和连接程序编辑程序包含内容：一是将源程序逐个字符输入到计算机内存，二是修改源程序，三将修改好的源程序保存在磁盘文件中。编译程序：将已编辑好的源程序（已存储在磁盘文件中）翻译成二进制的目标代码。二进制代码在 UNIX 下后缀为“.o”的文件，在 DOS 下是后缀为“.obj”文件。连接：将各模块的二进制目标代码与系统标准模块经连接处理后，得到具有有绝对地址的可执行文件，它是计算机直接执行的文件。在 UNIX

28、 下它以 “.out”为后缀，在 MS-DOS 以下“.exe ”为后缀。执行过程：五、 课外拓展1、相关资源东莞中学信息技术网： http:/ |普通高中技术课程网： http:/ 2、课外练习写出“求 100 以内能被 3 整除的数”的算法，并试编写程序。2-1 节 VB 语言及程序开发环境一、 教学目标 1、 知识与技能掌握 VB 定义的常用的基本数据类型，常量与变量的定义方法，运算符、函数和表达式的描述。熟悉 VB 程序设计语言的开发环境，能调试简单的 VB 程序。2、 方法与过程 本节涉及到基础知识较多，所以要一个一个问题解决，从一个简单的求圆的面积的程序入手，从中分析 VB 程序一

29、般包括的四部分，基本数据类型、常量与变量，运算符、函数和表达式，而且结合练习来加强对这些新知识的巩固。通过介绍 VB 程序的开发环境中的菜单、常用工具和常用窗口等，再通过上机操作运行一个程序，让学生更容易上手。3、 情感态度和价值观这一节是学习 VB 程序的重要的入门课，授课时要注意结合学生的思路，逐个问题解决，不可一蹴而就。二、 重点难点1、 教学重点（1） VB 常用的的基本数据类型，常量与变量，运算符和表达式（2） VB 程序的开发环境2、 教学难点把本节的内容加以运用三、 教学环境1、 教材处理教材选自广东省普通高中信息技术选修一：算法与程序设计第二章第一节，教材的内容编排合理，导入的

30、方式也很好，而且能结合练习，所以直接使用教材的内容，不作修改。练习的题量可以适当地增加。2、 预备知识学生已掌握使用计算机解决问题的四个步骤分析问题、建立模型、设计算法和编写程序。3、 硬件要求：建议本节课在多媒体电脑教室中完成，有广播教学系统或投影仪。4、 所需软件：学生机要安装 VB6.0 或以上版本。5、 所需课时：2 课时（100 分钟）四、 教学过程导入：以下是一个“求半径为 r 的圆的面积” 的程序，请你注意观察程序的组成结构及其功能，并思考如下的问题：（1）程序有多少行，每一行的作用是什么？（2）如果按语句的作用区分，这个程序包含几个部分？Private sub command1_click() 定义名为 command1_click()的事件过程Const pi as single=3.14 说明程序中 pi 是常量Dim r as single,s as single 定义半径 r 和面积 s 为单精度实型r=inputbox(“r=”,”请输入半径”) 输入 r 的值s=pi*r*r 把表达式 pi*r*r 的值赋给 sprint “圆的面积 s=”;s 把 s 的值输出到当前的窗体上End sub 过程结束考察上述程序，我们容易看到：程序共有代码 7 行，每一行都是 VB 的一个语句，VB 的程序就是由这样的