2节算法和算法的描述.docx
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2节算法和算法的描述
1-2节算法和算法的描述
教学时间:
2012年9月18日(周二)、2012年9月20日(周四)
授课班级:
高二年级1-13班 授课教师:
马奎
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
1、算法的描述(三种);
2、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
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
四、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f
b) 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a
d) 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t
b) 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a
d) 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向
一流入线两流出线
(T和F
)但同时只能一流出线起作用
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:
Programex_aver
VarI:
integer;x,av:
real;
Begin
Av:
=0;I:
=0;
Dowhilenoteof()
Begin
Readln(x);av:
=av+x;
I:
=I+1;
End
av:
=av/I;
Writenln(“Theaveragevalueis:
”,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。
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。
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。
五、课外拓展
1、相关资源
普通高中技术课程网:
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。
六、教学反思
1-3程序与程序设计语言
教学时间:
2012年9月25日(周二)、2012年9月27日(周四)
授课班级:
高二年级1-13班 授课教师:
马奎
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)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
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
四、教学过程
正课讲解
(一)尝试用VB编写程序
1、什么是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
⑴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”。
⑵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
⑶选中此按钮,从属性窗口中将Caption改为“韩信点兵”。
⑷给按钮添加代码,在PrivateSubCommand1_Click()和EndSub之间添加代码:
DimNAsInteger‘声明N为整型
N=1‘赋初始值
Do(Nmod3=2)and(Nmod5=3)and(Nmod7=2)
Then‘满足条件打印N,不满足继续循环
PrintN
Exitdo
Endif
N=N+1
Loop
⑸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
⑴算法
提出问题:
什么是算法?
算法有哪些特征?
⑵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执行的程序的过程。
⑶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
⑴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。
⑵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。
⑶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
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。
六、教学反思
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 算法 描述