《计算机解决问题的过程》教学设计

《计算机解决问题的过程》教学设计黄如强计算机解决问题的过程一、教学目标1.知识目标（1）知道人类是如何分析问题、解决问题的。（2）了解计算机解决问题的基本步骤。（3）知道人类解决问题和计算机解决问题的异同。2.能力目标（1）培养学生发现习得知识中蕴涵的规律、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.情感目标通过“韩信点兵”这个富有生动故事情节的实例和探究、讲授、观摩、交流等环节，让学生体验用计算机解决问题的基本过程，培养学生的自主探索能力、交流与合作精神。二、教学内容分析“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，学好这节课是使学生学好“算法与程序设计”模块的关键。因此，本节课在设计时注重让学生在人工解题中提炼、归纳、分析问题、设计算法等步骤，并把它推广到用计算机解决问题的过程中去。教学中还采用了探究、讲授、演示观察、讨论等多种教学方法。本节课的教学重点是用计算解决问题的过程；难点是理解人类解决问题和计算机解决问题的异同。三、教学策略建议用1个课时，通过探究、讲授、演示、观察、讨论相结合的方法来完成本节内容的学习。教学过程中教师要注意引导学生关注新知识并进行思考。学生在倾听、反馈和实践过程中建构知识。教学过程的基本步骤为：组织教学、导入新课、讲授新课内容、通过分组讨论和上机实践巩固理解新课知识，最后小结并布置作业。四、教学过程1.情景导入课前先演示如下古典问题。我国汉代有一位大将，名叫韩信。他每次集合部队，都要求部下报三次数，第一次按1～3报数，第二次按1～5报数，第三次按1～7报数，每次报数后都要求最后一个人报告他报的数是几，这样韩信就知道一共到了多少人。他的这种巧妙算法，人们称为“鬼谷算”、“隔墙算”、“秦王暗点兵”等。2.讲授新课（1）人是如何解决这个问题的。展示[问题1]：今有物不知其数：三三数之余二，五五数之余三，七七数之余二，问物几何?把全班分成8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的已知条件和未知条件、明确已知条件和未知条件之间的关系并写出解题步骤。并填写附表1“探究问题记录表”。给学生5分钟的时间讨论，教师在这个过程中深入到各学习小组中，引导个别小组分析问题，写出解题步骤。教师提问2～3个同学，从中逐渐引导出如下的分析问题和解决问题的步骤，并给出算法的概念（见附表2）。解释第3步“令X为X+1”，并指出它与数学表述形式的区别，然后从上面的解题步骤中总结出穷举的算法。引出[问题2]：“刚才有些同学把题目解出来了，答案是23，韩信作为大将军，统率的士兵当然不止23人，下面我们来解决一个数据量稍大的问题。”展示[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。提问：“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？”（学生回答用计算机解题。）给学生2分钟时间分析上述问题并写出算法，不用真的去计算。（2）计算机解决问题的过程。向学生讲授用计算机解决问题同样要经过分析问题、设计算法两个步骤，并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（见附表3）引出程序设计语言的概念：但是上面用自然语言描述的算法，计算机不懂，必须翻译成计算机语言，也就是程序设计语言。与用VisualBasic语言编写的程序作对照，简单解释变量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。（3）演示观察。教师演示运行调试程序的操作步骤：启动VisualBasic软件，输入前面编写的程序代码，进行调试，最后得到运行的结果。（4）讨论交流。提问：“前面我们学习了用计算机解决问题的过程，它和人工求解有什么关系呢（见附表4）？（5）小结、布置实践和练习。根据各小组的讨论结果，总结出人工求解问题和用计算机求解问题的相同点和不同点（见附表5）。附表1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)写出解题步骤结果附表2分析问题(找出已知条件和未知条件、列出已知条件和未知条件之间的关系)写出解题步骤设所求的数为X，则X应满足：X整除3余2X整除5余3X整除7余21.令X为1。2.如果X整除3余2，X整除5余3，X整除7余2，这就是题目要求的数，则记下这个X。3.令X为X+1（为下一次计算作准备）。4.如果算出，则结束；否则跳转2。5.写出答案。附表3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4X整除13余6X整除17余81.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，X整除13余6，X整除17余8，则记下这个X。3.令X为X+1（为下一次计算作准备）。4.如果算出，则结束；否则跳转2。5.写出答案。附表4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附表5求解问题的方式相同点不同点人工求解问题分析问题、设计算法、得出结果、验算结果等对题目进行解答、运算速度慢、不需要计算机等。用计算机求解问题编写程序、调试程序、运算速度快等。