计算机解决问题的过程

1-1节 计算机解决问题的过程

一、 教学目标

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。

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

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。

四、 教学过程

（一）引入

教师：“在科技发达的今天，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：

“韩信是我国西汉初着名的军事家，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、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：

使用计算机解决问题的六个步骤

哎呀，说到用计算机解决问题，这事儿可不简单，但也没那么复杂。就像做一道菜，你得先准备好食材，然后按照步骤来，最后才能尝到美味的成果。咱们今天就来聊聊，用计算机解决问题的六个步骤，就像做一道菜一样，一步步来。

第一步：问题定义

首先，你得清楚你要解决的是啥问题。这就像你决定今天要做红烧肉还是清蒸鱼。问题定义得越清楚，后面解决问题就越容易。比如，你要解决的是“如何提高工作效率”，还是“如何减少电脑的启动时间”。问题定义清楚了，你才能知道需要哪些工具和方法。

第二步：收集信息

问题定义好了，接下来就是收集信息。这就像你做菜前，得去超市买肉、买鱼、买调料一样。你得收集所有和问题相关的信息，比如你要提高工作效率，就得了解现在的工作流程，哪些环节耗时最长，哪些环节可以优化。

第三步：制定计划

有了食材，你得有个菜谱，知道先放什么后放什么。用计算机解决问题也一样，你得制定一个计划。这个计划包括你要用哪些软件，哪些工具，以及你打算怎么用这些工具。比如，你要减少电脑启动时间，你可能会计划清理垃圾文件，优化启动项，或者升级硬件。

第四步：实施计划

计划好了，就得动手了。这就像你按照菜谱开始炒菜一样。你得按照你的计划，一步步去实施。比如，你要清理电脑垃圾文件，就得找到那些文件，然后删除它们。这个过程可能会遇到一些问题，比如有些文件删不掉，或者删除后电脑出现问题，这时候你就得调整计划，或者寻找新的解决方案。

第五步：检查结果

菜炒好了，你得尝一尝，看看味道怎么样。用计算机解决问题也一样，你得检查结果，看看问题是不是真的解决了。比如，你清理了电脑垃圾文件，你得检查电脑启动时间是不是真的变短了。如果问题没解决，或者效果不理想，你就得重新审视问题，重新制定计划。

第六步：总结经验 最后，不管你的菜做得好不好吃，你都得总结一下，哪里做得好，哪里做得不好。用计算机解决问题也一样，你得总结这次的经验，哪些方法有效，哪些方法没用，哪些地方可以改进。这样，下次遇到类似的问题，你就能更快更好地解决了。

计算机解决问题的过程

1. 确定问题：首先需要明确要解决的问题是什么。这个步骤需要对问题进行分析和定义，明确问题的目标和约束条件。如果要解决一个关于学生成绩统计的问题，目标可能是计算学生的平均分和总分，约束条件可能是只统计某个班级或某个科目的成绩。

2. 设计算法：在明确问题后，需要设计一个算法来解决它。算法是一系列有序的步骤，用于解决特定问题。在这个步骤中，可以使用数学公式、逻辑推理等方法，将问题转化为计算机可以理解和执行的指令。

3. 编写代码：根据算法的设计，编写相应的代码实现解决问题的步骤。代码可以使用编程语言来实现，例如C++、Java、Python等。编写代码时需要注意语法规则和逻辑结构，确保代码的正确性和可读性。

4. 调试测试：编写完代码后，需要对其进行调试和测试。调试是指通过查找和修改程序中的错误，确保程序的正确性和预期的功能。测试是指通过给程序输入不同的测试数据，验证程序的正确性和性能。调试和测试过程中可能需要使用调试工具或者编写单元测试，以及检查输出结果和比较预期结果。

5. 优化改进：在测试过程中，可能会发现程序运行速度较慢或者存在其他性能问题。这时可以对代码进行优化，改进算法或者改善程序结构，以提高程序的执行效率和性能。

6. 部署应用：经过测试和优化后，可以将程序部署到实际的应用环境中，供用户使用。部署可能涉及到安装、配置和集成等多个步骤，确保程序能够在目标环境中稳定运行和满足用户需求。

计算机解决问题的过程包括确定问题、设计算法、编写代码、调试测试、优化改进和部署应用等步骤。这个过程需要清晰的问题定义、合理的算法设计、正确的编码实现、认真的调试测试和持续的优化改进，才能最终解决问题并满足用户需求。

计算机解决问题的一般过程

1. 问题定义：首先，需要明确问题的目标和需求，确定计算机需要完成的任务。

2. 分析问题：对问题进行分析，理解其本质和要求，确定解决问题所需的输入和输出。

3. 设计算法：根据问题的分析结果，设计一种解决问题的算法。算法是一系列步骤的描述，用于指导计算机如何完成任务。

4. 编程实现：使用编程语言将算法转化为可执行的程序代码。编程语言可以是高级语言如 Python、Java 等，也可以是低级语言如汇编语言。

5. 测试与调试：编写完程序后，需要进行测试和调试，以验证程序的正确性和可靠性。这包括检查输入输出是否符合预期，修复可能存在的错误等。

6. 运行程序：在测试和调试通过后，将程序在计算机上运行，执行算法来解决问题。

7. 结果输出：计算机根据算法的执行结果，输出问题的解决方

案。

8. 维护与改进：根据实际应用情况，对程序进行维护和改进，以适应新的需求或修复可能出现的问题。