1.1计算机解决问题的过程

计算机解决问题的过程
一、 教材分析
本节是教育科学出版社信息技术选修《算法与程序设计》中的第一章的第一节。
本书开篇，承接必修模块《信息技术基础》第三章3.2“信息的编程加工”内容。 对以
后章节的学习起到启蒙和引导的作用。
课时安排：1课时。
二、 学情分析

已学《信息技术基础》（必修）。
在启动VB、输入程序代码、运行程序等操作上不会有太大难度，对有关概念有所了解。
还未接触数学学科中算法的初步知识（高二）。
学习能力参差不齐，数学思维能力有明显差别。
三、 教学目标

1. 知识与技能
a) 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。
b) 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。
c) 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
a) 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。
b) 培养学生调试程序的能力。
c) 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、交流等环节，让学生
体验用计算机解决问题的基本过程。

四、 教学重点·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。
本节的难点是用计算机解决问题的过程中的分析问题、设计算法。

五、 教学方法
教法：问题解决教学法。
学法：教师引导下的自主学习、合作探究学习。

六、 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、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中，引导个别学习小组分析问题、
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1
X整除5余2
X整除7余4

令X为1。
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、列写出解题步骤
出已知和未知之间的关系)
设所求的数为X，则X应满足：
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

令X为1。
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。
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 Integer
X = 1: Y = 0
Do
If X Mod 3 = 1 Then
If X Mod 5 = 2 Then
If X Mod 7 = 4 Then
If X Mod 13 = 6 Then
If X Mod 17 = 8 Then Y = X
End If
End If
End If
End If
X = X + 1
Loop Until Y > 0
Print "韩信统御士兵数："; Y
End 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2~3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
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

七、 教学反思
1、 采用易于理解的“韩信点兵”问题引入，取代教材使用的生产方案选择问题，有利于
培养学生的学习兴趣。
2、 充分体现学生主体地位，有利于培养学生自主学习、合作探究意识。