内容正文:
第三章 算法基础
3.1 体验计算机解决问题的过程
粤版高中信息技术
《数据与计算》
一 、本章情况
学习目标
(1)体验计算机解决问题的过程;
(2)能够理解和概述算法的概念与特征;
(3)学会运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算法;
(4)懂得程序设计语言产生与发展的过程;
(5)了解不同种类程序设计语言的特点。
3.1体验计算机解决问题的过程
3.2算法算法及其描述
3.3计算机程序与程序设计语言
教学内容
粤版高中信息技术《数据与计算》
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二、项目指导
情境引入
截至2017年10月,中国高速公路里程13.1万千米,位居世界第一,2020年将达15万千米;高铁里程2.2万千米,位居世界第一;城市轨道交通4153千米,位居世界第一;光缆线路3041万千米,位居世界第一;世界前10的斜拉桥,中国占7座;世界前10的悬索桥,中国占6座;吞吐量世界前10的港口,中国占7席。
中国桥、中国路、中国车、中国港、中国网,一个个奇迹般的工程,让人民切切实实地感受到生活的便捷、美好和幸福。
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二、项目指导
提出问题
我国的交通网络越来越发达,现在要去国内任何地方
飞机+高铁(火车)+船+汽车
可以到达你想去的地方。
遇到的新问题:
交通工具方式太多,不同的排列组合,都可以到达目的地。
怎么样的选择才是最适合自己的呢?
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二、项目指导
当从A市到B市没有直达的交通工具时(不考虑水上交通工具),同学们可以利用铁路公司、汽车客运公司和航空公司公布的信息,设计出最合适的旅行路线。
(BK 为A市到B市的某个中转城市)
项目选题
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A市
BK市
B市
二、项目指导
小组成员确定好项目的主题,利用思维导图工具(Xmind、Mindmanager或FreeMind)制订相应的项目方案,交流完善方案,并记录在项目活动手册中。
规划交流
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三、学习新知
探究活动
从A市途径B1到达B市的交通情况如下图,寻找耗时最少的旅行路线。(中转必须至少有1个小时的中转时间。小组讨论,你们的选择?是如何来比较的?
从A市到B1市的交通工具 发车时间 行驶时间/时 从B1市到B市的交通工具 发车时间 行驶时间/时
飞机 9:00 3 (12:00) 飞机 11:00 2(13:00)
火车 8:00 8(16:00) 火车 17:00 3(20:00)
汽车 6:00 10(16:00) 汽车 15:00 6(21:00)
经过3*3共9次的比较,找到合适的路线有飞机+火车,飞机+汽车,火车+火车,汽车+火车共4种选择,耗时最少的是飞机+火车的组合,共耗时11个小时。采用的是逐一比较每种可能,找出最佳答案。
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A市
B1市
B市
三、学习新知
探究活动
如果中转站有B1和B2两个呢?你还能快速地找到答案吗?需要比较多少次?
短时间内很难找出佳线路
要经过7*9+12*9=171次比较
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三、学习新知
探究活动
现实生活中中转的可能性更多,每一个A到Bk有Mk种途径,Bk 到B有Nk 种途径,那我们人工找出耗时最少的旅行路线将工作量及其浩大,一共要比较:
M1*N1+ M2*N2 + M3*N3 + … + Mk*Nk
当人工处理效率很低时,我们可以借助计算机,通过编写计算机程序来解决问题。
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三、学习新知
思考:
计算机怎么解决这个问题呢?
请看书本P46-47页了解编制计算机程序解决问题需要经历哪些过程?
自主学习
分析问题
设计算法
编写程序
调试运行程序
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04
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三、学习新知
分析问题
利用计算机解决问题,首先要分析问题。
分析什么呢?
分析问题的需求情况,提炼出已知条件,搞清楚需要解决的问题。
在从A市到B市耗时最少的旅行路线问题中,我们可以到铁路网站、各航空公司和汽车客运公司网站获取从A市经中转城市B1,B2,….Bk市到达B市的交通班次信息,再经过数据清洗后,形成结构化的数据存储为Excel文件。
01
其中文件B1,B2,B3是三个中转站的交通班次信息,文件zjxc是最佳旅