2.1用计算机解决问题 课件 2023—-2024学年人教/中图版（2019）高中信息技术必修1

- 2023年10月 - 2.1 解决问题的一般过程和用计算机解决问题 1 学习目标 经历用计算机解决问题的基本过程，并能应用于实际问题的解决。 体验编程解决问题的基本方法，提高学习算法与程序的兴趣，发展计算思维。 交通指挥问题 在无信号灯或信号灯不能正常工作的路口，经常会有交通警察在现场指挥交通，请思考交通警察为保障道路通畅，进行交通疏导的一般过程是怎样的？ 2.1.1解决问题的一般过程 3 调查、搜集相关资料，明确问题的目标、条件，猜测已知和未知的关系。 解决问题，验证答案、评估效果，实现问题的最终解决。 设计问题求解方案，包括具体的途径和方法等。 分析问题 解决问题并验证结果 寻找解决问题的途径与方法 2.1.1解决问题的一般过程 思 考：交通警察为保障道路通畅，进行交通疏导的一般过程是怎样的？ 无论是上面哪种方式，我们都要通过以上三个步骤解决问题，首先 4 车流量、路况信息 目标：保障交通、避免拥堵、提高通行效率。 指挥交通，观察道路通行情况，结合实际情况调整手势。 结合经验，想出合适的方法，通过手势信号指挥路口车辆。 2.1.1解决问题的一般过程 分析问题 解决问题并验证结果 寻找解决问题的途径与方法 通过分析，在分析问题阶段，主要需要， 5 2.1.2 用计算机解决问题的过程 想一想：你在日常生活中有过利用计算机解决问题的经历吗？ 两种不同的叫车方式 6 计算机具有运行速度快、计算精度高、逻辑运算能力强、存储容量大和自动化程度高等特点。因此，利用计算机解决问题，能在一定程度上提高问题解决效率。 2.1.2 用计算机解决问题的过程 用计算机解决问题的优势： 7 时 间 人 物 主 要 贡 献 方法/耗时 南北朝时期 祖冲之 首次将圆周率精确到小数点后6位，求得圆周率在3.1415926和3.1415927之间 几何法 1424年 数学家卡西 将圆周率精确到小数点后16位，这是国外第一次打破祖冲之的记录 几何法 17世纪初 德国人鲁道夫 将圆周率精确到小数点后35位 几何法/几十年 2.1.2 用计算机解决问题的过程 圆周率的计算问题 但是，用几何法求其值，计算量很大，穷数学家一生也改进不了多少。必须在方法上突破。 8 时间 人物 主要贡献 方法/耗时 1873年 谢克斯 精确到小数点后707位（1946年，弗格森发现第528位是错的） 数学分析/二十多年 1948年1月 弗格森和伦奇 人工计算 π 的最高记录，有808位正确小数， 数学分析 2.1.2 用计算机解决问题的过程 圆周率的计算问题 但是，用几何法求其值，计算量很大，穷数学家一生也改进不了多少。必须在方法上突破。 9 速度快，精度高，自动化 1949年，ENIAC将圆周率计算到2000多位小数，包括准备和整理时间在内仅用了70小时。 1973年，到了小数点后100万位，1989年突破10亿位大关，1995年10月超过64亿位……。 用计算机解决问题的优势 2.1.2 用计算机解决问题的过程 现在打破记录，不管推进到多少位，也不会令人特别惊奇了， 圆周率的计算可以被人们用来测试或检验超级计算机的各项性能，特别是运算速度与计算过程的稳定性。 10 用计算机解决问题 用计算机解决问题即让计算机按照程序执行指令。 2.1.2 用计算机解决问题的过程 … 表情包管理器，能够给自己的表情包添加tag，搜索表情。 人们可以使用已有的程序，比如 11 方式 用已有程序解决问题 根据需求自己编写程序 按照程序执行指令 程序 ? 2.1.2 用计算机解决问题的过程 用计算机解决问题 用计算机解决问题即让计算机按照程序执行指令。 在计算机领域，程序就是一组可执行的计算机指令。 12 交通信号灯是国际通用的道路交通信号设施。我们可以用计算机程序模拟控制信号灯的变化。 分析利用计算机编程解决该问题的过程，思考和前面交警指挥交通过程的区别。 比如，如何编程实现“红灯变绿灯”呢？ 2.1.2 用计算机解决问题的过程 13 编程 分析 问题 设计 方案 用计算机解决问题的过程 2.1.2 用计算机解决问题的过程 14 提出问题 分析问题 设计方案 编程调试 解决问题 编程调试 用计算机解决问题的过程 2.1.2 用计算机解决问题的过程 ① ② ③ 方案能够转换成计算机可执行的步骤（指令） 高斯算法， 15 用计算机解决问题时，需要先对问题进行分析，明确问题的目标和条件等。问题描述方式不唯一，有的问题可以用数学模型描述，有的问题可用文字、表格等。 初始状态 中间状态 终止状态 红灯变亮 红灯持续显示 绿灯变亮 编程实现一个“红灯变绿灯”: ①分析问题 2.1.2 用计算机解