内容正文:
数据的计算
第一课时
第 1 单元
1.2
1.2 数据的计算
学习目标
★了解计算的基本方式和计算的发展过程。
★根据问题需求, 选用恰当的计算方式。
★感受计算机在处理数据时的优势。
计算的发展过程
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计算的发展过程
现在我们所说的计算机,其全称是通用电子数字计算机,“通用”是指计算机可服务于多种用途,“电子”是指计算机是一种电子设备,“数字”是指在计算机内部一切信息均用0和1的编码来表示。计算机的出现是20世纪最卓越的成就之一,计算机的广泛应用极大地促进了生产力的发展。
自古以来,人类就在不断地发明和改进计算工具,从古老的“结绳记事”,到算盘、计算尺、差分机,直到1946年第一台电子计算机诞生,计算工具经历了从简单到复杂、从低级到高级、从手动到自动的发展过程,而且还在不断发展。
手动式计算工具
最原始的人造计算工具是算筹,我国古代劳动人民最先创造和使用了这种简单的计算工具。根据史书的记载,算筹是一根根同样长短和粗细的小棍子,算筹采用十进制记数法,有纵式和横式两种摆法,这两种摆法都可以表示1、2、3、4、5、6、7、8、9九个数字,数字0用空位表示,如图2所示。算筹的记数方法为:个位用纵式,十位用横式,百位用纵式,千位用横式,……,这样从右到左,纵横相间,就可以表示任意大的自然数了。
算盘由算筹演变而来,并且和算筹并存竞争了一个时期,终于在元代后期取代了算筹。
算
筹
机械式计算工具
17世纪,欧洲出现了利用齿轮技术的计算工具。1642年,法国数学家帕斯卡(Blaise Pascal)发明了帕斯卡加法器,这是人类历史上第一台机械式计算工具,帕斯卡加法器是由齿轮组成、以发条为动力、通过转动齿轮来实现加减运算、用连杆实现进位的计算装置。
德国数学家莱布尼茨(G .W .Leibnitz)发现了帕斯卡一篇关于“帕斯卡加法器”的论文,激发了他强烈的发明欲望,决心把这种机器的功能扩大为乘除运算。1673年,莱布尼茨研制了一台能进行四则运算的机械式计算器,称为莱布尼兹四则运算器,如图7所示。这台机器在进行乘法运算时采用进位-加(shift-add)的方法,后来演化为二进制,被现代计算机采用。
帕斯卡加法器
莱布尼兹四则运算器
机电式计算机
https://cloud.tencent.com/developer/article/1333667
1886年,美国统计学家赫尔曼·霍勒瑞斯(Herman Hollerith)借鉴了雅各织布机的穿孔卡原理,用穿孔卡片存储数据,采用机电技术取代了纯机械装置,制造了第一台可以自动进行加减四则运算、累计存档、制作报表的制表机,这台制表机参与了美国1890年的人口普查工作,使预计10年的统计工作仅用1年零7个月就完成了,是人类历史上第一次利用计算机进行大规模的数据处理。霍勒瑞斯于1896年创建了制表机公司TMC公司,1911年,TMC与另外两家公司合并,成立了CTR公司。1924年,CTR公司改名为国际商业机器公司(International Business Machines Corporation),这就是赫赫有名的IBM公司。
电子计算机
计算的基本方式
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我国古代出现了多部数学著作,如《九章算术》《孙子算经》等。
孙子算经》记载:“今有雉(鸡)兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”请思考该问题的计算方法。
探究1:对于“鸡兔同笼”问题,试阐述你的计算步骤。
假设法
抬脚法
方程法
公式法
列表法
今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?
探究学习
活动1 人工方式解决 “鸡兔同笼” 问题
今有雉(鸡)兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?你能用什么样的计算方法解决呢?
方程法:
假设:兔有x只,鸡有y只,则有
x+y = 35
4x+2y=94
解得x=12,y=23
答:有12只兔,23只鸡
活动1 人工方式解决 “鸡兔同笼” 问题
今有雉(鸡)兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?你能用什么样的计算方法解决呢?
砍足法(抬脚法):
让兔子和 鸡同时抬起2只脚,这样笼子里着地的脚都是兔子的,且每只兔子有2只脚着地,那么有
[94-(35x2)] ÷ 2 = 12(只)
则,鸡的只数35-12 = 23(只)
假设法
假设这35个头都是兔子,那么腿数就应该是35×4=140。比94多的腿数是因为把两条腿的鸡看成了四条腿的兔子了。所以多的腿数÷2就是鸡数。
公式为:鸡的只数=(兔的脚数×总只数-总腿数)÷(兔的腿数-鸡的腿数)
鸡的只数(35×4-94)÷(4-2)=23(只)
计算
数据 在 运算符 的操作下, 按 规则 ” 进行的数据变换,如
“3+ 3=6” “3 X 2=6”
这是简单计算中的算术运算。
通过建立分析模型和设计有效的步骤、方法,利用自动计算工具来进行规律预测和发现, 这是计算机领域的计算。
建立分析模型
设计有效的步骤、方法
利用自动计算工具进行规律预测和发现
列表法
表格怎么列? 可以用什么工具代替手工?
活动2 借助电子表格软件解决 “鸡兔同笼” 问题
鸡 + 兔 = 35
若兔有0只,则鸡有35只
若兔有1只,则鸡有34只
…
若兔有12只,则鸡有23只
表1.2.1 “鸡兔同笼”问题表格
电子表格软件
电子表格软件是面向大众的计算工具, 它的图形用户界面及 ”所见即所得“ 的编辑技术等使对数据进行计算更加易千操作。
常见的电子表格软件有Microsoft Office Excel,WPS表格等。
1、公式
公式是以等号“=”开头,用运算符将数据、单元格地址、函数等连接在一起的式子 。
例如:
=3+5
=A2+B2
=SUM(D5:F5)
1.1 公式中的运算符
运算符是指表示运算关系的符号。Microsoft Excel包含4种类型的运算符:算术运算符、比较运算符、文本运算符和引用运算符。
算术运算符可以完成基本的数学运算
算术运算符
比较运算符主要用于比较两个数值的大小
比较运算符
文本运算符可以将一个或多个文本字符串连
接为一个组合文本,文本运算符只有一个:&(和号),其含义是将两个文本值连接或串联起来产生一个连续的文本值,如“信息技术”&“基础”的
结果是“信息技术基础”。
引用运算符可以将单元格区域合并计算,它包括冒号、逗号和空格
文本运算符
1.2 创建公式
公式内容可以直接在单元格中输入,也可以在编辑栏中输入。
在单元格中输入
1.3 移动和复制公式
移动后的单元格引用不变
移动前的单元格
当复制公式时,单元格引用将根据所用引用类型而变化
试一试:
使用公式计算总分和平均分。
公式
(D2,G2)是两个单元格,分别是D2和G2;
(D2:G2)是D2到G2四个单元格,分别是D2,E2,F2,G2;
用公式计算陈一的平均分:
公式:
平均分 = (D2+E2+F2+G2)÷ H2
巩固提升
在电子表格中,单元格区域D2:E4所包含的单元格个数是( )。
A.8 B.5 C.6 D.7
2. 在电子表格中,函数SUM(A1:B4)的功能是( )
A.按行计算A列与B列之和 B.按列计算1,2,3,4行之和
C.计算A1+A2+A3+A4+B1+B2+B3+B4 D.计算A1+B4
3. 填空题,写出一下函数的功能:
COUNT( ) MAX( ) MIN( )
课堂小结
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