4.4 综合问题的解决导学案-教科版（2019）高中信息技术必修一第四章

4.4 综合问题的解决 【学习目标】 1.学会分析任务，描述需求分析，知道要解决问题的关键问题。 2.体验软件开发的基本流程。 【知识框架】 知识点1：问题解决过程 综合问题解决时，通常先考虑 ，后考虑 ；先面向 ，再细化 。软件开发解决问题时，需要立足对象间的相互 ，强调便捷的人机交互模式，尽量向需求靠拢。 “基于需求，分析问题”主要是根据项目需求分析问题，思考软件设计的初始条件、项目需实现的模块、模块功能的描述等。 “分解任务，设计流程”主要是根据分析问题后的模块功能，分解任务，设计具体的设计流程，如流程图等，也可以采用文字的形式进行描述。 “组装程序，测试运行”主要是通过程序设计实现分解后的各模块功能，各模块通过组合组装成一个完整的程序。 知识点2：需求分析 是软件工程中的一个关键过程。需求分析阶段的任务是确定软件系统的 。可以理解为确定需要计算机“做什么”及想达到什么样的效果。 只有在确定了这些需求后，才能够分析和寻求系统的 。 知识点3：事件处理 软件设计中通常有随事件的发生而改变的 ，如鼠标单击、键盘输入、循环监测等事件，并且根据事件来更新状态。 知识点4：总体设计和详细设计 总体设计就是在需求分析的基础上对模型 、分解 ，明确程序由哪些 组成。概括地说，就是系统应该如何 。 详细设计主要指 设计、 设计等。 知识点5：程序设计 程序设计是使用某种 编写命令序列，指示计算机完成特定功能的过程。 程序设计的核心在于将人类的逻辑思维转化为计算机能够 和 的精确指令，这一过程需要深厚的计算机科学基础、逻辑思维能力和问题解决技巧。 程序设计的过程通常包括分析、设计、编码、测试、排错等不同阶段。 分析阶段需要理解问题和需求，设计阶段则涉及算法和数据结构的选择，编码阶段是将设计转化为具体的程序代码，测试阶段则是验证程序的正确性和稳定性，排错阶段则是修正程序中的错误。 知识点6：pygame pygame是一个专门用来开发游戏的模块，可以包含图像、声音等。 1.pygame 监听程序 while : # 监听所有事件，获取事件列表 for in pygame.event.get(): if event.type==pygame.QUIT: # Quit事件 sys.exit() # 退出程序 #鼠标单击事件 if event. ==pygame.MOUSEBUTTONDOWN: …… 不同的按键事件，在监听事件中增加相应的判断语句。 2.pygame 窗口问题 import # 导入模块 pygame. () # pygame模块初始化 # 创建一个窗口screen,大小为800*600 screen=pygame.display.set_mode([ ]) pygame.display. ('实例') # 设置屏幕标题 screen. ((144,238,144)) # 窗口填充淡绿色 img=pygame.image. ('ball.png') # 载入ball.png图像到内存 # 将图像绘制在screen中，图像的左上角在[200,200] screen.blit(img,[200,200]) pygame.display. () # 窗口刷新 活动1：了解需求，分析问题 打开配套资源中的“接福.py”程序并运行，单击屏幕上不断出现的福字，观察屏幕变化。 考虑游戏功能，需要导入的模块有 （模块提供了图像、声音等函数）、 （产生随机数）、 （Python环境相关函数）。 pygame模块 模块 功能 pygame.display 访问显示设备 pygame.event 管理事件 pygame.font 使用字体 pygame.image 加载和存储图片 活动2：人机交互及程序拼装 打开配套资源中的“接福.py” ，找到相应的代码，仔细阅读并理解各语句的含义，在下面横线上用自然语言描述其对应的功能。 if event.type==pygame.MOUSEBUTTONDOWN: # # 获取坐标记录在mousex , mousey中 Mousex,mousey=pygame.mouse.get.pos() 【课后练习】 1.在综合问题解决方法中，面向对象方法的优势不包括（ ） A. 易于维护 B. 易于扩展 C. 难以理解 D. 代码复用 2.在解决综合问题时，我们通常先考虑(　　)，后考虑细节。 A. 色彩 B. 界面 C. 总体 D. 局部 3.在Python程序中,下列语句的作用是（ ） pic_m=pygame.image.load('air.jpg') A. 仅装载air图片到内存 B. 装载air图片到内存,并在窗体中显示出来 C. 保存当前信息为air图片 D. 将变量pic_m中的信息作为图片(air)输出至程序文件夹 4.下列Python语句中，使用pygame实现延时1秒的语句正确的是（　　） A. pygame.display.update(100) B. pygame.time.delay(100) C. pygame.display.update(1000) D. pygame.time.delay(1000) 5.下列Python程序段能够创建大小为600×400窗口的是(　　) ①import pygame pygame.init() screen = pygame.display.load([600, 400]) ②import pygame pygame.init() screen = pygame.display.set_mode([600, 400]) ③from tkinter import * screen = Tk() screen.geometry("600x400") ④from tkinter import * screen = Tk() screen.size("600x400") A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ③④ 6.在python游戏设计中，pygame自带了一个监听类循环，可以不断检查用户的操作，不能实现的监听为(　　) A. 用户按键 B. 移动鼠标 C. 关闭窗口 D. 加载图片 7.Python中的pygame模块是专门用来开发游戏的，其中pygame.display.set_caption（"接福游戏"）的功能是（ ） A. 设置当前窗口标题栏的名称 B. 创建一个指定大小的窗口 C. 更新当前窗口 D. 从文件加载新图片 8.关于pygame模块，下列说法正确的是（ ） A. pygame是Python中只能用来完成游戏设计的模块 B. 如果没有pygame模块，Python就无法设计游戏 C. Python中设计游戏只需pygame模块即可 D. pygame是一款跨平台的Python模块，专为电子游戏设计 综合分析题 第一题： “洗衣机的洗衣流程”情境问题，洗衣机模拟人洗衣的过程，自动执行洗衣程序，节省了大量的人力，这主要归功于由算法控制的机器设备，请结合所学知识，完成以下5个小题。 1.算法指在有限步骤内解决问题所使用的方法，从下图的“洗涤算法”中，可以看出算法具有的特征是（ ） A.无穷性 B.单一性 C.确定性 D.繁琐性 2.算法的描述方法主要有（ ） ①自然语言 ②结构图 ③流程图 ④伪代码 A.①②③ B.①③④ C.②③④ D.①②④ 3.当衣物重量属于范围1，则设定为第一档水量；衣物重量属于范围2，则设定为第二档水量；衣物重量属于范围3，则设定为第三档水量；否则，报警提示衣物超重。该功能的实现应该使用哪种控制结构（ ） A.顺序结构 B.选择结构 C.循环结构 D.递归结构 4. 以下有关程序控制结构说法正确的是（ ） A.一个基本结构中只能包含一条语句 B.程序中的语句只能执行一次 C.选择结构中的语句都会被执行 D.在python语言中用于实现循环结构的语句有while语句和for语句 5. 某儿童牌洗衣机在最后一道漂洗过程中可将水加热至95℃，能够杀灭金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌等多种附着在衣物上的细菌，除菌率可达99%以上。下列程序中横线处应该填写（ ） n = int(input("请输入洗涤的次数：")) for i in range(n): print("第",i+1,"次洗涤:") if ①: print("加热至95℃") else: print("正常水温") A.i < n B.i == n C.i == n+1 D.i == n-1 第二题： 小申想为小朋友们开发一款阅读相关的应用程序，该程序可以统计某位小朋友一周内每天阅读时间小于家长设定值（每周设置一次）的天数。 （1）在抽象与建模阶段，小申初步设计了计算模型，用day表示天数，time表示每天阅读时间，limit表示家长的设定值。请问其中day变量的数据类型为(  ) A． f1oat B．str C． int D． bool （2）设计算法阶段，以下流程图应填入的是(  ) A．①i=i+1 ②day=day+1 B．①i=i+1 ②time=time+1 C．①day=day+1 ②i=i+1 D．①time=time+1 ②i=i+1 （3）根据上述算法描述，我们知道解决该问题的算法为枚举法，枚举算法的特点为(  )。 A．一一列举 逐一检验 B．一一检验 逐一列举 C．重复检验 D．重复列举 （4）枚举算法的结构特征是(  )。 A．分支结构中嵌套循环结构 B．分支结构中嵌套分支结构 C．循环结构中嵌套循环结构 D．循环结构中嵌套分支结构 （5）在编写程序阶段，小申想用range（起始值、终值、步长）函数生成一个长度为7的整数序列，用于表示一周7天。以下适用的语句是(  ) 。 ①range(0,7) ②range(1,7) ③range(0,7,1) ④range(1,7,1) ⑤range(7,1,-1) ⑥range(7,0,-1) A．①③⑥ B．②④⑥  C．①③⑤  D．②④⑤ （6）在调试运行阶段，小申发现程序并未达到预期的效果，如图1、图2所示，请分析原因并加以改正。 ①day=0 ②limit=float(input("家长设定值（小时） ：")) ③for i in range(7)： ④　　time=float(input("阅读时间 ："))  ⑤　　if time>limit： ⑥     day=day+1 ⑦print("有",day,"天阅读时间小于家长设定值") 请写出出错的语句的编号     ，并写出修改后的语句：     。 【学案答案】 1.总体 2.细节 3.整体 4.局部 5.联系 6.需求分析 7.功能 8.解决方法 9.状态 10.细化 11.任务 12.模块 13.实现 14.界面 15.过程 16.程序设计语言 17.理解 18.执行 19.True 20.event 21.type 22.pygame 23.init 23.800,600 24.set_caption 25.fill 26.load 27.pygame 28.random 29.sys 30.update 31.按下鼠标 【课后答案】 1.答案：C解析：本题考查软件开发。面向对象方法通过封装、继承和多态等机制，使得代码更加清晰、易于理解。当然，对于初学者来说，面向对象的概念和术语可能需要一些时间来掌握，但一旦理解了这些基本概念，面向对象方法将大大提高代码的可读性和可理解性。故正确答案为：选项C。 2.答案：C解析：从总体入手，从细节优化，面向整体，细化局部，故选C。 3.答案：A解析：仅仅将图片加载得到变量air指向的内存中，故选A。 4.答案：D解析：延迟首先是delay，故排除AC，然后参数单位是毫秒，故选1000，选D。 5.答案：C解析：1是加载图片；4中size更为geometry；故本题选23，故选C。 6.答案：D解析：监听的一般是鼠标、键盘的操作，故选D。 7.答案：A解析：设置窗口的标题栏内容，故选A。 8.答案：D解析：pygame是一款跨平台的Python模块，专为电子游戏设计，故选D。 综合分析 第一题： 答案：C、B、B、D、D 解析： 1.具有确定性，故选C。 2.算法的描述有自然语言、流程图和伪代码，故选B。 3.几个条件的判断，故选选择结构，选B。 4.基本结构中可以有多句语句；语句循环可以重新执行；选择结构中的语句只有条件符合才执行；D循环有for和while故正确。选D。 5.最后一次的边界是n-1，故i==n-1的时候是最后一次漂洗，加热到95度。故选D。 第二题： 答案：C、C、A、D、A、⑤、if time<limit: 解析： 天数是整数C； 低于设置的时间，故天数加1，i表示一周七天，填C； 枚举法就是一一举例，逐一检验，故填A 枚举就是循环中进行分支判断，故填D 左闭右开，故是136正确，填A 时间比限定少才算，故⑤错误； 改为：if time<limit: 学科网（北京）股份有限公司 $$