让计算机会数数(教学课件)五年级信息科技

第4单元 发挥算法的优势 让计算机会数数 第１3课 五年级 学习目标 01 课堂导入 02 新知探究 03 知识总结 04 智慧挑战 05 兴趣园地 06 目录 CONTENTS 2 PART 1 学习目标 通过描述让计算机从 1 数到 100 的算法，了 解用循环结构解决问题时的重复过程。 了解循环结构与计算机工作特点的关系，体 会利用计算机的快速运算能力来解决问题的方法。 学习目标 PART 2 课堂导入 课堂导入 要让计算机“从1数到100”，应该怎样描述算法步骤呢？ 用计算机进行计算处理有什么优势？ 循环结构 PART 3 新知探求 新知探究 学习活动1 活动1：描述“从1数到100”的算法 新知探究 学习活动1 描述“从1到100”的算法 1. 缩小问题规模 　　为了便于理解，先把问题规模缩小，分析从 1 数到 10 的过程。 思考以下问题： （1）我们数数的过程是什么样的？ （2）数完一个数后，怎么数下一个数？ （3）如何让计算机数数？ 1，2，3，4，5，6，7，8，9，10。除了输出的数不一样，其他都是一样的，是重复的操作。 讨论 人在数数的过程很简单，一个数一个数地数下去。如果这个任务交给计算机来完成，可以把重复的操作通过循环结构来描述。 数完1，数2，在1的基础上加1，以此类推。从中发现的规律是每个数依次加1。 新知探究 学习活动1 描述“从1到100”的算法 1. 缩小问题规模 　　为了便于理解，先把问题规模缩小，分析从 1 数到 10 的过程。 请用自然语言进行描述 请用流程图进行描述 1,2,3，……10。 人数数的过程，一个数一个数地数下去。 如果规模更大的数数交给计算机呢？ 新知探究 学习活动1 描述“从1到100”的算法 2. 回顾学习过的循环结构 　　循环结构是一种基本的控制结构，用于重复执行循环体中的语句，直到 满足循环条件为止。 执行过程描述： （1）如果循环条件成立，则做一遍循环体指定的操作； （2）再检查循环条件，如果成立，则再做一遍循环体指定的操作； （3）以此类推，重复执行，直到循环条件不再成立。 需要重复执行的语句，可包含一个或多个语句 新知探究 学习活动1 描述“从1到100”的算法 3. 还原问题，描述算法 　 要让计算机“从 1 数到 100”，如果是“第一次输出 1、第二次输出 2、 第三次输出 3……”那么每次操作都不一样。 如果画出流程图，就有 100 个操作框，在一张纸上根本画不下，事实上也没必要画出来。 …… 太复杂 新知探究 学习活动1 描述“从1到100”的算法 3. 还原问题，描述算法 　要描述“从 1 数到 100”的操作，每次操作都是相同的，只是数值不同。 可以用循环结构来描述： 初始时：这个数为 1 结束时：这个数为 101 …… 第 1 次：输出这个数，然后把这个数加 1。判断这个数是否小于等于 100，此时条件满足，继续循环 第 2 次：输出这个数，然后把这个数加 1。判断这个数是否小于等于 100，此时条件满足，继续循环 第 100 次：输出这个数，然后把这个数加 1。。判断这个数是否小于等于 100，此时条件不满足，结束循环 新知探究 学习活动1 描述“从1到100”的算法 3. 还原问题，描述算法 初始时：这个数为 1 结束时：这个数为 101 …… 第 1 次：输出这个数，然后把这个数加 1。判断这个数是否小于等于 100，此时条件满足，继续循环 第 2 次：输出这个数，然后把这个数加 1。判断这个数是否小于等于 100，此时条件满足，继续循环 第 100 次：输出这个数，然后把这个数加 1。判断这个数是否小于等于 100，此时条件不满足，结束循环 流程图 新知探究 学习活动1 描述“从1到100”的算法 进一步探究：描述让计算机“从 1 数到 100”， 只数其中的奇数 初始时：这个数为 1 结束时：这个数为 101 …… 第 1 次：输出这个数，然后把这个数加 1。判断这个数是否小于等于 100，此时条件满足，继续循环 第 2 次：输出这个数，然后把这个数加 1。判断这个数是否小于等于 100，此时条件满足，继续循环 第 100 次：输出这个数，然后把这个数加 1。判断这个数是否小于等于 100，此时条件不满足，结束循环 流程图 2 2 2 50 2 新知探究 学习活动2 活动2：验证从“1到100”的算法 新知探究 学习活动2 验证从“1到100”的算法 # 设置计数变量的初值 c = 1 # 用循环控制从 1 数到 100 while c <= 100: print(c) # 输出当前的数 c = c + 1 # 计数变量加 1 第1步：在 Python 中打开并运行以下参考程序，查看运行结果，了解程序执行的过程，观察 while 循环结构 运行结果 新知探究 学习活动2 验证从“1到100”的算法 在 Python 中，循环结构可以用 while 语句来实现： 第1步：在 Python 中打开并运行以下参考程序，查看运行结果，了解程序执行的过程，观察 while 循环结构 循环的三要素： 初始化、 判断条件和循环体 语句的基本格式如下： while 循环条件 : 循环体 c = 1 while c <= 5: print(c) c = c + 1 print(' 输出结束 ') 例如 新知探究 学习活动2 验证从“1到100”的算法 第1步：在 Python 中打开并运行以下参考程序，查看运行结果，了解程序执行的过程，观察 while 循环结构 注意：c=c+1是一条赋值语句。 将变量c的数值加1，把计算结果再存储到c中，实现c值的变化。 # 设置计数变量的初值 c = 1 # 用循环控制从 1 数到 100 while c <= 100: print(c) # 输出当前的数 c = c + 1 # 计数变量加 1 C值的变化过程 新知探究 学习活动2 验证从“1到100”的算法 第2步：修改程序。 n = int(input(' 请输入自然数 n：')) c = 2 while c <= n: print(c) c = c + 2 输入一个自然数 n，输出 1 至 n 之间的所有偶数。 新知探究 学习活动2 验证从“1到100”的算法 进一步探究 利用取余运算，输出 1 到 n 之间所有能被 5 整除的数。 补充程序代码，运行程序 c < = n: c + 1 新知探究 学习活动2 验证从“1到100”的算法 认识变量 编程实现算法时，变量用于存储数据。通过变量可以调用和操作存储在计算机内存中的数据。 例如，以上程序中的n和c都变量，其中c先被赋值为1,此后每循环一次，会在原数值基础上加1再赋值给它。 Python中的变量名可以由中文字符、英文字母等开头，但不能以数字开头，不能包含空格等。 变量可以存储多种类型的数据，如整数、浮点数、字符等。变量通过赋值语句来存储数据，一个变量被赋值后，就可以在程序中调用它。 新知探究 活动3：感受计算机运算处理的优势 学习活动3 新知探究 学习活动3 感受计算机运算处理的优势 操作练习 第 1 步：启动 Python，打开它的窗口。 第 2 步：打开配套资源中的“数数 .py”程序，观察并运行，体会编程 进行计算的速度。 1 秒大约进行 ________ 次数数（加法运算）。 新知探究 学习活动3 感受计算机运算处理的优势 操作练习 计算机最大优势，就是处理能力快速 通过简单的对比，可以发现，编程让计算机完成加法运算时，可以充分发挥算法的优势，提高解决问题的效率。 但相对于加法运算来说，输出操作也要占用不少的时间。 第 3 步：打开配套资源中的“数数并输出 .py”程序，观察并运行。 1 秒大约进行 ________ 次数数（加法运算）和 _______ 次输出。 新知探究 学习活动3 感受计算机运算处理的优势 1 数到 100 人类 进行翻书页、数物品个数、排队报数等操作时，每秒最多也就能翻几页书、数几个物体、报几个数。 计算机 利用程序来让计算机完成数数时，即使是一台普通的个人计算机，1 秒 也可以枚举几百万个数。这个数量可能与计算机的硬件配置和软件相关，但同一类型的计算机，数量级基本是一致的。 循环结构与数据枚举 枯燥且没有创造性 快速地， 不厌其烦地稳定工作 PART 4 知识总结 知识总结 循环结构 循环结构是一种程序设计的基本结构，其核心在于能够让特定的代码段或操作按照预定的规则重复执行。 循环的三要素：初始化、判断条件和循环体。 循环结构与 计算机运算 对应计算机重复执行某指令，循环结构可以提高运算效率，快速解决问题 PART 5 智慧挑战 2.循环结构的主要作用是？（ ） A、使程序运行速度更快 B、减少程序的代码量 C、重复执行一段特定的代码 D、让程序更容易理解 1.计算机能够高效地执行循环结构，主要是因为其具有（ ）的特点。 A、智能性 B、快速重复执行指令的能力 C、自我学习能力 D、创造性 智慧挑战 智慧挑战 解析：循环结构的本质，在编程中，循环结构（如for循环、while循环）用于重复执行一段代码，直到满足特定条件。 答案：B 解析：循环结构根本目的是通过控制流程重复执行特定代码段，从而高效处理重复性任务。 答案：C PART 6 兴趣园地 兴趣园地 如果知道起始数 b 和终止数 e，编程找出 b 到 e 之间的所有奇数。 提示： 如果起始数是偶数，那么初始值先要加1，再每次循环时加2； 如果起始值是奇数，那么把每次循环加2，直到终止值。 找 奇 数 补充程序代码并运行程序 b+1 b+2 兴趣园地 游戏规则： （1） 游戏参与者按顺序排好队。 （2） 从 1 依次报数到 100，如果是 7 的倍数或末位数是 7，就报“过”。 （3） 如果违规了就要被“罚”。 “逢七必过”的游戏 补充流程图 这个数是 7 的倍数 ? 这个数末位是 7 ？ 1 2 3 4 5 6 过 8 9 10 11 12 13 过 15 16 100 …… 谢谢 下节课见！ Thanks！ 五年级 $