2.1 计算机解决问题的过程课件-2025-2026学年教科版高中信息技术必修一

开学第一课 Hello,freshman! Hello,world! 高中信息技术 任课教师 xxx 上课时间 每周五第八节，单周一第六节 上课教室 行政楼南四楼网络教室三 办公室 行政楼北三楼310 必修一 第1单元 初识数据与计算 ★第2单元 编程计算 第3单元 认识数据 ★ 第4单元 计算与问题解决 ★ 第5单元 数据分析与人工智能 必修二 第1单元 信息系统的功能与组成 第2单元 信息系统的集成 ★ 第3单元 信息系统的设计与开发 第4单元 信息系统的安全 第5单元 信息社会的建设 介绍 学生情况：初中学了些什么？变成情况？课代表 信息技术的概念 广义：信息技术是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种方法、工具与技能的总和。 （该定义强调的是从哲学上阐述信息技术与人的本质关系。） 中义：信息技术是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术之和。 （该定义强调的是人们对信息技术功能与过程的一般理解。） 狭义：信息技术是指利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备及软件工具与科学方法，对文图声像各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。 （该定义强调的是信息技术的现代化与高科技含量。） 1、掌握信息技术工具；2、具备批判性思维；3、解决现实问题 怎么学？ 勤思 发散思维 批判性思维 博闻 关注热点 思考现象 多练 做好笔记 动手尝试 时间2027年1月初 考试时长：60min 上机考试，满分100分 考试题型和内容 通过江苏省普通高中学业水平合格性考试，才能拿到高中证书 信息技术合格性考试说明 选择题（25道，50分） 必修一和必修二所有知识 操作题（3道，30分） 2道python，1道WPS表格或Access数据库 综合分析题（20分） 信息系统、物联网、互联网（随机抽题） 纪律 上课前按指定座位就坐 禁止带零食进入机房、不乱扔纸屑杂物 不可拆卸电脑设备，在桌面、电脑屏幕上写画 下课后将键盘、鼠标摆放整齐，凳子归位 观察思考 人工智能三要素 算法 数据 算力 分析问题 设计算法 编写程序 调试运行 修改 分析问题 寻找解决问题的方法 解决问题并验证结果 计算机解决问题最重要的环节是设计算法 人解决问题的过程 计算机解决问题的一般过程 算法：解决问题的方法和步骤 记忆挑战 【最强大脑游戏】 游戏规则：用10秒记忆10个物品及他们的编号，之后根据提问回答5个物品的编号，看谁记住的物品编号数量多。 观察并分析程序的执行过程。 显示物品的名称及编号10s 屏幕清空 显示5个物品的名称并依次回答编号 输出答对的题数 分析问题 算法：解决问题的步骤和方法 生活中还有哪些算法的例子？ 超市购物 乘坐高铁 看病就医 h=(1/2)gt2 …… 生活中我们也用到很多算法，比如去超市购物，先选定物品，然后进行比较挑选，最后去收银台结账，这一系列活动流程和策略就是所谓的算法 了解算法之后，还需要准确、具体的将他描述出来。如何描述一个算法? 常见的用自然语言表示算法 、用流程图表示算法 实现“最强大脑游戏”的步骤 环节 解决的问题 解决的步骤 出题 显示物品和编号10秒 1.显示游戏规则，物品及其编号10秒 2.清屏 答题 回答给出物品的编号直至满5题  1.随机给出一个物品名称  2.回答编号 3.如果回答正确，答对的题数加1 4.重复以上步骤，直到答完5道题 输出结果 输出答对的题数  输出答对的题数  用自然语言描述算法 用自然语言表示通俗易懂。 语义不大严格，容易出现“歧义性”。 用流程图描述算法 相比自然语言描述方法，用流程图描述算法更形象、直观、更容易理解。 任务：分解“最强大脑”游戏，尝试画出各环节的流程图。 1. 画出“最强大脑”游戏出题环节的流程图 用流程图表示： 是按照自上而下的先后顺序依次执行程序语句 S1：显示游戏规则、物品及编号10秒 ； S2：清屏； S1 S2 开始 结束 用自然语言描述： 任务：分解“最强大脑”游戏，尝试画出各环节的流程图。 用流程图描述算法 下面我们就分别用自然语言和流程图表示大象进入象舍 13 2. 答题环节中，如果回答正确，答对题数加1（错误，不做任何操作） 用流程图表示： 判断答题是否正确 如是：答对题数加1 如否：不做任何操作 用自然语言描述： 答题正确？ 答对题数加1 否 是 开始 结束 是根据给定的条件进行判断的结构 用流程图描述算法 14 3. 计算机出题，用户答题，每人答5题，最后输出答对的题数（暂忽略“判断答题是否正确部分”） 用自然语言表示： 出题 是否已出满5题？ 开始 结束 答题 是 否 输出答对的题数 判断是否出满5题 如是：输出答对的题数 如否：出题 答题 重复以上步骤，直到出满5题。 是一直重复某一部分操作的结构 用流程图描述算法 15 A B 条件？ A B 否 是 按照自上而下的先后顺序依次执行程序语句。  三种基本结构的流程图 顺序结构 选择结构 循环结构 是一种重复某一部分操作的结构。 是一种根据给定的条件进行判断的结构。 A 条件？ 是 否 用流程图描述算法 根据结构不同，我们把流程图分成顺序结构，选择结构，循环结构 按照自上而下的先后顺序依次执行程序语句。在如图2.1.2所示的顺序结构示意图中，先执行处理框A,再执行处理框B。 分支结构也称为选择结构，是一种根据给定的条件进行判断的结构。分支结构中必定包括一个 判断框，若满足条件则执行处理框A，若不满足条件则执行处理框B。 循环结构是一种重复 某一部分操作的结构。 如图2.1 .2所示的循环结构中，若满足条件则执行循环体(处理框A)，若不满足条件则跳出循环，执行循环结构后面的代码。 16 优点：形象、直观，容易理解 缺点：不能直接在计算机上运行 显示游戏规则、物品及其编号10秒 清屏 出题 是否已出满5题？ 回答是否正确 开始 答对的题数加1 输出答对的题数 结束 答题 是 是 否 顺序结构 分支结构 循环结构 否 用流程图描述算法 根据结构不同，我们把流程图分成顺序结构，选择结构，循环结构 按照自上而下的先后顺序依次执行程序语句。在如图2.1.2所示的顺序结构示意图中，先执行处理框A,再执行处理框B。 分支结构也称为选择结构，是一种根据给定的条件进行判断的结构。分支结构中必定包括一个 判断框，若满足条件则执行处理框A，若不满足条件则执行处理框B。 循环结构是一种重复 某一部分操作的结构。 如图2.1 .2所示的循环结构中，若满足条件则执行循环体(处理框A)，若不满足条件则跳出循环，执行循环结构后面的代码。 17 程序设计语言的发展 编程实现 random库是使用随机数的Python标准库  os 库是Python标准库, 常用的有路径操作、进程管理、环境参数等。路径操作、进程管理 18 机器语言 由二进制的0、1代码指令构成，能被计算机直接识别。 汇编语言 面向机器的语言，为特定的计算机系统设计，属于低级语言。 高级语言 更容易掌握和使用，通用性更好，程序可读性更强，也便于修改、维护。如：Java、C/C++及Python 用python语言实现游戏 任务：查看“最强大脑”程序源代码，结合注释理解程序，找出“出题”“答题”“输出结果”环节，并在程序中注释出来。 编程实现 random库是使用随机数的Python标准库  os 库是Python标准库, 常用的有路径操作、进程管理、环境参数等。路径操作、进程管理 19 处理框 对应代码 t2=random.sample(things,5) for i in t2: ans=int(input(i + "的编号是:")) 注：此段程序既包含了出题，也包含了答题 n=n+1 print("你好，现在你有10秒钟的时间记忆下列物品及其编号") things=["苹果","香蕉","橙子","梨子","猕猴桃","柚子", "猴魁","铁观音","彩蛋","复活节"] for i in range(10): print(i,":",things[i]) time.sleep(10)   os.system("cls") ① ② ③ ④ 找出处理框对应的代码 编程实现 20 练习1 描述算法可以有多种方法，以下不是算法描述的方法的是( )。 A.自然语言 B.流程图 C.伪代码 D.树形图 D 课堂小练 21 练习2 图形符号 在算法描述流程图中表示( ) A、算法的开始或结束 B、输入输出操作 C、处理或运算的功能 D、判断条件是否满足需求 D 课堂小练 22 练习3 课堂小练 开始 a>=10 Y N 输入a的值 输出a的值 结束 a a-2 a a+2 1.当输入数值a=8时，则输出a的值是（ ） 2.当输入数值a=10时，则输出a的值是（ ） 6 12 23 课堂总结 24 Python基础 每个人都应该学习如何编程，因为它教会你如何思考。 ——史蒂夫·乔布斯 高中信息技术 初识python Python是一种面向对象、解释型的计算机程序设计高级语言。 语法简洁清晰，方便对数据进行组织和处理，具有丰富和强大的库，开源可移植。 吉多·范罗苏姆 （Guido van Rossum） 初识python 面向过程：像按步骤做菜，一步一步做完。 面向对象：像把东西分成角色，谁来做、做什么。 编译型语言：先把 “外文说明书” 翻译成 “中文完整版”，再照着做（一次翻译，永久使用）。 解释型语言：边看 “外文说明书” 边查词典翻译，做一句翻一句（每次用都要翻）。 面向过程 初识python 编写程序一般需要相应的开发环境。 IDLE是Python自带的集成开发环境。 主程序： 命令行提示符界面 模块说明书 用户手册 IDLE带有解释器（交互式：执行Python程序）和编辑器（文件式：编辑Python程序）。 打开IDLE，会出现解释器，在提示符“>>>”后输入任意代码执行。 通过Python Shell菜单（File->New File）打开编辑器输入相应的Python程序并运行（Run->Run Module），运行中会要求保存一个.py文件；也可双击.py文件直接运行。 python编程环境 交互式：>>>直接运行结果，不能保存、修改，适合语法练习 文件式：IDLE窗口，大量批量输入，保存和修改方便 交互式：>>> 直接运行结果，不能保存、修改，适合语法练习 文件式：IDLE窗口 大量批量输入，保存和修改方便 python编程环境 算法 方法2 B杯雪碧倒入C杯中；A杯可乐倒入B杯中；C杯雪碧倒入A杯中。 方法1 A杯可乐倒入C杯中； B杯雪碧倒入A杯中； C杯可乐倒入B杯中。 这就是算法！ 三个杯子，A装有“可乐” ，B是“雪碧”，C是空杯。如何把两个杯子中的饮料互换? x=3, y=5，两个互换？ 举例引申x=3,y=5,两个互换，开辟一个空间命名为x,存储数字3... 常量 指在程序运行期间始终保持不变的量。所有的常数都是常量。 如：123、3.14等 在程序执行过程中，其值可以改变的量称为变量（variable） 如：n=1 变量 无论是变量还是常量，在创建时都会在内存中开辟一块空间，用于保存它的值 常量＆变量 用计算机实现求的圆的面积 设计算法：S=πr2 π为常量，S、r为变量 shell页面直接执行一行，idle可以编写多行 Python Shell（交互式解释器）：是一个命令行界面的交互式环境，允许用户输入单条 Python 代码并立即执行，实时返回结果（类似 “即时对话”）。 IDLE是 Python 官方自带的集成开发环境（IDE）。它内置了一个 Python Shell（作为其组成部分），同时还提供代码编辑器、语法高亮、自动缩进、调试工具等开发功能。 变量命名规则 （1）必须以字母或下划线开头，后面可以是字母、数字或下划线； （2）区分大小写； （3）不能使用保留字。 常量＆变量 举例：正确的命名 lvye_study _lvye n123 举例：错误的命名 123n -study continue my+title shell页面直接执行一行，idle可以编写多行 Python Shell（交互式解释器）：是一个命令行界面的交互式环境，允许用户输入单条 Python 代码并立即执行，实时返回结果（类似 “即时对话”）。 IDLE是 Python 官方自带的集成开发环境（IDE）。它内置了一个 Python Shell（作为其组成部分），同时还提供代码编辑器、语法高亮、自动缩进、调试工具等开发功能。 Python中的保留字（关键字） and break elif for in not True as class else from is or try assert continue except global lambda pass while async def False if None raise with await del finally import nonlocal return yield 注：True（非0、空即为真）和 False（0）为数字，也可以理解为是关键字，表示逻辑上的真和假。 常量＆变量 1.下列命名方式正确与否？ 练习 2.Python程序中添加注释的方法是（   ）。 A.'注释 B.#注释 C.//注释 D.%注释 B data-1 2data this_is_a_good_day if2 True class_1 常量＆变量 （1）必须以字母或下划线开头，后面可以是字母、数字或下划线；短横线+-？等符号都不行 注释提高可读性 算术运算符 + - * ** / // % 功能 加 减 乘 幂 除 整除 取模 ① ② ② ② ② ③ ③ 4*2 4/2 5//3 4%2 4**3 9**0.5 9//2 -9//2 向下取接近商的整数 >>8 >>2 >>1 >>0 >>64 >>3 >>4 >>-5 练习 被除数 ÷ 除数 = 商 …… 余数 // 整除 %取模 例：8 ÷ 4 = 2 …… 0 8 4 → 2 8 4 → 0 // % 算术运算符 要取出三位正整数x的十位上的数字，如取出789中的数字8，可以怎么实现？ x//10%10 x%100//10 6*3%4//2**3 有括号先括号 赋值 格式：变量名 = 表达式 功能：计算表达式的值，将表达式的值赋给变量。 n = n + 1 a=b=c=1 #数值1赋值给变量a,b,c a,b,c=1,2,3 #数值1,2,3分别赋值给变量a,b,c a,b=b,a #交换a,b两个变量的值 c+=a #等效于c=c+a Python中的赋值语句较为灵活 赋值 =赋值号，+=赋值运算符 练习 1.打开文件“0赋值.py”，进行以下操作并保存结果。 (1)将数值 9 赋给变量 a; (2)将数值 3 赋给变量 b; (3)将表达式 a/（b+a） 的值赋给变量 c; (4)交换a、c的值; (5)依次编写完成后原名保存并关闭应用软件。 赋值 8班 输入、输出函数 输出函数 print() 将括号内的内容进行打印输出，如有多个输出内容，用“，”分隔。 敲一敲： print(“Hello world!”) name=“栗子” print(“Hello”,name) 字符串，即文本，可以是字母、数字或符号，两端加引号 输入函数 input() 用用户从键盘输入数据，括号里的内容为提示词。 name=input(“请输入你的名字：”) print(“Hello”,name) a=2 b=’2’ c=’026’ print(a*3) print(b*3) print(b+c) print(a+b) 数据类型 类型标识符 特点 整型 int 整数可以任意大，可正可负，如3、-99、988776635547347784 浮点型 float 可以用浮点型表示小数，如 3.14159、12.0 字符串型 str 用' '或者“ ”括起来的一串字符，里面的内容可以是文字、数字、符号等。如："中国"、"China"、"300451" 布尔型 bool 用于逻辑判断，只有两个值，表示真的True和表示假的False 列表 list 用来存放一组数据的序列，用一组[ ]括起来，列表里可以放各种数据，可以是数值，字符串，中间以逗号分隔。如： [1, 2, 3, 4, 5] 数据类型 数据类型 在程序设计中，可以通过强制类型转换操作，把某个数据从一种数据类型转换成为另一种数据类型。 数据类型转换函数 功能说明 float（x） 将x转换为一个浮点型数据 int（x） 将x转换为一个整型数据 str（x） 将x转换为一个字符串型数据 x=123456 y=float(x) z=int(y) print(x,y,z) print(int(9.4),int(-9.4)) 6,11班 输入： input() 函数 #表示用键盘输入一行内容 如：name=input("请输入你的名字：") year=int(input("请输入你的年龄：")) 如：print(name) print(“年龄是：”,year) 输出： print() 函数 #表示在控制台输出内容，多个输出项之间用英文逗号隔开 返回值是字符串类型 练习：输入圆的半径，输出它的面积。π取3.14常量 ‌示例输入‌：5 和 3.6 ‌示例输出‌：78.5 40.6944 练习 保留两位小数 round(x,y) 保留x的y位小数 21班 调试代码 代码一： pow(x,y) 计算xy，等效于x**y 代码二： 调试代码 代码三： 保留两位小数 round(x,y) 保留x的y位小数 阶段小结 $