江苏省信息技术算法与程序设计详案.docx

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江苏省信息技术算法与程序设计详案

第一节：

计算机解决问题的过程

教学目的：

了解对现实问题的自然语言的描述

教学重点：

用计算解决问题的过程中的分析问题、设计算法步骤

教学难点：

用计算机解决问题的过程中的分析问题、设计算法

教学时间：

2课时

 教学内容：

探究问题记录表

“韩信点兵”问题2：

求整除3余1、整除5余2、整除7余4、整除13余6、整除17余8的最小自然数。

分析问题（找出已知和未知、列出已知和未知之间的关系）

写出解题步骤

   设所求的数为X，则X应满足：

X整除3余1

X整除5余2

X整除7余4

X整除13余6

X整除17余8

1、令X为1。

2、如果X整除3余1，

  X整除5余2，

 X整除7余4，

X整除13余6，

X整除17余8，则记下这个X。

3、令X为X+1。

4、如果算出，则结束；否则跳转2。

5、写出答案。

用计算机解决问题

   教师：

“用计算机解题，是不是输入上面的算法？

上面用自然语言描述的算法，计算机不懂，必须翻译成计算机的语言，这就是程序设计语言。

”教师展示与用VisualBasic语言编写的程序作对照。

简单解释变Y的作用，并提示学生程序设计语言是我们以后学习的重点。

本例用VisualBasic语言编写的程序请看教材如下：

PrivateSubCommand1_Click（）

 DimXAsInteger,YAsInteger

 X=1:

Y=0

 Do

   IfXMod3=1Then

     IfXMod5=2Then

       IfXMod7=4Then

         IfXMod13=6Then

           IfXMod17=8ThenY=X

         EndIf

       EndIf

     EndIf

   EndIf

   X=X+1

 LoopUntilY>0

 Print"韩信统御士兵数：

";Y

EndSub

 程序编好以后，通过键盘输入计算机，并运行程序查看结果这个过程叫调试程序。

教师提问2~3个小组的讨论结果，并引导出大致如下的形式结果：

求解问题的方式

相同点

不同点

人工求解问题

分析问题、设计算法、得出结果、验算结果等

对题目进行解答、运算速度慢、不需要计算机等

用计算机求解问题

编写程序、调试程序、运算速度快等

第二节：

算法和算法的描述

教学目的：

了解算法的定义及其表达方法；认知流程图的六种基本符号；理解计算机解决问题的一般过程

教学重点：

算法的定义；算法的三种表达方法；流程图的六种基本符号；用流程图描述简单的算法

教学难点：

算法的描述（三种）；用流程图描述算法

教学时间：

1课时

教学内容：

一、对算法的初步了解

1．一个简单的物理问题：

书中例6-1-1：

求物体在恒力作用下的加速度。

根据在物理课中学过的知识，要解决这个问题有多种方法：

方法一：

a）   测量出物体的质量m、拉力F和滑动摩擦力f

b）   将测量所得的数据输入计算机

c）   根据牛顿第二定律F-f=m*a，计算出加速度a

d）   输出所得的结果

方法二：

a）   测量出物体从静止开始移动的距离s、时间t

b）   将测量所得的数据输入计算机

c）   利用公式：

s=a*t*t/2计算出加速度a

d）   输出所得的结果

2．算法的定义

这种为解决某一问题而设计的确定的有限的步骤称为算法。

二、算法的描述

要把解决问题的步骤表达出来，有多种方法可以表达算法。

1．用自然语言表达

用自然语言表达算法，就是把算法的各个步骤，依次用人们熟悉的自然语言表示出来。

优点：

容易理解

缺点：

书写较烦、不确定性、对复杂的问题难以表达准确、不能被计算机识别和执行

2．用图形符号表达

用图形符号表达算法必须要有一组规定统一、含义确定的专用符号。

常用的“流程图”所用的基本符号

3．用程序实现算法

用计算机能理解和执行的程序设计语言把算法表示出来，然后把程序输入到计算机并执行，计算机才能按照预定的算法去解决问题。

不同类型的计算机能够识别的指令和语言不尽相同，即使对同一种计算机语言，不同类型的计算机对该语言的解释程序也有差异。

因此，用程序表示算法时，必须按照程序设计语言适用某类计算机的具体规定来进行。

三、用计算机解决问题的一般过程

使用计算机解决一个问题，一般包括四个过程

1．需求分析

“需求分析”是指对要解决的问题进行详细的分析，弄清楚问题的要求，包括需要输入什么数据，要得到什么结果，最后应输出什么。

2．设计算法

弄清楚要计算机“做什么”后，就要设计计算法，明确要计算机“怎么做”

解决一个问题，可能有多种算法。

例如，数学题常常有“一题多解”。

这就是说，解决一个问题的算法可能不止一种。

这是，应该通过分析、比较、挑选一种最优的算法。

3．编写程序

计算机只能接受并执行计算机程序设计语言编写的程序。

当我们为解决一个问题确定了算法后，还必须将该算法用计算机程序设计语言编写程序。

这个过程成为“编码”或“编程”。

4．上机调试与维护

编写完成的程序，不一定完全符合实际问题的要求，还必须在计算机上运行这个程序，排除程序中可能出现的错误，才能得到结果。

这个过程称为“上机调试”。

即使是经过调试的程序，在使用一段时间后，仍然会被发现错误或不足之处。

这就需要对程序做进一步的修改，使之更加完善。

这个过程称为“维护”。

在实际解决问题时，上述四个步骤可能会根据不同的问题有所侧重。

第三节：

程序与程序设计语言

教学目的：

理解源代码、算法、程序设计、程序设计语言之间的关系，了解程序设计语言的发展及种类

教学重点：

了解代码所包含的算法思想

教学难点：

计算机是如何编辑程序、编译程序和连接程序的

教学时间：

1课时

教学内容：

（一）算法、程序设计与程序设计语言之间的关系

⑴算法

　　提出问题：

什么是算法？

算法有哪些特征？

　　⑵程序设计——寻求解决问题的方法，并将其实现步骤写成计算机可执行的程序的过程。

　　⑶程序设计语言——泛指一切用于书写计算机程序的语言。

　　算法是程序设计的前提，它包含方法和步骤；

　　程序是实现算法中的思想的过程；

　　程序设计语言把算法转化为计算机认识的语言。

（二）认识程序设计语言

1、发展过程

机器语言：

由一串“0”和“1”构成二进制代码。

汇编语言：

是一种符号化（英文助记符）的机器语言。

高级语言：

如Basic、C/C++、Fortran、Pascal、Cobol、Java等。

2、分类（按转换方式不同分类）

编译型语言

解释型语言

编写的源程序需要用编译程序先翻译成机器语言的目标程序，然后再由连接装配程序进行连接装配，生成可执行程序，这样才能被计算机执行。

源程序输入计算机后，运行源程序，相应的解释程序会逐条分析源程序中的语句，每解释一句由计算机执行一句。

C/C++、VB、Pascal、Cobol

Qbasic、Lisp

3、编辑程序、编译程序和连接程序

⑴编辑程序

包含内容：

一是将源程序逐个字符输入到计算机内存，二是修改源程序，三将修改好的源程序保存在磁盘文件中。

⑵编译程序：

将已编辑好的源程序（已存储在磁盘文件中）翻译成二进制的目标代码。

⑶连接：

将各模块的二进制目标代码与系统标准模块经连接处理后，得到具有有绝对地址的可执行文件，它是计算机直接执行的文件。

第一节：

VB语言及程序开发环境

教学目的：

掌握VB定义的常用的基本数据类型，常量与变量的定义方法，运算符、函数和表达式的描述

教学重点：

VB常用的的基本数据类型，常量与变量，运算符和表达式、VB程序的开发环境

教学难点：

基本数据类型，常量与变量，运算符和表达式的运用

教学时间：

2课时

 教学内容：

导入：

（P26）以下是一个“求半径为r的圆的面积”的程序，请你注意观察程序的组成结构及其功能，并思考如下的问题：

（1）程序有多少行，每一行的作用是什么？

（2）如果按语句的作用区分，这个程序包含几个部分？

Privatesubcommand1_click（）    ‘定义名为command1_click（）的事件过程

 Constpiassingle=3.14       ‘说明程序中pi是常量∏

 Dimrassingle,sassingle       ‘定义半径r和面积s为单精度实型

 r=inputbox（“r=”,”请输入半径”） ‘输入r的值

 s=pi*r*r                      ‘把表达式pi*r*r的值赋给s

 print“圆的面积s=”;s ‘把s的值输出到当前的窗体上

Endsub                      ‘过程结束

总结上述分析，我们可以得到VB程序的一般包括如下部分：

（1）数据类型说明部分

（2）数据的输入部分

（3）数据的处理部分

（4）数据的输出部分

一、基本数据类型

描述客观事物的数、字符以及所有能输入到计算机中，并被计算机程序加工处理的集合称为数据。

数据既是计算机程序处理的对象，也是运算产生的结果。

为了更好地处理各种数据，VB定义了多种数据的类型。

基本数据类型是系统预先定义的数据类型，表2-1中列出了VB定义的常用的基本数据类型。

二、常量与变量

（1）常量

常量是指在程序运行过程中始终保持不变的常量、字符串等。

例如在上述的程序中，3.14、“r=”、“输入半径”等都是常量。

在程序设计中，以于一些经常使用的常量，可以用常量说明语句来定义。

这样可以提高程序的可读性和可维护性。

常量说明语句的格式是：

   Const 常量名 As类型=表达式

在上述程序中，第2行就是一个常量说明语句，说明程序中需要使用的常量。

（2）变量

在程序处理数据时，对于输入的数据、参加运算的数据、运行结果等临时数据，通常把它们暂时存储在计算机的内存中。

变量就是命名的内存单元位置。

在VB中，变量名必须是由英文字母开头，后面则可以由字母、数字或其它符号组成；变量的名称最好与它所表示的内容意义相同的英文单词来确定。

（3）变量说明

使用变量前，一般应先说明变量名及其类型，以使系统为其分配存储单元，变量说明语句格式如下：

    Dim 变量 As  类型

如Dimrassingle，定义半径r为单精度实型

三、运算符、函数和表达式

（1）运算符

运算符是对数据进行加工的过程。

描述各种不同运算的符号称为运算符，参与运算的数据称为操作数。

在VB中，常用的运算符有算术运算符、字符串运算符和逻辑运算符等。

①算术运算符有：

运算符号

+

-

*

/

^

\

MOD

含义

加号

减号

乘号

除号

乘方

整除

取余数

算术运算符的运算规则和数学中相同,如果意义不明确时,可以加上括号使其看起来更明白。

VB中只使用一种括号“（）”，它可以多次嵌套。

②字符串运算符有：

&

VB中的字符串运算符是“&”，该运算符主要用于连接两个或更多的字符串，例如：

“＂abcd＂&＂efg＂”连接后结果为＂abcdefg＂。

（2）函数

在VB中有两类函数，分别是内部函数和自定义函数转换函数。

常用的内部函数有数值函数、字符函数、时间/日期函数和其它函数等，如表2-2所示，自定义函数是由程序员根据需