算法与程序设计之.ppt

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1、算法与程序设计 之,普通高中信息技术课程标准实验教材(粤教版),粤教版高中信息技术教材教学研究专家组2007年7月12日,课程设计与分析,算法与程序设计 课程设计与分析,课程的定位与目标教材编写思路与特色 教材的总体结构体系各章的要点分析与建议三维目标的教学建议与实施教学评价的研究与实践,课程的定位,选修部分强调在必修模块的基础上关注技术能力与人文素养的双重建构，是信息素养培养的继续，是支持个性发展的平台。模块内容设计既注重技术深度和广度的把握，适度反映前沿进展，又关注技术文化与信息文化理念的表达。在选修部分的五个模块中“算法与程序设计”是作为计算机应用的技术基础设置的。,课程的定位,信息技术

2、基础,算法与程序设计,多媒体设计与制作,数据管理,网络技术,人工智能,必修和选修模块的传承,课程的目标,使学生在原有基础上进一步体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用；能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编写程序实现算法解决问题。,新旧教材对比,课程的目标,学习内容与目标双向细目表,1.使学生在原有基础上进一步体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用；2.能从简单问题出发，设计解决问题的算法，并能初步使用一种程序设计语言编写程序实现算法解决问题。,二、教材编写思路与特色,目前“算法与程序设计”教材编写的几条主线问题解决的主

3、线算法的主线代码编写的主线软件开发的主线,二、教材编写思路与特色,在教材体系结构的构建上，根据高中学生的认知发展规律，以算法和程序设计为主线，对本模块中的三个主题的具体内容作了重新的编排，紧紧围绕用算法和程序设计求解问题的过程，交叉介绍算法、程序设计语言和程序设计思想与方法，教学难点按螺旋式上升安排呈现。,二、教材编写思路与特色,第一章 揭开计算机解决问题的神秘面纱 第二章 程序设计基础 第三章 可视化编程第四章 算法及其程序实现 第五章 面向对象程序设计 第六章程序设计实践,二、教材编写思路与特色,在教材具体内容的编排上，本教材从遇到的问题出发，分析问题，发现问题的本质，选择、设计相应的算法

4、，通过程序设计语言的使用来编写程序，最终实现问题的解决。在整个程序设计的过程中，问题的解决是按照一定的步骤、一定的思维方式和方法来进行的，这其中体现了软件工程的基本思想。,二、教材编写思路与特色,本教材所选取的问题来自自然科学、社会科学、工程技术和日常学习与生活等各个方面，特别注意精选反映人类文明成果和能够激发学生学习兴趣的例子和问题，如：袁隆平的超级水稻研究、扶贫开发工程、红楼梦的研究、工厂生产管理、研究性学习等，力求用例子和问题内在的神秘感、创造性和独特力量吸引学生的参与，用例子和问题所蕴藏的艺术感、文化性、道德责任打动学生的心灵，使教材体现技术、人文、生活三位一体，让学生在学到知识与技术

5、的同时，也受到人文精神的熏陶。,二、教材编写思路与特色,本教材的设计力图展示问题的本源和背景，展示问题求解的思维过程和方法，从而培养学生运用信息技术解决实际问题的能力，让学生将所学的信息技术积极地应用到生产、生活乃至信息技术革新等各项实践活动中去，在实践中创新，在创新中实践。,例子,二、教材编写思路与特色,本教材注重教学设计，按照“课程标准”的教学目标要求，根据学生的认知规律，精心选取与安排教学的组织形式、教学方法、教学环境和教学过程，使学生在学习和掌握知识与技能的同时，学会自主学习与自我发展，学会协作学习与共同发展，构建与社会发展相适应的价值观和责任感，并对教学进行过程与结果相结合的评价。,

6、例子,二、教材编写思路与特色,学生活动主题的设计具有一定的自主性与开放性，使不同层次、不同类型的学生都能找到合适的主题。,三、教材的结构体系,三、教材的结构体系,第一章 揭开计算机解决问题的神秘面纱 第二章 程序设计基础 第三章 可视化编程第四章 算法及其程序实现 第五章 面向对象程序设计 第六章程序设计实践,第一章 揭开计算机解决问题的神秘面纱,三、教材的结构体系,三、教材的结构体系,第一节 计算机解决问题的过程/2 一、从生产方案选择问题开始/2 二、计算机解决问题的步骤/3第二节 算法与算法的描述/8 一、算法/8 二、算法的描述/9 三、算法在解决问题中的地位和作用/13第三节 程序与

7、程序设计语言/14 一、程序与程序设计/14 二、程序设计语言的产生与发展/18 三、程序的编辑和翻译/19,第一章 揭开计算机解决问题的神秘面纱,第二章 程序设计基础,三、教材的结构体系,第一节 VB语言及程序开发环境/26 第二节 程序的顺序结构/32 第三节 程序的选择结构/41 第四节 程序的循环结构/49 第五节 模块化程序设计,第二章 程序设计基础,三、教材的结构体系,三、教材的结构体系,第一节 VB语言及程序开发环境/26 一、VB语言概述/26 二、可视化程序的开发环境/30第二节 程序的顺序结构/32 一、居民生活消费支出的计算/33 二、赋值语句和输入输出语句/35第三节

8、程序的选择结构/41 一、从制作矩形框问题开始/41 二、条件语句/42 三、多重选择语句/44第四节 程序的循环结构/49 一、FOR循环语句/50 二、DO循环语句/53 三、循环嵌套 四、几种循环语句的比较第五节 模块化程序设计 一、自顶而下、逐步求精的程序设计思想 二、过程与函数 三、模块化程序设计思想,第二章 程序设计基础,第三章 可视化编程,三、教材的结构体系,第一节 可视化编程的概念与方法 一、VB可视化编程的概念 二、窗体和控件 三、VB可视化编程的方法第二节 程序调试的方法 一、错误的类型 二、调试与排错第三节 综合活动：心算练习程序设计 一、活动目的 二、活动任务 三、活动

9、过程 四、活动成果 五、活动评价 六、“心算练习”程序设计示例,第三章 可视化编程,三、教材的结构体系,第一节 用解析法设计程序 一、用解析法求解问题的基本过程 二、用解析法求解问题的实践第二节 用穷举法设计程序 一、用穷举法设计算法的基本过程 二、穷举法的程序实践 三、穷举算法小结第三节 查找算法设计 一、红楼梦的研究与查找技术 二、顺序查找算法 三、对半查找算法第四节 排序算法设计 一、选择排序算法 二、插入排序算法第五节 递归算法与递归程序 一、从斐波那契问题看递归算法 二、一个应用递归法算法解决问题的经典例子第六节 问题求解综合活动 一、活动目的 二、活动任务 三、应用计算机求解问题过

10、程的示例,第四章 算法及其程序实现,第五章 面向对象程序设计,三、教材的结构体系,第一节 面向对象程序设计思想 一、面向对象思想的产生 二、面向对象程序设计第二节 面向对象程序设计的基本概念 一、对象 二、类 三、类、对象与实例的关系第三节 面向对象的功能实现 一、创建类 二、对象的声明和实例化,第五章 面向对象程序设计,面向对象编程的第一步，是从纷繁复杂的事物或者关系中抽象出对象来。其内容包括对象的特征和行为等。用代码来描述对象时，就是类。对象的特征用类属性来描述，对象的行为用类的方法来描述，针对对象触发的事件用类的事件来描述。我们可以这样来理解对象的抽象性：首先理清关系，再做好对应于对象的

11、模板，面向对象编程时，就可以从该模板中克隆出对象的实例来，而且该实例具有模板对象的一切特征。所以抽象的过程，就是做模板的过程。,抽象性,将数据和对数据的操作集合起来，形成一个统一的实体对象，这就是封装性的机理。数据封装隐藏了功能实现的具体信息和工作细节，使用户不能对对象的内部数据进行访问，只能依据对象提供的外部特性访问对象。其他对象不能够直接访问、修改对象所拥有的数据和代码，对象与对象之间的相互作用是通过消息传递来完成的。从而使得程序更加模块化，更方便设计者对程序的维护和改进。,封装性,一个类可以从另一个类中派生，派生类具有被派生类的全部状态和行为特征，并可以定义自己独有的状态和行为特征。被派

12、生类为父类，派生类为子类。继承性是面向对象系统的重要的特征，是父类和子类之间共享数据和方法的机制和类之间的一种关系。继承使得子类可以继承父类的行为（操作、方法等）和表现（实例变量）。通过继承可以在一个已知变化较少的类层次上建立一个新的类，而不用重新去设计它的每一部分。通过继承机制不断扩充子类，实现增量型设计。,继承性,指在程序中，同一个消息可以根据接收消息的对象的不同而采取不同的行为方式，不同对象收到同一消息可产生完全不同的结果，这种现象称为多态性。多态可以表现不同对象的同一行为的多种表现方式。建立多态这种关系以后，父类可以直接区分并调用其派生类的方法。,多态性,第六章程序设计实践,三、教材的

13、结构体系,第一节 多媒体应用程序设计 一、多媒体播放器程序设计 二、利用VB设计多媒体程序的方法第二节 数据库管理软件的开发 一、从程序设计到软件开发 二、用VB开发数据库管理软件,第六章程序设计实践,四、各章的要点分析与建议,算法与程序设计模块的前导课程,信息技术基础 第四章4.1节 例子：文字加密与解密目的：了解计算机程序解决问题的过程了解程序设计语言是人们与计算机打交道的桥梁了解VB界面,数学必修-3算法初步统计,概率,第一章揭开计算机解决问题的神秘面纱,承接必修模块的任务必修模块的相应部分远观、感受 本章近看、掌握1、经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题 的基本过程，认识

14、算法和程序设计在其中的地位和作用。2、经历用自然语言、流程图或伪代码等方法表示算法的过程3、了解顺序、选择、循环三种基本结构及其重要作用，掌握 计算机程序基本概念，能解释计算机程序执行的基本过程4、了解程序设计语言、编辑程序、编译程序、连接程序以及程序开发环境等基本知识。,四、各章的要点分析与建议,课标的内容标准,四、各章的要点分析与建议第一章揭开计算机解决问题的神秘面纱,从数学课程中有了了解自然语言算法的描述 流程图 伪代码 算法的选择算法的多样性 程序的特征程序程序设计语言 程序的基本结构 程序的产生与发展,算法的概念,四、各章的要点分析与建议第一章揭开计算机解决问题的神秘面纱(算法的选择

15、)求两个正整数的最大公约数：,同学甲的算法（辗转相除法）同学乙的算法（穷举法）Private Sub Command1_CLick()Private Sub Command1_CLick()Dim m As Long,n As Long Dim m As Long,n As Long m=9147485 m=9147485 n=5147480 n=5147480 r=m Mod n i=n Do While r 0 Do While m mod i0 or n mod i0 m=n n=r i=i-1 r=m Mod n Loop Loop Print 最大公约数;n Print 最大公约数;

16、i End Sub End Sub,算法多样性的另一个例题 求出下列所有数的总和：1 2 3 4 2004 2005 2006 2 3 4 5 2005 2006 2007 3 4 5 6 2006 2007 2008 2006 2007 2008 2009 4009 4010 4011,四、各章的要点分析与建议第一章揭开计算机解决问题的神秘面纱(算法的选择),解法之一：发现数的摆法的规律解法之二：缩小规模探究和的规律n=1时,和1n=2时,和8n=3时,和27n=4时,和64,n=3 1 2 3 2 3 4 3 4 5,n=2 1 2 2 3,n=4 1 2 3 4 2 3 4 5 3 4

17、5 6 4 5 6 7,四、各章的要点分析与建议第一章揭开计算机解决问题的神秘面纱(算法的选择）,解法之三：公式推导法第1行：(1+n)n/2第1行：(2+n+1)n/2 第n行:(n+2n-1)n/2总和：(n+1)n/2+(3n-1)n/2n/2=(n+1)+(3n-1)n/2n/2=n3,四、各章的要点分析与建议第一章揭开计算机解决问题的神秘面纱(算法的选择),下列说法是否正确？1、描述算法的方法有4种：自然语言、流程图、伪代码和程序2、选择结构有一个入口两个出口。,四、各章的要点分析与建议第一章揭开计算机解决问题的神秘面纱(问题讨论),VB语言及程序开发环境程序的三种结构模块化程序设计

18、,数据类型,常量变量,运算、内部函数、表达式,可视化开发环境,顺序结构、选择结构、循环结构,数据输入、输出的方法逻辑运算和关系表达式语句：赋值、条件、多重选择、FOR循环、DO循环,自顶向下、逐步求精（模块）,过程与函数,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,从这章开始，要求真正掌握程序设计的方法。程序设计的困难：表达方式与平时习惯不一样,克服难点，掌握编程技巧,组合内容，提升编程境界例课本P58.交流（2）用Do循环的四种形式各编写一个程序，实现输入一个自然数M，判断这个自然数是否素数。课本P59.练习（1）编写程序求出10000以内的所有素

19、数。,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,Private Sub Command1_Click()For m=2 To 10000 i=2 Do Until m Mod i=0 Or i=m-1 i=i+1 Loop If m Mod i 0 Then Print m;Next m Print End Sub,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,课本58页的程序稍加改动,加入Print Time,加入Print Time,改进Private Sub Command1_Click()For m=2 To 10000 i=2 Do While m Mod i 0 i=i+1 Loo

20、p If i=m Then print m;Next mEnd Sub,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,另一种思路Private Sub Command1_Click()For m=1 To 10000 s=0 For j=1 To m If m Mod j=0 Then s=s+1 Next j If s=2 Then print m;Next mEnd Sub,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,又一次改进Private Sub Command1_Click()For m=1 To 10000 s=0 For j=2 To s

21、qr(m)If m Mod j=0 Then s=1 Next j If s=0 Then print m;Next mEnd Sub,篩法Private Sub Command1_Click()Dim a(10000)As Byte For m=2 To 10000:a(m)=1:Next i For m=2 To 10000 If a(i)=1 Then print m;For j=i*2 To 10000 Step i:a(j)=0:Next j End If Next mEnd Sub,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,知识整合，提高编程能力例课本P59.练习（4）编写程序，

22、在屏幕上输出如下字母塔：A ABA ABCBA ABCDEFGHIJKLMNONMLKJIHGFEDCBA,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,准备1（全是“A”）Private Sub Command1_Click()N=20 For i=1 To N Print Tab(40-i);For j=1 To 2*i-1 Print A;Next j Print Next iEnd Sub,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,准备2（由“A”到“Z”）Private Sub Command1_Click()N=20 For i=1 To N Print Tab(40-i);For

23、 J=1 To 2*i-1 Print Chr(65+(J-1)Mod 26);Next J Print Next iEnd Sub,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,解决方案一、分步处理Private Sub Command1_Click()N=20:For i=1 To N Print Tab(40-i);a=65a=a-2 For j=0 To i-1 For j=i To 2*i-2 Print Chr(a);Print Chr(a);a=a+1 a=a-1 Next j Next j Print Next iEnd Sub,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,解决方

24、案2：构造算式Private Sub Command1_Click()N=20:For I=1 To N Print Tab(40-I);For j=1 To 2*I-1 Print Chr(64+I-Abs(I-j);Next j Print Next IEnd Sub,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础,四、各章的要点分析与建议第二章程序设计基础(问题讨论),下列说法是否正确？步长为0的FOR循环一定是死循环。考察下面的程序：For i=1 to 5 step 0 i=i+1 print I Next I Print i,面向对象的编程技术（P70）对象属性对象的性质方法对象的动作

25、（行为）事件对象的响应事件过程、事件驱动,四、各章的要点分析与建议第三章可视化编程,窗体,控件,文本框,命令按钮,标签,单选按钮,滚动条,复选按钮,控件工具箱,四、各章的要点分析与建议第三章可视化编程(问题讨论),下列说法是否正确？“漂亮的瓶子摔碎了。”其中“瓶子”是对象，“漂亮”是对象的属性，“摔”是行为，“碎了”是事件。小红把一只漂亮的闹钟上好链条，把响铃的时间调到7点。第二天早上7点，闹钟的铃声响起，起床了。则从面向对象程序设计的角度看，,四、各章的要点分析与建议第三章可视化编程,程序的调试综合活动心算练习程序设计,观摩,交流,任务分析,设计算法,编写程序,调试,评价,算法解析法穷举法查

26、找算法排序算法递归算法顺序文件、数组综合活动排错能力,四、各章的要点分析与建议第四章算法与程序设计,例子：测量高度问题要用到相关的知识小球弹跳问题 计算的并不是一个表达式电阻计算问题要解方程,四、各章的要点分析与建议第四章算法与程序设计4.1用解析法设计程序,要解决的问题了解解析法的基本概念及用解析法设计算法的基本过程。可拓展部分计算会有误差，有时误差会有致命影响。有关数值运算的成型算法。例：求正数A的平方根x=1:for i=1 to 20:x=x/2+A/2/x:next i:?x,四、各章的要点分析与建议第四章算法与程序设计4.1用解析法设计程序,X2=A2X2=X2+AX=X/2+A/

27、2/X,面向对象（OOP）程序设计的基本思想面向对象程序设计中的基本概念对象 类 消息 继承 实例 面向对象的功能实现,四、各章的要点分析与建议第五章面向对象程序设计,多媒体播放器程序设计利用VB设计多媒体程序的方法 软件开发 用VB开发数据库管理软件,四、各章的要点分析与建议第六章程序设计实践,五、三维目标的教学建议与实施,三维目标的关系,需要回答的几个问题：,如何审视信息技术活动中的人文资源？信息技术活动中有哪些人文资源？在信息技术教学中如何实施“情感、态度与价值观”目标的培养？,五、三维目标的教学建议与实施,信息技术教学的人文视角,社会,注重用信息技术内在的神秘感、创造性和独特力量吸引学

28、生的参与，用信息技术蕴藏的艺术感、文化性、道德责任去熏陶学生的心灵。,技术,科学,五、三维目标的教学建议与实施,信息技术活动中的人文资源,1、理性精神与求真意识：人的本质与终极价值追求一、信息技术活动中的理性精神：态度、方法与气质二、信息技术活动中的求真意识：人追求的终极价值,五、三维目标的教学建议与实施,信息技术活动中的人文资源,2、批判精神与创新意识：人的发展之重要尺度一、信息技术活动中的批判精神：人的发展之基础二、信息技术活动中的创新意识：人的发展之内驱力,五、三维目标的教学建议与实施,信息技术活动中的人文资源,3、自由精神与秩序意识：身心和谐的基石 一、信息技术活动中的自由精神：自由地

29、探索和思考 二、信息技术活动中的秩序意识：依照法规办事,五、三维目标的教学建议与实施,信息技术活动中的人文资源,4、公平精神与宽容意识：人文主义的情怀一、信息技术活动中的公平精神：内在的文化品格二、信息技术活动中的宽容意识：内生的人道情怀,五、三维目标的教学建议与实施,信息技术活动中的人文资源,5、合作精神与独立意识：现代人的双重追求 一、信息技术活动中的合作精神：追求共赢的格局 二、信息技术活动中的独立意识：导向独立的人格,五、三维目标的教学建议与实施,三维目标教学实施策略,整合教学策略（案例）体验教学策略（案例）互动教学策略（案例）,五、三维目标的教学建议与实施,新课程教学评价改革的目标与

30、理念新课程理念下的安置性教学评价（教学前）新课程理念下的形成性教学评价（教学中）新课程理念下的总结性教学评价（教学后）国内外试题赏识,六、教学评价的研究与实践,新课程教学评价改革的目标与理念,强调评价对教学的激励、诊断和促进作用，弱化评价的选拔与甄别功能 发挥教师在评价中的主导作用，创造条件实现评价主体的多元化 评价要关注学生的个别差异，鼓励学生的创造实践,六、教学评价的研究与实践,新课程理念下的安置性教学评价（教学前）,六、教学评价的研究与实践,案例,六、教学评价的研究与实践,新课程理念下的形成性教学评价（教学中）,新课程理念下的形成性教学评价（教学中）,综合运用各种形成性评价方式，全面考察

31、学生信息素养的养成过程评价与教学过程相结合，动态把握、及时引导学生情感、态度和价值观的形成,六、教学评价的研究与实践,案例2,案例2,案例1,专家谈评价,六、教学评价的研究与实践,新课程理念下的总结性教学评价（教学后）,新课程理念下的总结性教学评价（教学后）,纸笔测验和上机测验相结合开展总结性评价：纸笔测验和上机测验各有所长，适合不同的评价内容和目标，应相互补充，综合运用。在组织期末考试等总结性评价时，要根据课程标准的要求和具体考试内容选择合适的题型和考试方式，综合运用纸笔测验、上机测验等多种评价方法；要创造条件全面考察学生信息素养的协调发展，避免只重视知识记忆和计算机操作，忽视学生利用信息技

32、术解决实际问题能力的倾向；要注意结合学生平时学习表现和过程性评价结果，改变单纯以一次测验或考试为依据，评定学生一学期或整个学段学习情况的局面，适度加大过程性评价在期末成绩评定中的比重。,六、教学评价的研究与实践,案例,国内外试题赏识,广东省模块考试样题(链接)海南省普通高中基础会考试题(链接)国外信息技术试题(链接),六、教学评价的研究与实践,关于评价的一些思考：,信息技术的学习过程信息技术的学习是一个融观察、模仿、试验、设计、制作、交流、评价等于一体的过程。信息技术的学习过程是一个问题解决的过程。信息技术的学习过程是一个创造的过程。技术评价的分层思想在问题解决过程中能通过观察，模仿解决问题能在限时情况下熟练解决问题能创造或部分创造新方法，解决问题能组织团队，发挥集体力量解决问题,用技术含量评价来反映学习过程,总结性评价、学分认定与等级考试之间的关系,关于评价的一些思考：,谢谢！,