2.4.1 基于解析算法的问题解决 ppt课件（17张ppt）+教案-2023新中图版《高中信息技术》必修第一册.rar

课课题题2.4.1 基于解析算法的问题解决课型课型新授课课时安排课时安排1教教 学学 过过 程程教教学学目目标标理解解析算法的含义和基本思想，能够通过编写简单的程序实现算法。掌握解析算法解决问题的基本方法，能从日常应用中发现可以利用解析法解决的问题，并能够形成主动应用所学知识解决问题的过程。能够对算法进行完善和优化，进行创造性探索。教教学学难难点点 教教学学重重点点重点：理解解析算法的含义和基本思想，能够通过编写简单的程序实现算法。难点：掌握解析算法解决问题的基本方法，能从日常应用中发现可以利用解析法解决的问题，并能够形成主动应用所学知识解决问题的过程。教学教学 方法方法讲授法、任务驱动法、合作探究法、体验法、云课堂演示等板板书书设设计计2.4.1 基于解析算法的问题解决一、情景导入：以图片上这个十字路口（五环大街与哈萨尔路交汇）为例让学生思考：这个路口的红绿灯时长应如何设置？考虑的因素都有哪些？二、新知探索：1.解决最短绿灯时长问题：分析问题：教师引导学生思考并回答分析出最短绿灯时长的解析式：T 绿灯长=t 过马路+t 人反应T 过马路=s 马路/v 人步行）t 绿灯长=s 马路/v 人步行+t 人反应先利用数学方法计算并得出结果，然后讨论：（1）.此路口的高峰期是什么时间段？（2）应该以成人、老人、小孩中的哪个数据进行计算更合理？（3）.如果计算结果为小数怎么办？设计算法：将老师展示的流程图补充完整：编程实现与调试：装订线 授课教师：授课班级：已知条件求 解目 标二 者关 系解 析式编 程调 试教教学学反反思思本节课教学中不仅要让学生理解解析算法的基本思想，能根据具体问题编写程序实现算法，还要引导学生结合生活实际分析问题和解决问题，因此我用红“绿灯时长优化“”和“计算步行消耗的能量”两个贴近生活的实例展开教学，学生的热情高接受的快，最后以“自由落体运动问题”的解决为例，引导学生利用解析算法解决数学、物理和化学等科目中的问题。学生在 Python 中 将下面程序补充完整并调试运行：V=0.9T0=3S=int(input(请输入道路宽度（米）：)T=S/V+T0print(T)教师讲授解析算法的含义及基本思想：通过找出解决问题的前提条件与结果之间关系的表达式，并计算表达来实现问题的求解。二.分组探究：运动消耗热量问题:小明每天通过手机记录步行数据，了解自己运动时消耗的热量情况，想一想这个数据是如何计算得到的？分析问题：已知条件：求解目标：设计算法：将教师机传送到学生机的运动消耗热量问题流程图补充完整编程实现与调试：补充调试代码，各组成员互相合作，优化程序代码：weiht=eval(input(请输入你的体重：)step=eval(input(请输入你的步数：)steplength=0.6k=0.8214calorie=weiht*step*steplength*k/1000print(你消耗的热量是：,calorie,kacl)三.巩固拓展：自由落体运动问题从离地 500m 的高处自由落下一个小球，求从开始落下的时刻起，小球在最后 1s 内的位移（重力加速度 g 以 9.8m/s2 计）。分析问题：已知条件：小球离地高度 500m，重力加速度 g 为 9.8m/s2；求解目标：小球在下落最后 1s 内的位移；已知与未知的关系：可用自由落体运动位移与时间关系的公式，求解出下落 时间 t，以及编程实现与调试：import mathh=500g=9.8t=math.sqrt(2*h/g)hx=t*(t-1)*(t-1)/2hh=h-hxprint(小球最后 1s 下落的位移是：,hh,m)四、归纳梳理：1.教师根据课堂具体情况，对学生完成任务过程中出现的问题进行总结和指点。（1）当使用一个解析式无法解决问题的时候，需要使用多个解释式进行多次推到（如自由落体运动问题）（2）解析式如果不够科学，会直接影响程序的运行或是问题的解决（运动消耗热量问题）2.师生共同总结解析算法的思想作业：1.教科书中拓展阅读利用“割圆术”求的近似值是如何实现的？2.项目还有哪些地方需要改进和完善？如何合理配置时间？最后 1s 内小球的位移。设计算法：学生用自然语言描述出算法即可人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现思考：这个路口的红绿灯时长应如何设置？人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现通通常常，行行人人步步行行速速度度约约为为4.4km/h4.4km/h，观观察察到到信信号号灯灯变变化化后后的的反反应应时时间间约约为为2s2s。要要保保证证过过街街行行人人能能走走过过长长为为20m20m的的人人行行横横道道，人人行行过过街街绿绿灯灯时时长长至至少少需需要要设置为多少？设置为多少？思考思考:1.1.求解绿灯最短时长的计算公式。求解绿灯最短时长的计算公式。分析问题：T绿灯长=t过马路+t人反应T过马路=s马路/v人步行）t绿灯长=s马路/v人步行+t人反应人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现2.2.结合实际道路情况，思考在设置人行过街绿灯时长时需要考虑哪些因素？结合实际道路情况，思考在设置人行过街绿灯时长时需要考虑哪些因素？老人、孩子、成人的速度绿灯时长为小数时上学放学时间段人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现设计算法：开始v0.9,t03输入S输出t人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现编程实现与调试:V=0.9T0=3S=int(input(请输入道路宽度（米）：)T=S/V+T0print(T)人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现解析解析算法：算法：通过找出解决问题的前提条件与结果之间关系的表达式，并计算表达来实现问题的求解。设计算法设计算法编程实现与调试编程实现与调试分析问题分析问题人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现分组探究：运动消耗热量问题:小明每天通过手机记录步行数据，了解自己运动时消耗的热量情况，想一想这个数据是如何计算得到的？提示：移动应用程序通常是通过统计步数、距离、速度、时间等数据计算消耗的热量的。常用公式为:体重距离x运动系数(k）其中，体重的单位为kg，距离的单位为km。不同类型运动的运动系数k取值不同，健走运动的系数k为0.8214，步长建议取值0.6m0.7m人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现分析问题：已知条件已知条件求解目求解目标人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现设计算法：开始开始结束束输出消耗的出消耗的热量量caloriecalorie步步长s stepLengepLength h 0.6 6,k k 0.8 8214输入体重入体重weighweight输入步数入步数s stepep人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现weiht=eval(input(请输入你的体重：)step=eval(input(请输入你的步数：)steplength=0.6k=0.8214calorie=weiht*step*steplength*k/1000print(你消耗的热量是：,calorie,kacl)人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现巩固拓展：自由落体运动问题从离地500m的高处自由落下一个小球，求从开始落下的时刻起，小球在最后1s内的位移（重力加速度g以9.8m/s2计）。人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现分析分析问题问题已知条件：小球离地高度500m，重力加速度g为9.8m/s2；求解目标：小球在下落最后1s内的位移；已知与未知的关系：可用自由落体运动位移与时间关系的公式，求解出下落 时间t，以及最后1s内小球的位移。人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现设计设计算法算法 在该问题中,要计算最后1s内小球的位移，首先要求出小球的落地时间t，由可以得出落地时间；然后计算前(t-1)s小球下落的高度hx；最后求出总高度h(500m)与hx的差hh，即为最后1s内小球的位移。人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现编程实现与调试编程实现与调试import mathh=500g=9.8t=math.sqrt(2*h/g)hx=t*(t-1)*(t-1)/2hh=h-hxprint(小球最后1s下落的位移是：,hh,m)人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现编程程调试解析式解析式已知已知条件条件求解求解目目标二者二者关系关系计算算课堂总结：解析算法解析算法是通是通过找找出解决出解决问题的的前提条件前提条件与与结果果之之间关系的关系的表达表达式式，并，并计算算表达式来表达式来实现问题的求解。的求解。人教中图版(2019)数据与计算 2.4 常见算法的程序实现1.教科书中拓展阅读利用“割圆术”求的近似值是如何实现的？2.项目还有哪些地方需要改进和完善？如何合理配置时间？作业：