2.1解决问题的一般过程和用计算机解决问题++课件++2023-2024学年人教-中图版（2019）+高中信息技术必修1

2.1解决问题的一般过程

和用计算机解决问题讲课人：***时间：2023年11月【第二章】【算法与程序实现】学习目标

Learninggoals0102体会人工解决问题与计算机解决问题的不同特点03通过对交通疏导问题的思考与探究，体会人工解决问题与计算机解决问题的过程与区别04经历计算机解决问题的一般过程,了解用计算机解决问题的优势通过对出行打车过程的对比，体验问题解决方式的多样性一情境导入一两种不同的叫车方式

小明同学准备和父母一起乘心机外出旅游，为了尽快赶到机场，父母决定到小区门口招手叫辆出租车，而小明则建议通过叫车软件网络约车。1、针对上面的情境，比较“招手叫车”和“网络约车”两种方式的不同，完成下表：叫车方法叫车地点叫车步骤与过程便捷程度招手叫车网络约车思考：2、从问题解决过程和效率等方面，分析这两种方法的异同。相同点：不同点：小区门口家中

招手拦车→上车沟通目的地→到达机场软件约车→输入出发地和目的地→系统分配司机→到指定地点→到达机场不太便捷

比较便捷

叫车→坐车→出发→到达目的地1、过程细节不同；2、沟通方式不同；3、效率不同。二解决问题的一般过程在无信号灯或者信息灯不能正常工作的路口，经常会有交通警察在现场指挥交通，如图：二交通指挥问题思考：

描述交通警察为保证道路畅通进行交通疏导的一般过程与方法。二解决问题的一般过程人们解决问题的过程通常包括以下阶段：分析问题寻找解决问的途径与方法解决问题并验证结果交通警察要对道路流量进行观察，了解道路信息。目标：维护秩序，提高效率、保障安全。分析路况，结合经验，“想”出问题解决的具体过程和方法。目的：指挥车辆与行人有序通行。手势信号指挥和疏导，协调并控制道路交通。还需适时调整指挥方案，以便提高效率。交通警察为保证道路畅通进行交通疏导的一般过程和方法。三计算机解决问题的过程三计算机解决问题的过程"天河三号"超级计算机，浮点计算处理能力将达到10的18次方，是"天河一号"的200倍，存储规模是"天河一号"的100倍。其工作一小时相当于13亿人上万年的工作量。2019年1月17日，超级计算机"天河三号"原型机已为中科院、中国空气动力研究与发展中心、北京临近空间飞行器系统工程研究所等30余家合作单位完成了大规模并行应用测试，涉及大飞机、航天器、新型发动机、新型反应堆、电磁仿真、生物医药等领域50余款大型应用软件。计算机具有运算速度快、计算精确度高、逻辑运算能力强、存储容量大和自动化程度高等特点。因此,利用计算机解决问题，能在一定程度上提高问题解决的效率。三计算机解决问题的过程

交通信号灯是国际通用的道路交通信号设施。我们用计算机程序模拟控制红绿灯的变化，例如，可以编程实现一个“灯”由红色变成绿色的效果。思考活动：用计算机程序控制交通信号灯“红灯变绿灯”

分组思考：结合前面交通警察指挥交通的过程，分析用计算机编程解决该问题的过程，思考二者有何联系与不同？编程分析问题设计方案三计算机解决问题的过程提出问题分析问题设计方案编程调试解决问题编程调试方案能够转换成计算机可执行的步骤（指令）

总结：

用计算机解决问题是诸多方式的一种，大致过程与一般的问题解决类似。

计算机解决问题的特殊性，求解问题的过程都是由计算机依据设定的程序执行的。实现了自动化解决。三

分析问题1计算机解决问题的过程用计算机解决问题时，需要先对问题进行分析，明确问题的目标和条件等。问题描述方式不唯一，有的问题可以用数学模型描述，有的问题可用文字、表格等。初始状态中间状态终止状态红灯变亮红灯持续显示绿灯变亮例如，编程实现一个“红灯变绿灯”。三

设计方案2在设计方案时一般包括以下环节：首先，根据需求分析，将求解过程分解为若干个独立的功能，如果分解之后的功能仍比较复杂，可以继续分解，如右图。然后，针对特定功能设计实现步骤，即进行算法设计。

计算机解决问题的过程原始问题主要功能1主要功能m………………子功能子功能红灯变绿灯红灯点亮绿灯点亮图2.1.5“红灯变绿灯”功能分解示意图三

编程调试3计算机解决问题的过程编写程序就是利用计算机程序设计语言描述算法，实现问题求解过程。程序是一组可执行的计算机指令。程序设计语言是编写程序所使用的的计算机语言。机器语言汇编语言高级语言CC++JavaPHPPython第一代第二代第三代由二进制0、1代码指令构成，能被计算机直接识别。符号化的机器语言，采用英文助记符代替机器指令，属于低级语言不依赖于特定的计算机系统，通用性更好，比较流行的高级语言有Java、C++、Python等三

编程调试3Python编程语言介绍计算机解决问题的过程Python是荷兰人，Guido

vanRossum（吉多·范罗苏姆）在1989年圣诞节期间，为了打发无聊的圣诞节而编写的一个编程语言。

具有下述特点：简洁、易读、易于学习。应用广泛（做web开发，UI界面开发，游戏开发，网络爬虫，人工智能，运维工具等等）。丰富的第三方库（覆盖了文件、GUI、数据库、文本、网络等大量内容，许多功能不必从零开始，直接使用第三方库就可以）。跨平台（Python可以运行在Windows、Mac和各种Linux/Unix系统上）用Python开发的著名项目阿里云AI开放平台阿里云AI()致力于构建最全面、最开放、最前沿的AI开放平台，阿里云推出AI产品，包括语音识别，还有图像识别、视觉识别等130多款细分产品，适用于300多个场景。以语音合成为例，阿里云AI的语音合成PythonSDK提供了如下接口：

SpeechSynthesizer，设置语音合成请求参数，发送语音合成请求。

SpeechSynthesizerCallback，用于获取语音合成结果。用Python开发的著名项目豆瓣网豆瓣网(douban)是一个社区网站，提供关于书籍、电影、音乐等作品的信息，还提供书影音推荐、线下同城活动、小组话题交流等多种服务功能。豆瓣网已经达拥有300万注册用户，访问量每天则超过两千万，是一个应用Python开发的非常成功的Web2.0站点。用Python开发的著名项目FaceRecognitionFaceRecognition是一个基于Python的人脸识别库，它还提供了一个命令行工具，让你通过命令行对任意文件夹中的图像进行人脸识别操作。该库使用顶尖的深度学习人脸识别技术构建，在脸部检测数据库上的检测准确率高达99.38%。FaceRecognition的最基本功能是从图像中识别人脸，如下图所示。四深入探究完成任务四练一练打开运行mPython，点击“文件”菜单，选择“打开本地”下的“P44-红灯变绿灯.py”程序，运行Python程序“P44-红灯变绿灯.py”，阅读程序代码，参照注释语句分析程序功能：importturtle

#导入可以绘制图形的Python内置模块turtleimporttime

#导入与时间处理有关的Python内置模块time#初始化红绿灯light=turtle.Turtle()light.hideturtle()

#隐藏画笔turtle形状light.screen.delay(0)#禁用绘制过程的动画显示#红灯亮light.color(“red","red")#设置笔的轮廓颜色和填充颜色light.begin_fill()#准备开始填充图形light.circle(20)#画圆，半径为正，表示圆心在画笔的左边画圆light.end_fill()#填充完成#红灯保持显示time.sleep(10)#绿灯亮light.color("green","green")light.begin_fill()light.circle(20)light.end_fill()#：我是注释，不参与程序运行红灯变亮红灯持续显示绿灯变亮四练一练基础任务1、在“红灯变绿灯.py”的程序中，如果将红灯持续显示时长设为30s，应该如何修改程序。

2、在“红灯变绿灯.py”的程序中，如果将绿灯持续显示时长设为10s，应该如何修改程序。

四练一练提高任务

在第2题程序完成的基础上，在红灯和绿灯之间，让黄灯持续显示3秒，应该如何修改程序五机遇与挑战并存五机遇与挑战并存解决问题的一般过程和用计算机解决问题解决问题的一般过程分析问题寻找解决问题的途径与方法解决问题并验证结果