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小游戏1——狼、菜、羊过河

本节课学习2.1 计算机解决问题的过程。首先我们先来玩个小游戏。

一个人带一只羊、一只狼和一篮菜过河，只有一只小船，一次只能带一个物品。如果羊和狼在一起，狼吃羊；如果羊和菜在一起，羊吃菜。怎样才能安全渡河？

运行"狼羊菜.swf"，试试你的想法是否可行？

（演示swf文件的运行）

运行"狼羊菜.swf"。尝试游戏通关。

狼羊菜是经典的算法问题。以游戏来进入课堂，激发学生的学习兴趣。

思政小课堂——平衡

同学们在这个游戏中体会着平衡。狼吃羊、羊吃蔬菜，这是生物界的食物链平衡。生活中还有很多的平衡。

水在0~100度之间就是水，高于或低于这个区间就为水蒸气或冰；

空气的温度在5~26℃就适宜人舒适的居住，太冷太热都不适宜；

地球有白天就有黑夜，否则就是极夜或极昼；

物理上有质量守恒；

有大就有小，有阴就有弱，有舍就有得，有快就有慢；

古代的三国鼎立，现代的一超多强带来现代的和平。

凡事有度、不走极端。

当你每天都觉得不开心的时候，不妨找朋友、老师、家人聊聊天。

听讲

世间万物强调平衡，我们个人也是在平衡——不平衡——新的平衡中不断发展。注意学生的心理健康教育。

描述步骤——算法

请用语言描述你完成游戏的步骤。

第一趟（去）：人带羊过河

第二趟（回）：留下羊，人单独回

第三趟（去）：人带狼过河

第四趟（回）：留下狼，人带羊回

第五趟（去）：留下羊，人带菜过河

第六趟（回）：留下菜，人单独回

第七趟（去）：人带羊过河（人狼羊菜都过河了）

算法是解决问题的方法和步骤。

解决问题的过程，就是实现算法的过程。

算法的描述要求尽可能精确、详尽。

常用的描述算法的方法有：自然语言和流程图。

算法的特征：

1. 有穷性

　 执行有限步之后结束，且每一步都执行时间都是有限的。

2. 确定性

　 算法中的每一个步骤都应当是确定的，而不应当是含糊的、模棱两可的。

3. 输入

　 有零个或多个输入；

4. 输出

　 至少产生一个输出

5. 可行性

　 原则上能精确运行，用纸和笔做有限运算后可以完成。

请一位学生描述步骤。

狼羊蔬菜的游戏仅仅引出算法的概念及特征。

小步子走，慢慢深入分析。

自然语言、流程图描述算法

小游戏2——"最强大脑"

过渡：刚才我们有说到描述算法的常用方法有自然语言、流程图，我们分别用自然语言和流程图来描述下最强大脑小游戏的算法。感受下两种方式的差异。

游戏规则

　　用10秒记忆10个物品及其编号，之后根据提问回答5个物品的编号，看你能记住几个物品及其编号？

活动一：用自然语言描述算法

观察"最强大脑程序.py"游戏运行的过程。填写课本P19表2.1.1。

（双击运行）

解决的步骤：

1.显示游戏规则、物品及其编号，屏幕停留10秒

2.清屏

3.给出一个物品名称

4.回答编号

5.如果回答正确，答对题数+1

6.重复以上步骤，直到答完5题

7.输出答对的题数

活动二：用流程图描述算法

用流程图符号试画出"最强大脑"的流程图。

过渡：用流程图描述算法的方式不像自然语言描述方式那样简单，日常语言就可以，它是图形化表达，需要了解一些框图符号的含义。

过渡：这些符号是如何使用的呢？我们来看三个例子。

例："超市购物"的算法表示

用自然语言描述

1、进入超市

2、选购商品

3、付款结账

4、离开超市

用流程图描述

例："超市购物之选购商品"的算法表示

用自然语言描述

1、拿起商品查看

2、如果是想要的，转3，否则转4

3、放进购物车

4、放回原位

用流程图描述

例："超市购物之付钱结账"的算法表示

用自然语言描述

1、查看有没有商品，如果有就转2，否则就转3

2、扫描商品条形码，转1

3、停止扫描、收钱找零

用流程图描述

他们也就是三种基本结构的流程图。

打开"流程图填空.ppt"，将步骤移动到对应的流程图方框内，使流程图完整。

两种方式对比后，我们来总结自然语言描述算法的特点：

自然语言就是人们日常使用的语言，它是最简单的描述算法的工具。

用自然语言描述算法符合我们的表达习惯，并且容易理解。   

用自然语言描述算法容易产生歧义，表示的含义往往不大严格。

流程图描述算法的特点：

流程图也称为程序框图，是算法的一种图形化表示方法。

与使用自然语言描述算法相比，流程图描述算法形象、直观、更容易理解。   

流程图规范是由美国国家标准学会制定的一系列流程图符号。

明确游戏规则，填表2.1.1。体会自然语言描述算法。

了解流程图中图形的含义，补充流程图。

从狼羊蔬菜完全的人工解决问题，到现在的编程的参与，慢慢的过渡。最强大脑的游戏也比较有意思，运行过程也比较清晰。

用自然语言和流程图来描述下最强大脑小游戏、超市购物的算法，感受下两种方式的差异。

编写程序

算法有_________和________描述算法，但计算机是无法直接识别这些描述的。

计算机解决问题的过程：提出问题—分析问题—设计算法—编写程序—调试程序—得到结果。

只能通过编写程序，才能让计算机解决问题。

用Python语言实现"最强大脑"

import random

import time

import os

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]) 

#在屏幕上显示编号及物品

time.sleep(10) 

#延时10秒

os.system("cls") 

#清屏幕，隐去编号及物品

n=0 

#记录答对的题数，初值为0

t2=random.sample(things,5) #随机抽出5个物品

for i in t2:  #出5题

 ans=int(input(i + "的编号是:"))   #输入编号答题

 if i==things[ans]:

n=n+1 

#如果回答正确，答对的题数加1

print("\n你一共答对了",n,"次")

#屏幕显示答对的题数

input("\n按回车键结束程序")

活动三：借助流程图分析代码

活动说明：借助"最强大脑"游戏问题的完整流程图，分析书本P22的代码，尝试找出与P23流程图中的处理框对应的代码。

填空

请四位同学回答连线。

描述算法过渡到编写程序。同时这里点题：计算机解决问题的过程。与人解决问题的过程类似。

分析程序与流程图结合，降低程序理解的难度。

程序设计语言的发展

程序设计语言经历了机器语言、汇编语言到高级语言的发展过程。 

比较流行的高级语言有Java、C/C++、FORTRAN、Python等

听讲

粗略介绍程序设计语言的 发展。

课堂小结

计算机解决问题的过程是提出问题—分析问题—设计算法—编写程序—调试程序—得到结果。

在设计算法环节我们要学会自然语言、流程图描述算法，同时知道三种基本结构的流程图。最后我们从下节课开始就要开始慢慢学习程序设计语言Python的语法。

总结回顾

总结及预告