《项目八 用模块化设计批量计算平均气温（第2课时）》精品教案.docxVIP

学而优教有方

精品试卷·第PAGE2页（共NUMPAGES2页）

PAGEPage3/NUMPAGESPages4

项目八分析历史气温数据

———设计批量数据算法

第二课时用模块化设计批量计算平均气温

■教材分析

“用模块化设计批量计算平均气温”这一小节，通过处理批量气象数据引导学生学习列表的嵌套和批量处理数据的方法；通过在批量数据中引入“模块化”概念，引导学生探究解决该问题的程序模块图和函数实现。

■教学目标

1、知识和技能

（1）理解“模块化”概念。

（2）引导学生探究解决该问题的程序模块图和函数实现。

2、过程与方法

通过处理批量气象数据引导学生学习列表的嵌套和批量处理数据的方法。

3、情感态度与价值观

（1）体验程序设计和内涵及魅力，产生对程序设计的求知欲，形成积极主动地学习态度；

（2）通过批量处理数据，帮助学生克服设计数据算法的畏难情绪，培养他们严谨、缜密、科学的程序设计作风。

■教学重点：

（1）理解“模块化”概念。

（2）解决该问题的程序模块图和函数实现。

■教学难点：

函数的实现。

■教学准备

计算机教室，Python,投影机。

■教学过程：

一、“自顶向下、逐步求精”的程序设计方法

本项目在解决“批量计算12个月的月平均气温”问题时，先进行顶层设计，再对各部分进行细化。这种程序设计方法使程序的结构变得更加清晰，程序的调试也更加简单。

这种程序设计方法称为“自顶向下、逐步求精”。该方法是把整个设计过程分出层次来，逐步加以解决。每一步都是在前一步的基础上进行的，是对前一步设计的细化和具体化。这好比画一幅画，先整体规划，确定这幅画由哪些内容组成，勾勒出大致的轮廓，然后考虑各部分的形状是怎样的，最后进行细节润色。

许多程序从逻辑上可以分为3个阶段：输入数据并做相应调整的处理阶段、计算得到结果的阶段、显示结果并保存数据的阶段。在自顶向下的程序设计方法中，最顶层仅仅描述了程序的功能，它虽然是程序的一个完整表示，但很少提供足够的信息，不能直接用程序语句表示，因此需要进行细化处理。对每一部分进行细化，遇到不能清楚解释的步骤再向下一层延伸。依次进行第二层、第三层的细化，直至每一步都是一个基本操作为止。每次分步处理，都是算法在一个层次上的细化。

这样考虑问题，思路比较清晰，有条不紊，而且把一个大问题分解为若干个小问题考虑，既降低了问题的复杂性，也便于程序实现。

二、模块化设计的思想

大多数解决现实问题的程序都比本书中介绍的程序要大得多，对于一个复杂的问题通常需采取“分而治之”的策略，也就是模块化设计的思想。运用软件工程的思想来组织软件开发工作，一般要经历需求分析、设计程序、编写程序等阶段。需求分析所做的事情是根据用户的要求确定程序应当具备哪些功能，达到什么性。设计程序阶段大致又可再分为两个子阶段，即程序的模块化设计和模块内的逻辑设计。在模块化设计中，要按照需求分析把程序分割成许多模块，建立以模块为单位的多层次结构体系，各个模块之间形成调用关系。模块化之后还要确定每一模块内的具体算法，并准确表达这些算法。整个程序设计完成之后，就可以使用特定的程序设计语言来编写程序。

一个程序的算法设计可以从三个基本步骤——“输入”“处理”“输出”开始，形成顶层模块，再对每一个模块继续向下细化，直至每一个模块都相对独立地完成一个基本功能例如，下图演示了一个工资处理程序的模块化设计的过程。

三、常见算法——枚举法

枚举法在生活中非常普遍，是处理问题最常用的算法思想之一。枚举法的基本原理是根据已知条件，在给定的范围内对所有可能的答案按某种顺序进行逐一枚举和检验，从中找出那些符合要求的答案。在日常生活中，人们在解决问题时，如果需要枚举的范围比较小，采用枚举法会显得比较直观、合理；但当枚举范围比较大时，则会十分繁琐、容易出错然而，对于计算机来说，它的高速运算能力保证了枚举法的可行性，而且实现相对简单。

枚举法的一般模式可以总结如下：

·确定范围：问题所涉及的情况有哪些，情况的种数是否可以确定。

·验证条件：分析出来的这些情况，须满足什么条件才能成为问题的答案。

·尽可能缩小有哪些信誉好的足球投注网站范围，减少求解时间。

例如，用枚举法解决以下问题：有一张由5位数构成的单据号码，其千位和百位上的数字模糊不清了，已知这个数能被57或67整除，请使用计算机求这张单据号码。

1.问题分析

假设这个5位数为abcde,则abcde=ax10000+bx1000+cx100+dx10+e。本问题中，已知万位、十位、个位上的数字a、d、e(可以由用户输入)，而千位和百位上的数字b、c是待求的，因此可采用枚举法列举b、c所有可能的数字(0-9)，每列举一次，判断构造的号码能否被57或67整除，若能则输出该号码。

2.设计算法

1.输