（浙教版2019）信息技术必修一3.3 简单算法及其程序实现 课件.pptx

浙教版（2019)必修1数据与计算3.3简单算法及其程序实现

学习目标1.了解解析算法、枚举算法的程序实现以及算法程序实现的综合应用。（学科核心素养：信息意识、计算思维）2.能够运用所学知识进行简单算法的设计和程序实现，已解决实际问题。（学科核心素养：信息意识、计算思维）3.在进行算法设计和编程实践中，提高合作交流与动手能力，培养严谨的思维习惯和创新精神。（学科核心素养：信息意识、计算思维、信息社会责任）

新课导入问题导入：答题卡填涂识别如图所示的答题卡常用于标准化考试、选举和调查。

新课导入答题卡一般采用2B铅笔填涂，填涂好的答题卡经过扫描后得到相应的数字化图像，再通过光学识别，完成答题卡信息数据的采集、分析与统计。那么，同学们计算机是如何判断答题卡中哪些信息点被填涂了呢？

新课导入解决问题的算法有很多，当算法设计完成后，就可以用程序设计语言来描述算法。本节课将介绍如何使用Python程序设计语言来描述一些简单的算法。

新课讲授任务一：体验解析算法的程序实现1.请同学们以小组为单位讨论分析计算机是如何判断答题卡中哪些信息点被填涂了呢？上网检索并总结出具体的方法。答题卡上的信息点填涂会导致该信息点的像素颜色发生变化（如填涂前为白色，填涂后为黑色）。因此，判断某信息点是否被填涂，可以从判断一个像素的颜色开始。由于扫描得到的答题卡图像可能是彩色图像或者是灰度图像，为了提高填涂内容的识别准确率，需要先将图像统一转换为黑白图像。以彩色图像（RGB颜色模式）为例，可以先按照如下数学模型将彩色图像中每个像素的R、G、B值转换成灰度值。

新课讲授任务一：体验解析算法的程序实现灰度值=0.299×红色颜色分量+0.587×绿色颜色分量+0.114×蓝色颜色分量，在此基础上，再根据像素的灰度值，依据一定的颜色判断标准（如灰度值小于132，判定为黑色，否则判定为白色），将灰色近似判定为黑色或白色。

新课讲授任务一：体验解析算法的程序实现2.根据上述分析，以小组为单位思考使用哪种算法可以有效解决答题卡涂点识别问题？并给出具体的算法设计方案。应该采用解析算法来实现。因为解析算法的基本思想就是根据问题的前提条件与所求结果之间的关系，找出求解问题的数学表达式，并通过表达式的计算来实现问题的求解。而答题卡填涂识别恰好就需要先计算再判断，前提条件和所求结果之间正好具有明确的数学表达式。

新课讲授任务一：体验解析算法的程序实现2.根据上述分析，以小组为单位思考使用哪种算法可以有效解决答题卡涂点识别问题？并给出具体的算法设计方案。设计算法：基于问题的抽象与建模，判定一个像素的颜色可以用解析算法，算法描述如下：①给定颜色初值：输入某像素在RGB颜色模式下的各颜色分量。②转换颜色模式：将彩色（RGB颜色模式）值转化成灰度值。③判定黑、白颜色：若灰度值小于132，则判定为黑色；否则判定为白色。

新课讲授任务一：体验解析算法的程序实现3.请同学们自主尝试根据上面的算法编写程序，并运行。用变量R、G、B分别存储某像素红色、绿色、蓝色的颜色分量，Gray_scale是灰度值，判定某像素（颜色值为RGB(43,10,241)）为黑色或白色的Python程序及测试结果如下：R=43G=10B=241Gray_scale=0.299*R+0.587*G+0.114*BifGray_scale132:?print(黑色)else:?print(白色)

新课讲授任务一：体验解析算法的程序实现4.尝试上网检索并改写程序以实现自动获取输入的R、G、B三种颜色的分量，进而判定某像素（颜色值为RGB）是黑色还是白色？改进后代码为：R=int(input(请输入R颜色分量))G=int(input(请输入G颜色分量))B=int(input(请输入B颜色分量))Gray_scale=0.299*R+0.587*G+0.114*BifGray_scale132:?print(黑色)else:?print(白色)

新课讲授任务一：体验解析算法的程序实现解析算法及其程序实现总结：在解析算法的程序实现过程中，首先要确保数学表达式的正确性，然后在程序中正确描述该数学表达式。

任务二：体验枚举算法及其程序实现新课讲授思考：请同学们自主思考如何设计算法并程序实现求解某整数x的所有因子？1.分析：可以一一列举[1,x-1]范围内的所有整数，如果x能被这个范围内的某个整数整除，那么这个数就是整数x的因子。2.算法设计：（1）输入某整数X（2）执行X除以i(i大于1小于X-1)求余数（3）判断第二步余数是否为0，输出i；否则i自动加1，循环执行第二步

任务二:体验枚举算法及其程序实现新课讲授思考：请同学们自主思考如何设计算法并程序实现求解某整数x的所有因子？3.程