浙教版 (2019)必修1 数据与计算3.3 简单算法及其程序实现优秀课件ppt

课题名

《3.3.3 算法程序实现的综合应用》

教学目标

1. 能熟练使用Python语言PIL库解决实际问题，掌握模块化编程的方法。2.掌握Python语言文件读写操作的基本技能。

3.通过综合解决实际问题，编写实用性程序，培养编程解决问题的能力。

教学重点

编写程序来实现枚举算法

教学难点

理解枚举算法的思想，能用枚举方法来设计算法解决简单问题，通过解决实际问题，编写实用性程序，培养编程解决问题的能力。

教学准备

教师准备：直观图片、详实文字资料、视频资料和多媒体课件

学生准备：教材、笔记本

教学过程

一、情景导入

考试大家最熟悉不过了，现在考试都是网上阅卷的多，那肯定少不了扫描答题卡，那么答题卡上填涂的准考证号啊、选择题答案啊是怎么扫描到计算机中的呢？你见过答题卡的真实样子么？我们先来看看答题卡长什么样子吧！

二、新课讲解

【活动一】那我们先从简单的问题入手，比如答题卡中的一个像素点怎么判断是黑色还是白色呢？

扫描的图像可能是彩色图像（RGB图像）或者是灰度图像（只有黑白灰的图像），为了提高识别准确率，我们统一将图像转换为黑白图像灰度值=0.299*红色颜色分量+0.587*绿色颜色分量+0.114*蓝色颜色分量

根据公式计算出像素的灰度值，如果灰度值小于132，判定为黑色，否则判定为白色

【活动二】判断某信息点是否被填涂

任务一：确定信息点的坐标范围（确定枚举范围）

任务二：获取像素点（x,y）的RGB颜色参数

from PIL import Image  

im=Image.open(“xx.bmp”) #打开图像文件

pix=im.load()   #读取图像信息到Pix

R,G,B=pix[x,y]  #获取像素点[x,y]的RGB颜色参数

任务三：判断像一个素点（x,y）是否为黑色（筛选条件）

R,G,B=pix(x,y)

if  pd(R,G,B)==“黑色”：

 print(“黑色”)

else:

 print(“白色”)

【活动三】编程读取准考证号

1．抽象与建模

在已经确定首个信息点的坐标及大小的前提下，如何确定其他信息点的坐标及大小？

要确定同行信息点的坐标，需要测量信息点之间的水平间隔距离（space_width），从而获得水平方向总宽度（total_width = fill_width + space_width）。

要确定同列信息点的坐标，需要测量信息点之间的垂直间隔距离（space_heighth），从而获得水平方向总宽度（total_height = fill_height + space_height）。

这时，答题卡中的任意一个信息点的起始位置水平方向坐标值x可表示为：x = x_start + total_width * col起始位置的垂直方向坐标值y可表示为：y = y_start + total_height * row  其中col为列号，row为行号；col∈[0,8]范围内的整数，row∈[0.9]范围内的整数。

根据每个信息点的起始位置坐标，就可以找到每个信息点的填涂区域，从而对其进行填涂识别。

2．设计算法

（1）初始化数据：读取填涂区图像、输人信息点的相关参数；

（2）确定信息点位置：按从左到右(按列)、从上到下(按行)的顺序对每个信息点进行检测；

（3）检测信息点填涂：若该信息点被填涂，则将填涂处信息(即row的值)连接至准考证号(number);若当前列不存在被填涂的信息点，则当前列的填涂信息用“#”标记，并将其连接至准考证号(number)。

（4）输出填涂的准考证号。

3．编写程序

阅读教材中的代码，思考以下问题：

（1）如何实现按从左到右(按列)、从上到下(按行)的顺序对每个信息点进行检测？代码中的各个变量的含义分别是什么？

（2）循环体中break语句的作用是什么？如果去除该语句会造成什么结果？

（3）程序如何输出填涂的准考证号？符号”#”的作用是什么？是否有其他输出准考证号的方法？

四、课堂小结

1. 回顾编程读取准考证号项目实践过程，总结使用计算机编程解决问题的一般过程；

2. 列举同学们在编程过程中犯的错误和走的弯路，总结编程过程中常见问题和注意事项。

作业本对应内容

板书设计

教学反思

本节课主要采用任务驱动教学方法，在新课引入时，教师通过播放一个视频引入了一个常见案例“鸡兔同笼”，让学生从生活实际问题中体会枚举思想的应用，顺利过渡到使用枚举算法编程解决问题，可以有效地调动学生探究学习的积极性。

先回顾解析算法的应用，然后过渡到枚举算法，通过两种方法解决同一个问题的异同，让学生体会其中的奥妙。教师要引导学生围绕枚举算法的思想精髓“列举”和“筛选”来思考问题，让学生了解枚举算法解题的过程：逐一列举可能的解的范围，对每一个列举可能的解进行检验，判断是否为真正的解。通过设计算法，搭建程序实现的框架，明确程序中应该包含循环语句和分支语句。