資源簡介

(共28張PPT)
3.1 用計算機編程解決問題的一般過程
黃金螺旋線
如何使用計算機繪制以下圖案？
提出問題：
正三角形
正六邊形
黃金螺旋線
用計算機解決問題：就是讓計算機按照程序執行指令
正多邊形
尋找現成的計算機程序來解決
方案1：
繪制一個正多邊形
畫圖軟件
Excel
PowerPoint
PhotoShop
Word等
用畫圖軟件來繪制
黃金螺旋線
若已有的程序無法直接繪制
自己用計算機編程來解決問題
方案2：
Python 、C++、VB等
編程語言：
Python是一種跨平臺的計算機程序設計語言，它的集成開發環境是IDLE
解釋器
可輸入一條一條指令解釋執行
程序有多行時，用File New File命令打開編譯器
程序有多行時，用編譯器
在編譯器中:
新建文件:File New File
保存： File Save
運行：Run RunModule
編譯器
Python是一種跨平臺的計算機程序設計語言
集成開發環境是IDLE
Python的繪圖模塊:turtle(海龜繪圖)
turtle海龜繪圖原理：有一只海龜在窗體正中心，它會根據指令在畫布上爬行，爬過的軌跡形成了繪制的圖形
Run RunModule
箭頭代表小海龜的頭
Turtle模塊常用的命令
畫筆運動命令 功能說明
forward(x) 前進x像素
backward(x) 后退x像素
left(x) 左轉x度
right(x) 右轉x度
circle(r,x,s) 畫圓(r為半徑，x為圓心角度數,s是邊數)
pencolor(x) 設置畫筆顏色，"red"、"green"、"blue"、"pink"、"yellow"等
pensize(x) 設置畫筆尺寸為x像素
2.設計算法
3.編寫程序
4.調試運行程序
用計算機編程解決問題的一般過程
1.抽象與建模
任務一：編程繪制一個正三角形
1.抽象與建模
任務一：編程繪制一個正三角形
正多邊形的各邊長度相等，各內角度數也相等。因此，繪制一個正三角形，可以通過“畫一條邊，旋轉一定角度后再畫一條邊”的重復操作來完成，類似于一筆畫。
設正三角形的邊長為100像素，
已知內角度數為60度，
則旋轉角度為120度
內角d
180-d
邊長為100像素
旋轉120度
60度
任務一：編程繪制一個正三角形
將以下過程重復執行3遍：
繪制一條邊長為100的線段，
再將畫筆方向逆時針旋轉120度。
繪制三角形的過程如下:
2.設計算法
任務一：編程繪制一個正三角形
3.編寫程序
用計算機程序設計語言描述算法
任務一：編程繪制一個正三角形
4.調試運行程序
得到運行結果，調試可排除錄入、語法、邏輯等錯誤
import turtle t=turtle.Pen()
t.forward(100)
t.left(120)
t.forward(100)
t.left(120)
t.forward(100)
t.left(120)
turtle.done()
編程繪制一個正六邊形（要求可擴展到n邊形）
任務二：
2.設計算法
3.編寫程序
4.調試運行程序
1.抽象與建模
任務二：繪制一個正六邊形
假設正多邊形的邊數為n，邊長為a，關鍵是要計算出每次旋轉的角度。
d
180-d
則內角度數d的值為：
d= ÷n
每次旋轉的角度為：180-d
1
2
3
4
把六邊形分成4個三角形
1.抽象與建模
(n-2)×180
(1)輸入要繪制的正多邊形的邊數n和邊長a
任務二：繪制一個正六邊形
(2)計算正多邊形內角度數
d=(n-2)×180÷n
(3)將以下過程重復執行n遍：繪制一條邊長為a的線段，再將畫筆逆時針旋轉180-d度
2.設計算法
繪制六邊形的過程如下：
任務二：繪制一個正六邊形
用計算機程序設計語言描述算法
3.編寫程序
input():
獲取用戶輸入
int():將字符串和數字轉化為整數
任務二：繪制一個正六邊形（擴展到n邊形）
4.調試運行程序
要再增加兩組
1組
2組
3組
4組
5組
6組
順序結構
循環結構
for語句寫的代碼更簡短、
功能更強大
任務二：繪制一個正六邊形
for 語句的格式
循環結構
for i in [5,6,7]:
print(i)
in 關系運算符：
x in y x 是y的成員
i
5
6
7
i
for in
<循環體>
<變量>
<序列>:
[else:
<語句塊>]
[0,1,2,3,4,5]:
range(6):
t.forward(a)
t.left(180-d)
range(起始值,終值,步長) 函數
0
1
range(n)
返回序列[0,1,2,3,…,n-1]:
n
任務二：繪制一個正六邊形
以斐波那契數為邊的正方形拼成一個長方形，然后在正方形里面畫一個圓心角為90度的扇形，連起來的弧線就是斐波那契螺旋線，也稱黃金螺旋線
斐波那契數列：從第3項起，每一項等于前兩項之和的數列 1，1，2，3，5，8，13，21，34，55，89，144
任務三：繪制黃金螺旋線
抽象與建模、設計算法
1
1.618
import turtle
t=turtle.Pen()
t.circle(1,-90)
t.circle(1,-90)
t.circle(2,-90)
t.circle(3,-90)
t.circle(5,-90)
t.circle(8,-90)
t.circle(13,-90)
t.circle(21,-90)
t.circle(34,-90)
t.circle(55,-90)
t.circle(89,-90)
t.circle(144,-90)
turtle.done()
任務三：繪制黃金螺旋線
畫圓弧：circle(半徑 , 圓心角)
設計算法編寫程序
1
1.618
import turtle
t=turtle.Pen()
t.circle(1,-90)
t.circle(1,-90)
t.circle(2,-90)
t.circle(3,-90)
t.circle(5,-90)
t.circle(8,-90)
t.circle(13,-90)
t.circle(21,-90)
t.circle(34,-90)
t.circle(55,-90)
t.circle(89,-90)
t.circle(144,-90)
turtle.done()
循環結構
任務三：繪制黃金螺旋線
r
for in
<循環體>
<變量>
<序列>:
[else:
<語句塊>]
[1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,89,114]:
t.circle(r,-90)
3.編寫優化程序
螺旋是大自然最偉大的秘密，被廣泛應用于建筑、攝影、藝術創作等眾多領域。
小 結
體驗了用計算機編程解決問題的一般過程
(1)抽象與建模
(2)設計算法
(3)編寫程序
(4)調試運行程序
1.通過調用turtle繪制正多邊形和黃金螺旋線
2.在程序優化的過程中初步了解了循環結構
3.拓展嘗試： 繪制五角星和太極圖
1.本節學習任務單和作業練習。
2. （選做）自主學習海龜作圖的更多方法，繪制各種有趣的圖案。

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