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课件网) 高中信息技术 必修一 数据与计算 第 二 章 算法与程序实现 本章学习目标 理解算法的概念和特征,运用恰当的描述方法和控制结构表示简单算 法,认识算法在问题解决中所起的作用。 掌握一种程序设计语言的基本知识,并使用程序设计语言编写程序解决 简单问题,掌握运行和调试程序的方法。 体验编程解决问题的过程,认识问题解决过程中不同算法的效率, 学会选择恰当的算法进行求解。 项目主题 编程应用助健康 项·目·情·境 要保持健康的身体,就离不开科学、规律的运动。进入智能时代后,以物联网、 云计算、大数据为特征的智能运动环境正改变着人们的运动方式。 小申是一名运动爱好者,这学期学校健身中心更新了一批跑步机,他和同学就 经常在体育活动课上去锻炼。他们发现在跑步机上可以选择不同的跑步预设模 式,在不同的模式下,跑步机会动态调节运行速度和坡度;跑步机上还有很多传感 设备,可以在运动过程中实时监测运动者的各种身体数据。他们都很疑惑:跑步机 是如何实现这些功能的呢 项·目·任·务 任务1 学习智能跑步机 中预设跑步模式的算 法,理解算法的特征, 设计并完成跑步机其 他 预 设 模 式 的 算 法 描述。 任务2 学习使用 Python 程序实现身体质量指 数的计算、显示和简单 统计,查阅资料并完成 卡路里的计算、显示和 统计等各项任务。 任务3 使用常用算法,设 计跑步训练课程报表, 并描述完成这些信息 统计所选择的算法和 理由。 第一节 算法与算法描述 在实际生活中,人们一直都在寻求有效的问题解决方法。例如, 做饭时,如何在做完一桌饭菜后,还能保证饭、菜、汤都有一个合适的 温度;旅游时,如何规划旅行路线,以确保在有限的时间和预算内使行 程的性价比最高;如何设置有效的电梯调度方案,以确保乘客等待的 总时间最短……对问题解决的思考在生活中比比皆是,当这些解决问 题的步骤被人们描述并记录下来之后,就成为了可以重复执行的、用来解决一类问题的算法。 课 堂 导 入 图 2.1 某智能跑步机 体 验 思 考 由于 城 市 中 的 人 口 密集度高,在有限的空间 内进行锻炼成为了大部分人的不二选择,所以智能跑步机逐渐成为了人 们家庭中常备的运动器 材。为了 满 足 不 同 人 群 的锻炼需求,提高锻炼效 果,常见的家用智能跑步 机可以提供多种预设模 式选择的功能,例如“心 率跑”“坡度跑”等,如图 2.1所示。 思考： 1. 智能跑步机是如何根据用户选择的模式,控制跑步过程的 2. 当设定为某种跑步模式时,跑步机又是如何根据不同的人和实时运动的情况进行调节,从而使人获得最佳运动效果的 智能跑步机能够为用户提供多种预设的跑步模式,会根据用户的选择和用户输入的跑步参数(包括年 龄、体重、跑步时长等),控制跑步机的机电设备运转。以某款智能跑步机为例,当用户开机并选择“心率跑” (即用心率来指导跑步训练,在特定的心率下进行训练来提高心肺能力)模式后,跑步机运转过程如下: ① 直接选择预设值 或是等待用户输入个人体重、跑步时长、年龄、跑步时速等。 ② 计算并显示目标心率 ③ 倒计时3秒 然后提示用户开始跑步 ④ 给电机发送信号 启动跑带 运转至设定的跑步时速 ⑤ 在跑步过程中监测当前心率 如果当前心率不在目标心率的浮动范围内 则调节跑带坡度 直至 当前心率稳定在目标心率的浮动范围内 ⑥ 判定是否达到设定的跑步时长 如未达到 则继续监测当前心率 否则给电机发送信号 逐渐降低 跑带运转速度至停止 ⑦ 结束本次跑步。 请仔细阅读以上关于“心率跑”模式的说明,思考以下问题: 1. 上述描述是否存在不够明确的地方 请罗列出来。 2. 描述中有一项为“选择预设值”,请解释一下此处“预 设值”的含义和作用。 一、认识算法 算法在生活中是普遍存在的,算 ... ...
