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文檔簡介
課題名稱:2.1知識與智慧教材分析本課選自粵教版高中信息技術(shù)必修一第二章第一節(jié)《知識與智慧》。它以第一章“數(shù)據(jù)與信息”的內(nèi)容為基礎(chǔ),將帶領(lǐng)學生學習“知識與智慧”的相關(guān)概念,并了解數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧的相互關(guān)系。本節(jié)課通過“運用數(shù)字化工具探究學科知識”的活動,讓學生借助數(shù)字化學習環(huán)境,體驗數(shù)字化學習與創(chuàng)新活動過程;通過整合其他學科的學習任務,讓學生理解數(shù)據(jù)、信息、知識與智慧的轉(zhuǎn)化過程,感知數(shù)字化學習工具在信息加工的過程中所展現(xiàn)出來的獨特魅力。學情分析通過第一章的學習,學生已經(jīng)了解了數(shù)據(jù)及其相關(guān)概念,知道數(shù)據(jù)的重要性。也掌握了數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系,知道了信息的特征。對于知識和智慧是什么,學生只是憑借先前的經(jīng)驗有了感性認識。通過本節(jié)課的學習,在引導學生利用數(shù)字化學習工具探究數(shù)理知識的過程中,不但要使學生逐步建立使用數(shù)字化工具輔助學習實現(xiàn)創(chuàng)新活動的意識和能力,也讓學生從理性層面重新認識知識和智慧,并厘清數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧間的關(guān)系。三、教學目標1.知識與技能(1)理解數(shù)據(jù)、信息、知識與智慧的相互關(guān)系,認識到數(shù)據(jù)對人們?nèi)粘I畹挠绊憽?信息意識)(2)能夠利用軟件工具或平臺對數(shù)據(jù)進行整理、組織、計算與呈現(xiàn)。(數(shù)字化學習與創(chuàng)新、計算思維)2.過程與方法(1)學會小組合作的方式完成數(shù)據(jù)的收集、分析、建模和驗證的過程。(信息意識)(2)體驗軟件工具對數(shù)據(jù)分析的過程,掌握數(shù)字化學習的方法。(數(shù)字化學習與創(chuàng)新)3.情感態(tài)度與價值觀(1)學會協(xié)作學習,運用數(shù)字化學習策略管理學習過程與資源。(數(shù)字化學習與創(chuàng)新)(2)學會通過計算機解決生活中的實際問題。(計算思維、信息意識)(3)學會從知識中內(nèi)化出智慧。(信息意識、信息社會責任)4.教學重難點教學重點:理解數(shù)據(jù)、信息、知識與智慧的關(guān)系。教學難點:在對數(shù)據(jù)、信息進行綜合處理的基礎(chǔ)上,掌握數(shù)字化學習的方法。四、教學策略1.自主學習法,以學生自學為主,還學生自主權(quán),培養(yǎng)他們的自學能力。2.示范講解法,教師精選一些范例,進行基礎(chǔ)的示范教學,重點讓學生能在示范的基礎(chǔ)上舉一反三、觸類旁通,在實踐過程中將感性認識提升到理性認識。3.探究式學習,通過引導,拋出問題,進行問題相關(guān)的探究。五、教學環(huán)境網(wǎng)絡教室六、教學過程教學環(huán)節(jié)時間教師活動學生活動說明創(chuàng)設(shè)情境導入新課3分鐘1.組織學生一起玩“聽歌識曲”游戲。2.提問:面對一首不熟悉的歌曲,怎樣進一步了解歌曲的相關(guān)信息?帶領(lǐng)學生一起總結(jié):①請教專業(yè)人士②搜索引擎查找③音樂APP“聽歌識曲”肯定學生為解決問題動用的頭腦中積累的各種知識。分析在“聽歌識曲”游戲中涉及到的“數(shù)據(jù)”“信息”和“知識”。引出課題,引出知識的概念。1.參與游戲。2.聽講,思考,回答。1.游戲熱身,激起學生的興趣。2.回顧舊知“數(shù)據(jù)”和“信息”,自然過渡到本節(jié)課新知“知識”。自主探究新知學習(知識發(fā)現(xiàn)的路徑)16分鐘教師設(shè)問:知識是如何發(fā)現(xiàn)和獲取的?觀看《歐姆定律》視頻片段,回顧歐姆定律知識??偨Y(jié)前人發(fā)現(xiàn)歐姆定律的過程。激勵學生以當今科學家的身份驗證歐姆定律這一知識。1.觀看視頻。2.自主探究。3.認真聽講、觀看演示。4.跟著老師一起總結(jié)。1.通過觀看視頻,讓學生回顧舊知,并順理成章地提出讓學生當科學家來體驗發(fā)現(xiàn)知識的全過程。2.自主探究發(fā)現(xiàn)歐姆定律這一知識的三種方法,培養(yǎng)學生探究精神和解決問題的能力。3.Python工具和思維導圖中的魚骨圖都是數(shù)字化工具應用于學習的具體體現(xiàn),學生在此過程中會深入體會到數(shù)字化工具的優(yōu)勢。帶領(lǐng)學生一起經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)知識全過程。收集實驗數(shù)據(jù)。分析數(shù)據(jù),建立模型。實驗驗證模型。在第二、三步驟時,要求學生分別用“手繪”“WPS繪圖”和“Python繪圖”的方法來體驗不同的工具在處理數(shù)據(jù)時的異同點,體會運用數(shù)字化工具處理數(shù)據(jù)的便捷性。7分鐘4.教師演示用Python的繪圖功能,繪制散點圖、曲線圖和擬合曲線圖的過程。5.以魚骨圖的形式呈現(xiàn)知識發(fā)現(xiàn)路徑,并強調(diào)“應用知識解決問題”才是知識發(fā)現(xiàn)的根本目的。問題引導學以致用(歐姆定律知識的應用)6分鐘教師設(shè)問:歐姆定律這一知識在現(xiàn)實生活中能解決哪些問題呢?觀看《歐姆定律的應用》視頻,了解歐姆定律知識在生活中的應用。引出智慧的概念。觀看視頻。了解知識在生活中的應用。1.視頻生動形象地展示了歐姆定律在現(xiàn)實生活中的廣泛應用,讓學生深刻體會到知識并不是只用來應對考試的,更是能真真切切地影響生活、改變生活,由此激發(fā)學生學以致用的意識。微課助學厘清概念(智慧的定義、DIKW模型)6分鐘教師講解智慧的定義。教師講解“DIKW模型”。以觀看微課的方式讓學生進一步了解DIKW模型。1.認真聽講。2.積極思考。觀看微課的形式讓DIKW模型這個較晦澀的知識點變得淺顯易懂。歸納總結(jié)情感升華2分鐘1.寄言。以白巖松題為《我們?yōu)槭裁匆x書》演講里的話勉勵學生:讀書和學習,獲取知識,形成能力,靠近智慧。1.聽老師寄言,得到精神層面的感悟和升華。1.教師對學生的寄言,讓學生明確自己的擔當、得到情感的升華。七、學習評價學生的學習評價形式有言語評價、測驗評價和小組學習評價。教學反思略2.1知識與智慧高中信息技術(shù)必修一練習一、選擇題1.科學研究的方法以下描述正確的是()A.實驗方法是指以數(shù)學學科為代表,以推理和演繹為特征的方法。研究人員通過構(gòu)建分析模型和理論推導進行規(guī)律預測與發(fā)現(xiàn)。B.理論方法是指以物理學科為代表,以實驗、觀察和總結(jié)為特征的方法。研究人員通過直接觀察獲取數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行分析,進而發(fā)現(xiàn)規(guī)律,獲得知識。C.計算方法是指利用計算工具來進行規(guī)律發(fā)現(xiàn)和預測,研究人員通過建立仿真的分析模型和有效的算法,是一種理論方法和實驗方法并存的科學研究方法。D.以上說法都是錯誤的【答案】C【解析】【詳解】本題考查科學研究方法實驗方法是以物理學科為代表,理論方法是以數(shù)學學科為代表,計算方法是指利用計算工具來進行規(guī)律發(fā)現(xiàn)和預測,研究人員通過建立仿真的分析模型和有效的算法,是一種理論方法和實驗方法并存的科學研究方法。故本題選C選項2.以下關(guān)于知識和智慧的關(guān)系描述正確的是()A.知識是固有不變的,需要我們不斷的學習B.人類的智慧是生命的體征結(jié)構(gòu),不需要積累C.知識是信息的前提和基礎(chǔ),智慧是知識的抽象與升華D.智慧是為了達到預定目標而運用知識解決問題的創(chuàng)新思維能力。【答案】D【解析】【詳解】本題考查知識和智慧知識是人們運用大腦對所獲取或積累的信息進行的提煉、研究和分析的結(jié)果,能夠精確的反應事物的本質(zhì)。智慧是為了達到預定目標而運用知識解決問題的創(chuàng)新思維能力。故本題選D選項3.以下關(guān)于知識的說法正確的是()A.數(shù)據(jù)就是知識。B.知識等價于信息。C.知識就是智慧。D.知識是人們運用大腦對所獲取或積累的信息進行的提煉、研究和分析的結(jié)果,能夠精確的反應事物的本質(zhì)?!敬鸢浮緿【解析】【詳解】本題考查知識的概念知識是人們運用大腦對所獲取或積累的信息進行的提煉、研究和分析的結(jié)果,能夠精確的反應事物的本質(zhì)。故本題選D選項4.以下關(guān)于數(shù)據(jù)、信息、知識與智慧的理解,正確的是()A.數(shù)據(jù)是發(fā)展的事物現(xiàn)象的符號記錄B.信息就是知識C.數(shù)據(jù)就是信信息,不用經(jīng)過加工、處理的有意義的信息D.知識是人們運用大腦對所獲取或積累的信息進行的提煉、研究和分析的結(jié)果,能夠精確的反應事物的本質(zhì)【答案】D【解析】【詳解】本題考查數(shù)據(jù)、信息、知識與智慧的概念數(shù)據(jù)是經(jīng)過加工處理的具有意義的數(shù)學符號。知識是人們運用大腦對所獲取或積累的信息進行的提煉、研究和分析的結(jié)果,能夠精確的反應事物的本質(zhì)。故本題選D選項5.“珠穆朗瑪峰(簡稱'珠峰’)是喜馬拉雅山脈的主峰,也是世界海拔最高的山峰,位于中國與尼泊爾的邊境線上。珠峰的高度,尼泊爾等國采用的雪蓋高(總高)是8848米,與中國測繪工作者于1975年測量的值一致;中國采用的是2005年中國國家測繪局測量的巖面高(裸高,即地質(zhì)高度)約為8844米,作為中國統(tǒng)一采用的標準數(shù)據(jù)一直沿用至今?!苯Y(jié)合上述事例,下列對于數(shù)據(jù)、信息、知識的描述,正確的是()A.若在紙上單獨書寫“8844”這幾個數(shù)字,它就已經(jīng)被賦予了一定的意義B.當人們看到海拔8000多米的高度時,會聯(lián)想到缺氧、寒冷等詞匯,這是知識的體現(xiàn)C.“珠峰峰頂海拔過高,不宜人類居住?!边@體現(xiàn)了人類的智慧D.不同國籍的人引用珠峰高度時可能會采用不同的數(shù)據(jù),這體現(xiàn)了信息的真?zhèn)涡浴敬鸢浮緽【解析】【分析】【詳解】本題考查數(shù)據(jù),信息,知識的概念數(shù)據(jù)是客觀事物的運動狀態(tài)和方式的記錄。信息刻畫了數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)的關(guān)系。知識是對信息深加工的一種輸出,反映了數(shù)據(jù)間的內(nèi)在規(guī)律。在紙上單獨書寫“8844”這幾個數(shù)字,只是數(shù)據(jù)而已沒有意義?!爸榉宸屙敽0芜^高,不宜人類居住?!边@體現(xiàn)了人類的知識。故本題選B選項6.在教科書中利用Python探究電流和電壓、電阻的關(guān)系實驗里,除了可以通過書中的JupyterNotebook外,處理數(shù)據(jù)還可以通過下列()工具實現(xiàn)。A.PythonIDLE B.Xmind C.網(wǎng)絡畫板 D.幾何畫板【答案】A【解析】【分析】【詳解】本題Python相關(guān)知識點IDLE是Python所內(nèi)置的開發(fā)與學習環(huán)境,故除了可以通過書中的JupyterNotebook外,處理數(shù)據(jù)還可以通過PythonIDLE工具實現(xiàn)。故本題選A選項7.在教科書中利用Python探究電流和電壓、電阻的關(guān)系實驗里,下列說法錯誤的是()。A.實驗中的“5,10,15,586,291,198……”等數(shù)字表示的是一系列數(shù)據(jù)B.實驗中的U=2905.67607341mV表示的是一個具體信息C.通過實驗,我們驗證了I=U/R這一知識D.經(jīng)過實驗驗證,我們得出電流I與電阻R成反比例關(guān)系,這是智慧【答案】D【解析】【分析】【詳解】本題考查數(shù)據(jù)、信息與知識。經(jīng)過實驗驗證,我們得出電流I與電阻R成反比例關(guān)系,這是知識。故本題選D選項二、判斷題1.知識發(fā)現(xiàn)的過程:做實驗→獲取觀察數(shù)據(jù)→分析處理數(shù)據(jù)→形成知識→應用知識解決問題。(____)【答案】錯【解析】【分析】【詳解】本題考查知識
知識發(fā)現(xiàn)的過程:做實驗→獲取觀察數(shù)據(jù)→分析處理數(shù)據(jù)→推理建立數(shù)學模型→實驗驗證模型→形成知識→應用知識解決問題。故表述錯誤2.實驗是指以物理學科為代表,以實驗、觀察和總結(jié)為特征的方法。研究人員通過直接觀察獲取數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行分析,進而發(fā)現(xiàn)規(guī)律,獲得知識。(______)【答案】對【解析】【詳解】本題考查實驗的概念實驗是指以物理學科為代表,以實驗、觀察和總結(jié)為特征的方法。研究人員通過直接觀察獲取數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)進行分析,進而發(fā)現(xiàn)規(guī)律,獲得知識。故表述正確3.數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧是逐漸遞進的概念,前者是后者的抽象與升華,后者是前者的基礎(chǔ)和前提。(______)【答案】錯【解析】【分析】【詳解】本題考查數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧的關(guān)系
數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧是逐漸遞進的概念,前者是后者的基礎(chǔ)和前提,后者是前者的抽象與升華。故表述錯誤4.科學研究包括如下5個步驟:提出問題——收集證據(jù)——提出假說——檢驗假說——形成理論。(______)【答案】對【解析】【詳解】本題考查科學研究的步驟科學研究包括如下5個步驟:提出問題——收集證據(jù)——提出假說——檢驗假說——形成理論。故表述正確三、簡答題1.自2000年起,每年舉行一次“與巴菲特共進午餐”的慈善拍賣活動。2019年,沃倫·巴菲特(WarrenBuffett)第20次年度午餐拍賣活動已于北京時間6月1日結(jié)束,最終拍得456.7888萬美元。試從數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧的視角來評論此事?!敬鸢浮繑?shù)據(jù)是現(xiàn)實世界客觀事物的符號記錄;信息是經(jīng)過加工處理的、具有意義的數(shù)據(jù);知識是人們運用大腦對獲取或積累的信息進行系統(tǒng)化地提煉、研究和分析結(jié)果,能夠準確地反映事物的本質(zhì);智慧是為了達到預定目標而運用知識解決問題的創(chuàng)新思維能力。數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧是逐漸遞進的概念,前者是后者的基礎(chǔ)和前提,后者是前者的抽象與升華。從數(shù)據(jù)到信息的轉(zhuǎn)化,主要理解數(shù)據(jù)間的相互聯(lián)系;從信息到知識的轉(zhuǎn)化,主要理解信息間的相互聯(lián)系,發(fā)現(xiàn)和抽象其規(guī)律;從知識到智慧的轉(zhuǎn)化,主要理解和應用知識原理與法則解決現(xiàn)實世界的問題。【解析】【分析】【詳解】本題主要考查數(shù)據(jù)、信息、知識和智慧的相關(guān)知識。巴菲特早年利用股市有關(guān)數(shù)據(jù),成就“股神”傳說,形成一套知識體系,并將其推廣,成為股市智慧化身。第二章知識與數(shù)字化學習2.2數(shù)字化學習與創(chuàng)新設(shè)計者:谷任昕南方科技附屬中學一、教材分析《數(shù)字化學習與創(chuàng)新》是廣東教育出版社普通高中教科書信息技術(shù)必修1《數(shù)據(jù)與計算》第二章第二節(jié),將帶領(lǐng)學生體驗數(shù)字化學習過程,感受數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢。本節(jié)以培養(yǎng)學生數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力為目標,以數(shù)字化學習工具和資源的認識、應用為載體,開展自主、探究學習,讓學生了解數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢和學會利用數(shù)字化工具開展學習活動。通過結(jié)合跨學科學習實踐,讓同學們在探究的過程中了解更多的資源和工具,建立終身學習的意識,構(gòu)建自己的數(shù)字化學習環(huán)境。本節(jié)內(nèi)容在粵教版(2019)中起著承前啟后的作用,是對“數(shù)據(jù)信息知識智慧”模型(DIKW模型)實際運用的呈現(xiàn)與引導,對應2017版課標的一大核心素養(yǎng)要求“數(shù)字化學習與創(chuàng)新”。通過本節(jié)學習,學生能夠掌握數(shù)字化學習的方法,根據(jù)需要選用合適的數(shù)字化工具開展學習;本節(jié)為學生的“終身學習”奠定基礎(chǔ)。二、學情分析已有基礎(chǔ):學生已了解過數(shù)據(jù)、信息、知識的基本概念,能夠描述數(shù)據(jù)、信息與知識的關(guān)系?,F(xiàn)需內(nèi)容:體驗數(shù)字化學習過程,感受數(shù)字化工具和資源的優(yōu)勢,能夠初步評估選用合適的數(shù)字化工具與資源解決現(xiàn)實問題。學習狀態(tài):?具備豐富的網(wǎng)絡使用經(jīng)驗,知道一些常見的工具和軟件?具有自學能力?對數(shù)字化工具和資源的選擇沒有系統(tǒng)性的了解,需要教師的引導三、素養(yǎng)目標【教學目標】知識和技能:了解數(shù)字化學習的常用工具,感受數(shù)字化學習的優(yōu)勢,理解數(shù)字化學習的特點(數(shù)字化學習與創(chuàng)新);能夠根據(jù)問題評估選擇合適的數(shù)字化學習工具(數(shù)字化學習與創(chuàng)新)。過程與方法:通過展示數(shù)字化工具應用過程,培養(yǎng)學生應用數(shù)字化工具的能力(數(shù)字化學習與創(chuàng)新);通過構(gòu)建情境與需求分析,引導學生感受與體驗數(shù)字化學習過程,提高學生建設(shè)自己數(shù)字化學習環(huán)境的能力(數(shù)字化學習與創(chuàng)新)。情感態(tài)度與價值觀:通過對本節(jié)的學習,讓學生能深刻感受到數(shù)字化資源和工具的優(yōu)勢與價值,積極融入信息社會、成為信息社會主人公(數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息社會責任)?!驹u價目標】學生能夠理解數(shù)字化學習工具和資源的特點,學會查找和選擇相應的學習工具,逐步建設(shè)自己的數(shù)字化學習環(huán)境,未來形成終身學習的觀念。四、教學重點、難點重點:了解數(shù)字化學習的優(yōu)勢與特點,感受常見的數(shù)字化學習工具。難點:評估與應用合適的數(shù)字化學習工具和資源。五、教學方法教師:講授法,情境教學法,任務驅(qū)動法,案例分析法。學生:自主學習,實踐體驗。六、教學過程課堂流程設(shè)計教師教學內(nèi)容流程預設(shè)學生任務/活動設(shè)計隨筆批注情境導入播放視頻:打開云資源選擇云課堂進行學習。傳統(tǒng)課堂智慧課堂云課堂引入本節(jié)重點:數(shù)字化學習提問:除了云課堂,你還知道哪些數(shù)字化工具與資源呢?思考。與現(xiàn)實經(jīng)歷連接,學生快速進入情境。課堂的演化,引發(fā)學生對數(shù)字化工具與資源的思考。數(shù)字化工具與資源1.數(shù)字化工具概念呈現(xiàn):數(shù)字化工具就是能夠采集、獲取、檢索、表示、傳輸、存儲和加工多媒體數(shù)字化資源的設(shè)備裝置。依次介紹8類數(shù)字化工具:(1)數(shù)據(jù)采集工具。如聲卡、視頻卡、數(shù)碼照相機、數(shù)碼錄像機、手寫板、掃描儀等。(拓展:穿戴式智能設(shè)備)(2)信息獲取工具。如臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦和等。(拓展:VR眼鏡)(3)信息檢索工具。如搜索引擎和電子詞典。任務探究1:自動翻譯演示使用有道在線詞典將“山川異域,風月同天”翻譯成中文(微課)。(4)數(shù)字化可視化表達工具。如思維導圖和演示文稿等。(拓展:在線博物館)(5)信息通信交流與傳輸工具。如電子郵件、博客、社交軟件和視頻會議系統(tǒng)等。(6)信息存儲工具。如光盤、U盤、硬盤和服務器等。(7)信息加工工具。如編程軟件、多媒體制作軟件、網(wǎng)站制作工具和信息系統(tǒng)制作工具等。(8)三維設(shè)計工具。如3D制作軟件、3D打印機、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實制作系統(tǒng)等。(拓展:3D打?。?.數(shù)字化資源概念呈現(xiàn):數(shù)字化資源就是指經(jīng)過數(shù)字化工具處理,可以在多媒體計算機或者網(wǎng)絡環(huán)境下運行的,并且可以共享的多媒體材料,包括數(shù)字圖形、圖像、視頻、音頻、文本、數(shù)據(jù)庫等。引入云資源:深圳教育云與中國大學MOOC平臺。3.數(shù)字化工具與資源的優(yōu)勢以中國大學MOOC為例,講解數(shù)字化工具與資源的優(yōu)勢:(1)獲取的便捷性;(2)形式的多樣性;(3)資源的共享性;(4)平臺的互動性;(5)內(nèi)容的擴展性。感受,思考。學生嘗試將英語美文翻譯成中文。學生瀏覽大學MOOC平臺,建立自己的數(shù)字化學習環(huán)境。通過豐富的微課和圖片,對常見的和新興的數(shù)字化工具和資源進行梳理,引領(lǐng)學生感受科技發(fā)展帶來的生活、學習的變革。培養(yǎng)學生的信息意識與數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力。尤其是VR眼鏡、云存儲等技術(shù),是國家產(chǎn)業(yè)升級的重要部分。通過介紹,引導學生產(chǎn)生對未來的向往與投身科技事業(yè)的愿望,培養(yǎng)學生的信息社會責任。大學慕課平臺等數(shù)字化資源平臺能夠為學習者打開視野,提升自主學習與探究能力。體驗數(shù)字化創(chuàng)新學習過程體驗“投針實驗”背景介紹:對圓周率的計算經(jīng)歷了幾個時期,計算機的出現(xiàn)將其大力推動,計算機算力的提升不停刷新圓周率值的求解記錄。提問:如何計算圓周率??的值?導入:“投針實驗”蒙特卡洛方法是計算機模擬的基礎(chǔ),起源于18世紀數(shù)學家蒲豐的“投針實驗”。投針實驗是指在平面上畫有一組間距為d的平行線,將一根長度為l(l≤d)的針任意擲在這個平面上,求此針與平行線中任一條相交的概率。這是一個數(shù)學上的概率問題。引導學生分析問題:確定目標目標:計算圓周率??的值信息檢索理論基礎(chǔ):蒙特卡洛方法,蒲豐的“投針實驗”。實施:模擬反復投針的過程,計算針與任一平行線相交的概率。需求:平面上一組間距為d的平行線長度為l(l≤d)的“針”(線段)a:投擲次數(shù)k:相交次數(shù)取l=d/2,根據(jù)公式得P=??/??≈??計算??值選擇合適工具根據(jù)理論,投擲次數(shù)越多,得到的結(jié)果越精確。時間成本太高,我們需要借助合適的數(shù)字化工具,進行“投針實驗”的模擬?!W(wǎng)絡畫板介紹網(wǎng)絡畫板的功能,展示使用網(wǎng)絡畫板進行“投針實驗”模擬的步驟2.總結(jié)數(shù)字化學習的特點由“投針實驗”過程,總結(jié)數(shù)字化學習的特點:問題化:圍繞問題開展探究學習合作性:信息交流、資源共享和協(xié)作學習個性化:以學習者為中心創(chuàng)造性和可再生性:發(fā)散性思維,想象、創(chuàng)新開放性:泛在學習,終身學習,無圍墻、無界限提出對學生的期許:高效利用數(shù)字化工具與資源的優(yōu)勢,在數(shù)字化學習環(huán)境中開展自主、協(xié)作、探究學習,創(chuàng)造性地完成具體的學習任務。思考;思考;課后/同步進行數(shù)字化學習的體驗。有趣的背景,既能引發(fā)學生的好奇心,同時也能培養(yǎng)學生的信息意識與對科學的向往。圍繞“圓周率??的值”的求解進行跨學科、融合式情境設(shè)計,培養(yǎng)學生利用信息技術(shù)、計算機解決實際問題的能力。教師引導學生完成“問題分析需求分析方法/工具選擇項目實施”的流程,學生能夠掌握問題求解的一般過程,培養(yǎng)學生的計算思維,提高學生信息化創(chuàng)新與學習的能力。通過自主探究,引發(fā)學生深度思考,延展思維。基于情境,基于實踐,使“枯燥”的知識描述變得生動、直觀??偨Y(jié)與提升1.知識總結(jié)以思維導圖的方式呈現(xiàn)知識點的總結(jié)與梳理引發(fā)思考:這樣的呈現(xiàn)方式有什么優(yōu)點?直觀,思維形象化,把各級主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級圖表現(xiàn)出來,把主題關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接。2.課后拓展留下課后任務:嘗試使用思維導圖工具整理學科知識(本學科,跨學科)。思考與復習;實踐:利用思維導圖梳理其他學科知識。引導學生歸納知識點,深化對數(shù)字化創(chuàng)新與學習的認識,培養(yǎng)對后續(xù)課程的興趣,提高學科知識水平。設(shè)置的任務,實用有趣,鼓勵學生利用數(shù)字化學習工具解決跨學科問題。七、結(jié)語本節(jié)通過對數(shù)字化學習資源和工具的介紹,學生體驗數(shù)字化學習過程。每個知識點的滲透力求采用“做中學,學中樂”、“先做后學”的設(shè)計理念,充分鼓勵學生自主學習、合作探究,深度學習、發(fā)散思維。在參與探究活動的過程中,學生學會評估、選擇合適的數(shù)字化工具與資源,建設(shè)自己的數(shù)字化學習環(huán)境,進一步提高數(shù)字化學習的能力,提升信息素養(yǎng)與計算思維,建立終身學習的理念。第三章3.1計算機解決問題的過程新課標要求通過解決實際問題,體驗程序設(shè)計的基本流程。教學目標體會人工解決問題和計算機解決問題的不同特點。(信息意識)通過親歷“國際象棋的傳說”的問題解決過程,體驗計算機解決問題的一般過程。(計算思維)通過經(jīng)歷問題分析、設(shè)計方案,能初步規(guī)劃問題的解決方案。(計算思維)認識Python語言,了解計算機程序的編寫過程,體驗程序設(shè)計的魅力。(數(shù)字化學習與創(chuàng)新)學業(yè)要求依據(jù)解決問題的需要,設(shè)計和描述簡單算法;利用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法,解決實際問題。教學對象分析高中學段的學生善于觀察思考問題,具有較強的邏輯思維能力,但對于解決問題的方法和過程缺乏系統(tǒng)性的分析與梳理能力。在義務教育階段,學生已經(jīng)掌握了信息技術(shù)的相關(guān)知識與技能,具備了一些程序設(shè)計的基礎(chǔ)。在高中階段,要讓學生理解隱藏在計算機軟件背后的方法與原理,以便能更自如地應用計算機創(chuàng)新性地解決問題。本章正是引領(lǐng)學生走進編程,學習通過計算機程序設(shè)計解決問題,培養(yǎng)計算思維。教學重點與難點教學重點:用計算機解決問題的一般過程教學難點:運用計算思維進行問題分析與分解教學方法與教學手段教學方法:情境化教學、案例教學軟硬件資源:Python語言運行環(huán)境教學過程設(shè)計教學環(huán)節(jié)教學內(nèi)容學生活動設(shè)計意圖創(chuàng)設(shè)情境情境再現(xiàn):國際象棋的傳說在印度有一個古老的傳說:舍罕王打算獎賞國際象棋的發(fā)明人——宰相:西薩·班·達依爾。國王問他想要什么,他對國王說:“陛下,請您在這張棋盤的第1個小格里,賞給我1粒麥子,在第2個小格里給2粒,第3小格給4粒,以后每一小格都比前一小格加一倍。請您把這樣擺滿棋盤上所有的64格的麥粒,都賞給您的仆人吧!”國王覺得這要求太容易滿足了,就命令人給他這些麥粒。當人們把一袋一袋的麥子搬來開始計數(shù)時,國王才發(fā)現(xiàn):就是把全印度甚至全世界的麥粒全拿來,也滿足不了那位宰相的要求。參與活動通過問題情境,引出學生需要解決的問題,激發(fā)學生的學習興趣提出問題究竟需要多少粒麥子呢?交流討論引發(fā)學生思考分析問題梳理情境中問題的已知條件,每個格子中麥子數(shù)的規(guī)律,把具體情境中的問題抽象為數(shù)學問題:t=20+21+22+23+24+……+263即解決問題需要求出t值體驗分析問題的過程引導學生分析和抽象出問題解決思路的能力問題解決人工解決問題:分析問題設(shè)計問題的解決方案實施驗證方案方式一:我們用“紙和筆”來計算方式二:我們用“計算器”來計算計算機解決問題:分析問題設(shè)計算法編寫程序調(diào)試運行程序設(shè)計算法:第一步:麥粒的總數(shù)設(shè)為t,t的初始值為0第二步:格子的編號設(shè)為n,n的初始值為1第三步:計算第n個格子里麥子的數(shù)目,求2的(n1)次冪運算第四步:將第n個格子里麥子的數(shù)目加到t第五步:格子編號n加1第六步:重復第三五步,直到格子數(shù)達到64第七步:輸出t的數(shù)值編寫Python程序:t=0n=1whilen<=64:t=t+2**(n1)n=n+1print(t)調(diào)試運行程序進行檢驗探討問題解決的方式體驗并對比人工解決問題和計算機解決問題的兩種一般過程突破本節(jié)課教學重難點歸納總結(jié)在用計算思維解決問題時,人負責把實際問題轉(zhuǎn)化為可計算的問題,并設(shè)計算法讓計算機執(zhí)行,計算機負責具體的運算任務,通過運算達到人想要的結(jié)果,并將這個結(jié)果呈現(xiàn)出來。這就是人工解決問題和計算機解決問題中的人機分工。計算思維的兩大核心特征就是:抽象和自動化。抽象問題的計算過程和利用計算機自動化求解。(1)抽象:把實際問題抽象為數(shù)學問題并建模;(2)自動化:通過編程把解決問題的邏輯分析過程寫成算法,即把問題解決的思路變成計算機指令,計算機根據(jù)算法,一步步完成相應指令,求出結(jié)果。思維提升歸納用計算機解決問題的一般過程和關(guān)鍵環(huán)節(jié),突出計算思維在問題解決中的重要性。培養(yǎng)學生的計算思維。教學反思本節(jié)課以一個問題情境展開,對比了兩種問題解決的方式,讓學生體驗計算機解決問題的一般過程的同時,培養(yǎng)了學生的計算思維。本節(jié)課不能止步于問題解決過程的體驗,更需要有思維方式的提升。3.2算法及其描述【任務一】***********************************知識錦囊*********************************用自然語言描述算法就是用人們?nèi)粘K玫恼Z言來描述算法。一般格式如下,第一步:第二步:............:自然語言描述算法比較容易掌握,但遇到復雜算法時很難將算法清晰的表示出來,并且由于自然語言的歧義性,也容易導致算法執(zhí)行的不確定性。第一第一步:_________________________________________________________________第二步:_________________________________________________________________第三步:_________________________________________________________________任務一任務一作答區(qū)域【任務二】***********************************知識錦囊*********************************用流程圖描述算法就是程序框圖來描述算法的一種表達方式,用流程圖描述算法,形象直觀,可使算法的流程描述得清晰、簡潔,但由于流程線過于靈活,不受約束,使用者可使流程任意轉(zhuǎn)向,從而造成程序閱讀和修改上的困難,不利于結(jié)構(gòu)化程序的設(shè)計。注意事項:“開始”“結(jié)束”是流程圖必不可少的因素。輸入必須在“開始”以后,輸出一定是“結(jié)束”以前。可以沒有輸入,但一定要有輸出。流程線不能交叉。流程圖的基本圖形及其功能圖形名稱功能開始/結(jié)束表示算法的開始或結(jié)束,即流程的起點和終點;輸入/輸出表示程序輸入輸出,即當前需要輸出什么信息,或需要輸入什么信息;處理表示算法中變量的計算與賦值;判斷表示程序的問題或條件判斷環(huán)節(jié),如是否審批等;流程線表示算法中的流向;連接點表示算法中的轉(zhuǎn)接;任務二作答題區(qū)域任務二作答題區(qū)域任務三答題區(qū)域任務三答題區(qū)域任務三進階任務三進階答題區(qū)域【偽代碼描述算法】用偽代碼描述算法就是用介于自然語言和計算機語言之間的文字和符號來描述算法,它不用圖形符號,書寫方便,格式緊湊,易于理解,便于向計算機程序設(shè)計語言過渡?!境绦蛟O(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu)】任何復雜的算法都可以用三種基本控制結(jié)構(gòu)組合來表示。不成立成立不成立成立三種基本控制結(jié)構(gòu)的主要作用是:順序結(jié)構(gòu)表示程序中的各步操作按出現(xiàn)的先后順序執(zhí)行。選擇結(jié)構(gòu)表示程序的處理步驟出現(xiàn)了分支,需要根據(jù)某一特定的條件選擇其中的一個分支執(zhí)行。循環(huán)結(jié)構(gòu)表示程序的反復執(zhí)行某個或者某些操作,知道判斷條件為假(或為真)時才可終止循環(huán)。使用三種基本控制結(jié)構(gòu)的組合來描述算法,可以改善算法的清晰度,提高算法的可讀性。【算法特征】(1)有窮性。一個算法在執(zhí)行有窮步之后必須結(jié)束,即一個算法所包含的計算步驟是有限的。(2)確定性。算法執(zhí)行的每一個步驟必須有確切的定義,不能出現(xiàn)模棱兩可的情況。(3)數(shù)據(jù)輸入。一個算法可以有零個或多個數(shù)據(jù)輸入。(4)數(shù)據(jù)輸出。一個算法必須有一個或多個數(shù)據(jù)輸出,以反映對輸入數(shù)據(jù)加工后的結(jié)果,沒有輸出的算法是毫無意義的。(5)可行性。算法中執(zhí)行的任何計算步驟都可以被分解為基本的可執(zhí)行的操作步驟,即每個計算步驟都可以在有限時間內(nèi)完成。3.2算法及其描述教學內(nèi)容分析本節(jié)課內(nèi)容選自粵教版信息技術(shù)必修一第三章《算法基礎(chǔ)》第二節(jié),內(nèi)容上銜接了上一節(jié)課,針對算法這一概念開展深入學習,同時也作為今后學習編程的知識鋪墊和技能準備。在教學過程中,以培養(yǎng)信息素養(yǎng)為目標,以知識技能為載體,以任務驅(qū)動為途徑,開展自主、協(xié)作、探究學習,要學生從生活實例出發(fā),理解算法的概念,掌握算法的特征,并運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。教學對象分析本節(jié)課授課對象是高一年級的學生,大部分學生具有較好的計算機操作基礎(chǔ),并且在小學階段和初中階段,學習了scratch編程、機器人編程及VB等相關(guān)知識,所以已經(jīng)具有一定的編程基礎(chǔ),但還存在一小部分新生甚至無法順利使用鍵盤輸入自己的名字,計算機技術(shù)水平嚴重參差不齊。針對這一現(xiàn)象,本節(jié)課我采取了以教學分層、任務驅(qū)動、小組幫扶相結(jié)合的模式,從生活實例出發(fā),帶領(lǐng)學生一步一步厘清算法的概念及其特征,并運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。教學目標知識與技能理解算法的概念,掌握算法的特征。運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。過程與方法通過對具體問題的分析,設(shè)計合理算法。通過對具體問題的分析,學會從問題中抽取本質(zhì),建立數(shù)學模型。通過尋找生活中的代碼,將課堂知識與生活經(jīng)驗相連接,更深刻的理解算法。情感態(tài)度與價值觀增強學生使用算法解決問題的意識。通過學生之間建立學習幫扶小組,增強學生團結(jié)合作精神。通過課堂評價,讓學生了解自身不足,在今后學習中迎難而上。教學重難點教學重點:從生活實例出發(fā),概述算法的概念及特征。運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法。教學難點:通過算法的描述,在學生已有的數(shù)理思維之上,形成計算思維。在實際問題中,如何通過抽象建模,設(shè)計合適的算法。教學策略為了使學生對算法這一枯燥的概念保持學習熱情,在本節(jié)課中,以戰(zhàn)國時期齊威王、孫臏、田忌三位歷史人物為主人公,從著名的田忌賽馬開始,創(chuàng)設(shè)一系列情景,要求同學們在情景中提煉算法思想,并用不同方式進行描述,達到教學目標的要求。另外,通過任務中的講解分析,讓學生區(qū)分日常學習中形成的數(shù)理思維和從實際問題中提煉算法的計算思維,突破教學難點,還有,通過在實際問題中提煉算法,建立數(shù)學模型,設(shè)計出合適的算法,也是突破本節(jié)課的第二個難點。教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖情景導入向?qū)W生講解齊威王、田忌、孫臏三個著名的歷史人物的故事。播放《田忌賽馬》動畫并要求學生留意孫臏所用策略聯(lián)系歷史知識,認真聽講,按老師的要求觀看動畫視頻。算法是比較枯燥的概念,用學生比較熟悉的歷史人物及故事動畫進行引入,吸引學生注意。引入算法設(shè)問:動畫中孫臏是如何取勝的?等學生回答完以后,與學生一起,列出孫臏賽馬的整個流程,然后以此引出算法的概念。按動畫內(nèi)容回答老師問題。積極思考,將賽馬的每個步驟描述出來。通過總結(jié)孫臏賽馬這一過程,引出算法的概念,引領(lǐng)學生總結(jié)知識要點,突破教學重點。將課堂內(nèi)容往生活中遷移,使得學生對算法的理解更加深刻。任務驅(qū)動描述算法任務一:自然語言描述【背景描述】番外篇一:經(jīng)過田忌賽馬這件事以后,田忌更受到齊威王的器重,一日,齊威王要求田忌計算出圓形賽馬場的面積,田忌絞盡腦汁也想不出辦法....【任務要求】用所學知識,幫助田忌設(shè)計算法,計算出圓形賽馬場的面積?!窘處燑c撥】學生簡單的把算法認為就是πr1.積極思考,用已有的知識基礎(chǔ),完成任務要求。2.注意區(qū)分數(shù)學公式中蘊含的數(shù)理思維及算法中蘊含的計算思維。3.學有余力的學生上網(wǎng)了解其他計算圓面積方法,并嘗試描述算法。4.學習小組之間互相幫助,共同攻破難題。1.保留齊威王、田忌等故事主線,創(chuàng)設(shè)情境,讓學生在簡單的問題中體會描述算法的過程。2.通過著重講解,讓學生在描述算法的過程中區(qū)分數(shù)理思維及計算思維,突破教學難點。3.設(shè)置提升任務,實現(xiàn)分層次教學,同時也開拓了學生的視野。任務驅(qū)動描述算法任務二:流程圖描述算法【任務要求】學生根據(jù)自然語言描述的算法,完成流程圖的填空?!緦m椞嵘繀⒖冀滩膬?nèi)容,了解偽代碼1.認真體會算法的描述過程。2.將自然語言描述轉(zhuǎn)化為流程圖描述,并思考兩種描述方法的差異性。3.能力強的學生繼續(xù)學習第三1.在該活動中引出第二種算法描述,突破了第二個教學重點。2.因偽代碼描述方式存在一定難度,且容易和真實代碼混淆。所以將這部分內(nèi)容設(shè)為專項提升,留給有能力的學生自主學習,同時也是實教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖任務驅(qū)動描述算法來描述該種算法。描述方式——偽代碼?,F(xiàn)了分層次教學。任務三:描述分支結(jié)構(gòu)【背景描述】番外篇二:一日,田忌好友從遠方帶回兩顆奇珍異果送給田忌品嘗,據(jù)說味道香甜可口,田忌心想:這么好的東西,我怎么可以獨享呢?于是他拿去跟孫臏分享,要選出小的那一顆留給自己…【任務要求】要求學生參照背景故事,完成大小比較的算法,并完成流程圖【教師點撥】將補充完整的流程圖,與任務二中的流程圖一起展示,讓學生比較兩個流程圖,隨后介紹順序結(jié)構(gòu)及選擇結(jié)構(gòu)概念?!緦m椞嵘咳绻麖娜w果子中選出最小的,該怎樣用流程圖表示算法。積極思考,從二者比大小這一簡單過程中剖析算法的思想,再完成流程圖填空。認真比較前后兩個流程圖,發(fā)現(xiàn)它們的異同,理解順序結(jié)構(gòu)及分支結(jié)構(gòu)。學有余力的學生通過專項提升,進一步理清分支結(jié)構(gòu)算法。從背景故事的講述中分析算法,培養(yǎng)學生日常學習生活中用算法解決問題的意識,以此突破本節(jié)課的第二個難點。在順序結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上,體會分支結(jié)構(gòu)算法描述,循環(huán)漸進的知識講解,符合中學生的思維方式。改變一點點條件,算法變化不止一點點,讓學生通過親身經(jīng)歷,對分支結(jié)構(gòu)的算法描述理解的更加透徹。任務驅(qū)動描述算法活動四:循環(huán)結(jié)構(gòu)描述算法番外篇三:孫臏想送田忌一匹駿馬,作為奇珍異果的回禮,來到馬場,跟老板囑咐:你找?guī)灼ヱR圍著馬場跑圈,聽到我的命令,再讓它們停下來...【任務要求】要求學生自主學習學案內(nèi)容,完成流程圖填空開展小組討論,從故事中挖掘算法。自主學習循環(huán)控制結(jié)構(gòu),完成填空。三種選擇結(jié)構(gòu)的最后一種,僅僅提供了情景,讓學生利用學案自主學習,學案可以讓學生自定步調(diào)的學習,也鍛煉自主探究學習能力。算法特征通過算法的概念,結(jié)合本節(jié)課設(shè)計的三個算法,帶領(lǐng)學生一起總結(jié)算法的五個特征。跟隨老師,積極思考,提煉算法特征。讓學生自主提煉算法特征,加深對算法的理解。總結(jié)歸納用思維導圖的方式,對本節(jié)課進行總結(jié)認真聽講。幫助學生建立完整的知識脈絡體系。課后拓展(該環(huán)節(jié)根據(jù)實際課堂時間,靈活安排)1.回家了解深圳市電費收費標準,從階梯電價這一電價標準中提煉算法,并用任意方式進行描述。2.利用周末外出購物的機會,調(diào)研超市中的熟食分時段打折售賣,并從中提煉算法,用任意方式進行描述。積極參加課后的拓展活動,有困難及時向同學,老師尋求幫助。將課堂知識與實際生活連接起來,讓學生深刻的體會從實際問題中抽象建模,設(shè)計算法這一過程。七、教學評價項目主題小組成員評價指標具體指標小組自評小組互評教師評價課程內(nèi)容任務驅(qū)動小組協(xié)作小組分工明確,合作默契過程中有幫助本組成員或其他小組項目成果達到預期效果評價交流積極參與課堂中的交流討論活動,態(tài)度認真,評價客觀。等級評定:(A優(yōu)秀 B良好 C合格 D還需努力)八、教學反思本節(jié)課還未正式上課,在設(shè)計過程中,因為要兼顧全班學生,在教學過程中可能沒辦法按設(shè)計那么順利的實施,對于一些課堂的突發(fā)情況應該做好充分的預案,并提前做準備將課程內(nèi)容分為兩個課時來實施。另一方面,在教學過程中隨時觀察學生對每個任務地反應及接受度,隨時調(diào)整教學策略,也可以加入學生學習小組,跟學生一起學習。板書設(shè)計課程題目:3.3計算機程序與程序設(shè)計語言一、教材分析內(nèi)容分析:本小節(jié)內(nèi)容是在前兩節(jié)“計算機解決問題的一般過程”和“算法及其描述”的基礎(chǔ)上,學生將會學習到計算機程序及計算機的基本組成、了解三類程序設(shè)計語言。結(jié)構(gòu)分析:本節(jié)是第三章最后一節(jié),內(nèi)容上承接前兩節(jié)計算機解決問題的一般過程和算法及其描述,同時,為下一章具體開展程序設(shè)計基礎(chǔ)的學習做鋪墊。課程案例調(diào)整:為了促進學生理解,提高學習興趣,結(jié)合學生知識水平,引入學生感興趣的案例:例如0和1是如何成為計算機設(shè)計語言、為什么計算機程序設(shè)計語言沒有中文等案例,同時每個語言都通過相關(guān)案例進行講解,讓同學們理解更加的透徹。二、學習者分析學生基本情況:高一年級學生學生知識情況:在之前的課程中,學生已經(jīng)學習了三種描述算法的方法,但是這三種方法計算機無法識別,必須學習到計算機程序及計算機的基本組成,了解算法、計算機程序、計算機程序設(shè)計語言,方可實現(xiàn)用計算機解決問題的目的。學生綜合情況:對編程有挑戰(zhàn)欲望,對信息技術(shù)有強烈的好奇心,對新事物能夠主動思考,樂于探究,積極嘗試。三、學科核心素養(yǎng)及教學目標核心素養(yǎng):信息意識:在實際問題中體會計算機程序及計算機的基本組成,了解三類程序設(shè)計語言。計算思維:加強對算法、計算機程序、計算機程序設(shè)計語言的認識,將知識建構(gòu)、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入信息技術(shù)核心素養(yǎng)中。教學目標:知識與技能計算機程序及計算機的基本組成三類程序設(shè)計語言,計算機程序設(shè)計語言的發(fā)展及種類過程與方法對比分析算法、計算機程序、計算機程序設(shè)計語言的含義,歸納總結(jié)這三個概念的區(qū)別與聯(lián)系;小組活動探究高級程序設(shè)計語言的發(fā)展時間線表,了解計算機程序設(shè)計語言的發(fā)展及種類。情感態(tài)度價值觀激發(fā)學生對利用計算機程序解決問題的學習興趣;提升學生信息技術(shù)學科素養(yǎng)。四、教學重難點教學重點計算機程序及計算機的基本組成計算機程序設(shè)計語言教學難點計算機程序設(shè)計語言五、教法及學法教法:啟發(fā)式教學法、案例教學法學法:學思結(jié)合、合作與探究相結(jié)合六、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設(shè)計意圖一、創(chuàng)設(shè)情境引出課題播放視頻講解為什么0和1會成為計算機的基礎(chǔ)語言,從而引出本課。1.什么是計算機程序?2.計算機程序設(shè)計語言的三種類型學生通過觀看相關(guān)視頻,自然聚焦到本節(jié)課的課程內(nèi)容中。激發(fā)學生學習興趣,引入本堂課的知識重點和邏輯框架。二、師生互動探索新知一.計算機程序1.給出計算機程序的概念:2.介紹計算機的基本組成:? 運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備? 只能識別“0”和“1”組成的二進制數(shù)3.總結(jié)計算機的工作過程:? 采用二進制的形式表達和存儲指令或數(shù)據(jù)。? 計算機的工作過程實際上是周而復始地獲取指令、執(zhí)行指令的過程。二.計算機程序設(shè)計語言1、計算機程序設(shè)計語言的定義? 一組用來定義計算機程序的語法規(guī)則,通常簡稱為“編程語言”? 一種被標準化的交流技巧,用于向計算機發(fā)出指令2、機器語言? 由“0”和“1”所表示的二進制代碼指令組,通常被成為“機器語言”,是第一代計算機語言。? 包含兩個主要部分:操作和被操作對象。? 【舉例】圖片展示把加數(shù)9送到累加器中的機器指令,分析并提問。? 機器語言程序針對特定型號計算機,運算效率最高,程序難以理解,當出現(xiàn)問題,修改難度也很大。? 【案例講解】通過helloWord和一道計算題展示機器編碼,然后詳解機器語言的優(yōu)缺點。4、匯編語言? 用類似英文縮略詞且?guī)в兄浶苑柕恼Z言來替代一個特定指令的二進制串,也叫符號語言。? 【案例講解】同樣的是把加數(shù)9送到累加器中,匯編語言用到指令碼‘mov’代表數(shù)據(jù)的傳遞,比較容易讀懂并理解程序,糾錯及維護也變得更加方便了。? 計算機需要語言翻譯程序?qū)R編語言語句翻譯成用二進制表示的機器語言。? 匯編語言與特定的機器及微處理器相關(guān),效率很高但移植性不好。5、高級語言? 高級語言接近于數(shù)學語言和人的自然語言,簡單又容易理解? 不再過度的依賴某種特定的機器或者環(huán)境,移植性非常好? 用高級語言編寫的程序需要通過編譯程序或解釋程序翻譯成機器語言?!景咐v解】通過C語言和Python的代碼展示二個數(shù)字的求和,進行講解高級語言的優(yōu)勢。1.學生學習計算機程序相關(guān)知識,思考問題。2.學生對比學習三類計算機程序設(shè)計語言,分析異同。3.根據(jù)教師的引導,分析示例,獨立思考,回答問題。1.知識由淺入深,便于學生很快的融入課堂并掌握知識。2.對比學習的方法促進學生掌握知識,提高學生分析能力。3.教師講授、問題引導,激發(fā)學生學習興趣。三、交流探討為什么計算機程序設(shè)計語言沒有中文?學生交流討論激發(fā)學生的愛國情感四、隨堂演練一、基礎(chǔ)選擇題三道基礎(chǔ)選擇題,檢測學生學習基本情況二.探究活動2.比較高級語言的編譯過程和解釋過程學生獨立思考,積極參與小組討論,輔以計算機查詢手段,完成自主探究。 檢閱學習成果,拓展課堂內(nèi)容。五、歸納小結(jié)(35分鐘)一.知識總結(jié)1. 計算機程序指計算機可以識別、運行的指令集合。2. 三種計算機程序設(shè)計語言 :機器語言、匯編語言、高級語言。師生共同回顧、小結(jié)鞏固新知七、板書設(shè)計計算機程序與程序設(shè)計語言計算機程序計算機程序設(shè)計語言①機器語言
②匯編語言
③高級語言八、教學反思將計算機程序與程序設(shè)計語言的原理、過程、技能培養(yǎng)與思維發(fā)展融入運用解決問題和完成任務的過程中,促進信息技術(shù)學科核心素養(yǎng)達成,完成目標。運用教學的直觀性原理,將課程知識用實例聯(lián)系在一起,層層深入推進?!?.1程序設(shè)計語言的基礎(chǔ)知識》教學設(shè)計深圳市西鄉(xiāng)中學楊萍一、教材分析本節(jié)課節(jié)選自粵教版高中信息技術(shù)教科書必修一《數(shù)據(jù)與計算》的第四章第一小節(jié),主要知識點包括“Python的常量與變量”、“Python的數(shù)據(jù)類型”、“Python的運算符與表達式”、“Python的函數(shù)”。在知識結(jié)構(gòu)上,前面第三章已經(jīng)學習過“計算機解決問題的過程”方法,且已學習了“設(shè)計算法”環(huán)節(jié)中的“算法及其描述”,本節(jié)課作為“編寫程序”的基礎(chǔ)理論知識,是上一節(jié)課學習內(nèi)容的延續(xù)與方法實現(xiàn)。其次,接下來教材中“順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)”的學習與編程實現(xiàn)又需要本節(jié)課內(nèi)容作為基礎(chǔ)知識補充,且為以后同學們了解其他編程語言打下基礎(chǔ),是一節(jié)承上啟下的關(guān)鍵性課程。二、學情分析本節(jié)課學習對象為高中一年級學生。首先,經(jīng)過第三章的學習,同學們已經(jīng)了解到“編寫程序”是計算機解決問題的第三個步驟,并且已經(jīng)能夠做到初步分析問題,選用適合的描述方法呈現(xiàn)自己的算法,為接下來編寫程序打下基礎(chǔ)。其次,同學們在小學、初中階段已經(jīng)接觸過基礎(chǔ)的圖形化編程軟件(如編程貓等等),對程序設(shè)計語言中的常量、變量、運算符、表達式等都有了比較模糊的認識,有利于大家掌握本節(jié)課所介紹的Python語言的相關(guān)基礎(chǔ)知識。最后,同學們對編程設(shè)計普遍具有濃厚的學習興趣,且本節(jié)作為圖形化編輯方式向結(jié)構(gòu)化編輯方式的過渡課程,對同學們具有較大的吸引力。三、教學目標(一)知識與技能1.理解Python語言中常量與變量的數(shù)學意義;(信息意識)2.熟悉Python語言中常見的數(shù)據(jù)類型;(信息意識)3.理解運算符與表達式的含義和用法,能夠運用Python的運算符處理數(shù)據(jù)計算;(信息意識、計算思維)4.知道Python語言中常見函數(shù)的用法。(信息意識、計算思維)(二)過程與方法1.針對特定的問題,能夠運用合適的數(shù)字化工具進行信息處理。(數(shù)字化學習與創(chuàng)新)2.依據(jù)解決問題的需要設(shè)計算法,采用流程圖的方式描述算法,掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識,能夠編寫簡單程序用以解決問題。(計算思維)(三)情感態(tài)度價值觀1.主動關(guān)注信息技術(shù)工具發(fā)展中的新動向和新趨勢,有意識地使用新技術(shù)處理信息。(信息意識)2.積極關(guān)注程序設(shè)計語言的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,了解國內(nèi)計算機編程相關(guān)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與前景,了解國家在人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的政策法規(guī),積極思考自己如何為國家未來的科技發(fā)展貢獻自己的力量。(信息意識、信息社會責任)四、學習重、難點(一)學習重點1.理解變量的數(shù)學意義;2.理解運算符與表達式的含義和用法,能夠運用Python的運算符處理數(shù)據(jù)計算(二)學習難點1.理解變量的數(shù)學意義;2.知道Python語言中常見函數(shù)的用法。五、教學資源《認識Python》微課、自制課件六、教學過程(一)鏈接舊知,導入新課【教師活動】1.回顧第三章所學的“編寫計算機程序解決問題的基本步驟”,指出設(shè)計算法后要編寫程序,引出“計算機程序設(shè)計語言”。2.提出問題“每一種高級語言都由其固定的語法規(guī)則,我們?yōu)槭裁匆獙W習Python語言呢?”,利用微課《認識Python》,介紹Python語言的誕生、功能和應用。3.展示本節(jié)課的學習目標,課前對學生提出學習要求?!驹O(shè)計意圖】首先,依據(jù)“編寫計算機程序解決問題的基本步驟”為主線,引導學生回顧已經(jīng)掌握的知識,點出新舊知識之間的關(guān)聯(lián)與沖突,借助學生的最近發(fā)展區(qū)開展教學,提高教學質(zhì)量。其次,利用微課介紹Python語言的誕生、功能和應用,已學生喜愛的形式講解高度概括的知識點,提高課堂效率。(二)凝練知識點,講授與案例結(jié)合,突破重難點【教師活動】1.教師從Python的常量與變量、Python的數(shù)據(jù)類型、Python的運算符與表達式、Python的函數(shù)共四方面介紹Python程序語言的基礎(chǔ)知識。2.認真凝練、介紹每個知識點,且每個知識點都有對應案例的詳細解釋,幫助學生理解概念并掌握運用的方法?!驹O(shè)計意圖】首先,結(jié)構(gòu)化的頁面設(shè)計,清晰明了地梳理知識間的邏輯結(jié)構(gòu)關(guān)系,幫助學生掌握知識脈絡;其次,每一個重要知識點都設(shè)計對應的案例展示,并進行詳細地解釋說明,幫助學生理解知識;第三,設(shè)計展示操作步驟,提供案例程序素材,鼓勵學生動手實踐操作運行相關(guān)程序,將抽象化知識具體化,幫助學生掌握知識;最后,回顧本節(jié)課的學習目標,引導學生反思自己的學習效果,查漏補缺,鞏固知識。七、教學反思課程結(jié)束后,教師可設(shè)置主題為“我了解的高級語言”分享討論會,組織學生查找相關(guān)資源,思考不同高級語言之間的關(guān)系與異同點,能夠幫助學生更加深刻了解高級語言的發(fā)展歷程及不同高級語言在語法規(guī)則和使用功能的異同點,拓展學生視野,培養(yǎng)學科核心素養(yǎng)。第四章程序設(shè)計基礎(chǔ)4.2《運用順序結(jié)構(gòu)描述問題求解過程》教學設(shè)計深圳市寶安第一外國語學校崔蘭郡一.教材分析本節(jié)是廣東教育出版社《信息技術(shù)必修一數(shù)據(jù)與計算》第四章第二節(jié)的內(nèi)容。本章程序設(shè)計基礎(chǔ)對應的課標要求是學生掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識,使用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法。通過解決實際問題,體驗程序設(shè)計的基本流程,掌握程序調(diào)試與運行的方法。本節(jié)對應的課標要求是學生能通過解決實際問題體驗順序結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本流程,掌握程序調(diào)試與運行的方法,掌握input()函數(shù)和print()函數(shù)的基本用法。二.學情分析學生們在第三章算法基礎(chǔ)的學習中掌握了算法的概念和特征,能運用恰當?shù)拿枋龇椒ê涂刂平Y(jié)構(gòu)表示簡單算法,為本章的程序設(shè)計打下了基礎(chǔ),在本章第一節(jié)中對Python語言的常量和變量、數(shù)據(jù)類型、運算符與表達式、函數(shù)等內(nèi)容進行了初步學習,靠一節(jié)課就掌握一門編程語言的基礎(chǔ)知識是難以實現(xiàn)的,學生們還停留在知其然不知其所以然的階段,更加不能靈活運用,所以要求教師在本章每一節(jié)的教學中都要穿插講解相關(guān)知識,多次強化,讓學生可以將知識內(nèi)化,最終能獨立編寫Python簡單程序解決實際問題。三.教學目標 (1)知識技能要點:掌握賦值語句,input()函數(shù)和print()函數(shù)的基本用法。掌握程序的順序結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本流程。能夠運用順序結(jié)構(gòu)描述問題的求解過程。(2)學業(yè)要求:掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識,利用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單順序結(jié)構(gòu)的算法,解決實際問題。(3)學業(yè)質(zhì)量水平:依據(jù)解決問題的需要設(shè)計順序結(jié)構(gòu)算法,采用流程圖的方式描述算法,掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識,能編寫簡單順序結(jié)構(gòu)程序用以解決問題。(4)學科核心素養(yǎng)水平:能提取問題的基本特征,進行抽象處理,并用形式化的方法表述問題。運用基本順序結(jié)構(gòu)算法設(shè)計解決問題的方案,能使用Python語言實現(xiàn)這一方案。四.重難點重點:會用順序結(jié)構(gòu)算法來描述實際問題解決過程,掌握賦值語句、input()函數(shù)和print()函數(shù)的正確用法。難點:能將算法轉(zhuǎn)為Python程序語言,會根據(jù)實際問題完成程序設(shè)計。五.教學形式與方法線上教學,教師以實例示范演示,學生同步跟隨操作。重要知識點以一個計算三角形面積的簡單實例順理成章地串成一條邏輯線,全程任務驅(qū)動,先有需求再有學習,一步步啟迪學生智慧,培養(yǎng)學生舉一反三和思考問題的能力,乃至提出問題的能力,完成編程初體驗。六.教學過程(一)回顧上節(jié)內(nèi)容,順理成章引入新知,激發(fā)學生興趣。上節(jié)課,同學們學習了Python程序設(shè)計語言的基礎(chǔ)知識,認識了Python的常量和變量,Python的運算符和表達式,Python的數(shù)據(jù)類型以及Python的函數(shù)。用自然語言、流程圖或是偽代碼所描述的算法都不能被計算機直接執(zhí)行,必須將算法按照一定的語法規(guī)則編寫成計算機能夠識別和運行的程序。用通俗易懂的語言向?qū)W生闡明程序設(shè)計的基本原理。(二)以簡單實例將本節(jié)重要知識點賦值語句、輸入函數(shù)、輸出函數(shù)依次引出,串成一條邏輯線,拒絕生搬硬套,照本宣科。(1)以“計算三角形面積”問題為例,引導學生回憶計算機解決問題的過程——分析問題、設(shè)計算法、編寫程序、調(diào)試運行。帶領(lǐng)學生在實例中體驗這一過程,將編程的步驟具化,讓學生面對程序設(shè)計不犯難。學會在分析問題這一步時思考三個重要問題:?已知數(shù)據(jù)和要求解的數(shù)據(jù)是什么??要創(chuàng)建幾個變量來存儲數(shù)據(jù),這些變量的數(shù)據(jù)類型是什么??怎樣構(gòu)建數(shù)學模型,寫出Python表達式?(2)引出順序結(jié)構(gòu):順序結(jié)構(gòu)是指程序的執(zhí)行按語句的排列順序從上到下依次執(zhí)行,直到結(jié)束。它是最常用、最簡單的程序結(jié)構(gòu)。請學生一邊觀摩教師的編程視頻演示,一邊親自體驗敲寫程序代碼的過程。(3)引出賦值語句:Python語言中的變量是在首次賦值時創(chuàng)建的,賦值語句是最基本的程序語句,其格式為變量名=表達式,它的作用是將右邊的值賦給左邊的變量。幫學生梳理出賦值語句的重點:?Python語言中的變量必須在使用前被賦值,不能使用未被賦值的變量,變量的數(shù)據(jù)類型在賦值時根據(jù)賦值號右邊的值自動指定。?賦值運算符“=”與算術(shù)等號形同而意不同,在Python里,用==表示等于。?賦值符號左邊只能是變量名,不能出現(xiàn)表達式。?把字符串賦給變量時,該字符串必須用引號引起來。?在程序運行過程中,變量可以被重新賦值,新值替代舊值,以最后一次賦值為準。(4)提出設(shè)計更具普適性程序的要求,引導學生正確使用input()函數(shù)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入。讓學生明白input()函數(shù)的返回值是字符串這一重要知識點。引出常用的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換函數(shù):int()函數(shù)、Float()與str()函數(shù),掌握使用方法。引導和老師一起用input()函數(shù)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換函數(shù)完成程序的改寫優(yōu)化。(5)引出輸出函數(shù)print():Python語言中數(shù)據(jù)的輸出通過print函數(shù)實現(xiàn),主要用于在屏幕上輸出一個或者多個輸出項的值。以豐富詳盡的代碼實例讓學生理解print()的語法規(guī)則并能正確使用。引導學生和老師一起用print()函數(shù)完成程序輸出部分的改寫優(yōu)化。順理成章地講解print()支持的占位符“%”,讓學生掌握如何恰當應用占位符來實現(xiàn)格式化輸出。之后邀請學生再次改寫程序,體驗占位符的使用,完成最終的滿意的“計算任意三角形面積”程序?qū)嵗?。至此,學生完整地體驗了編寫程序、運行程序、優(yōu)化程序的過程。(三)實踐活動:解決購買筆記本優(yōu)惠費用問題★問題描述,項目小組成員在某網(wǎng)購站點上獲取到如下信息,筆記本1的單價是3元,筆記本2的單價是5元,如果兩種筆記本同時購買,價格可以打8折。計算一下,購買筆記本1和筆記本2各N本時,可以優(yōu)惠多少元?請你編寫程序解決這個問題,要求輸出結(jié)果保留小數(shù)點后兩位。(1)分析問題引導學生從以下幾個方面去思考:?解決這個問題的思路是什么?,?問題已知和求解是什么??創(chuàng)建幾個變量合適,變量的數(shù)據(jù)類型是什么??怎樣構(gòu)建數(shù)學模型,將數(shù)學表達式轉(zhuǎn)成Python表達式?并請學生完成任務單上第一題。(2)設(shè)計算法引導學生用流程圖表示算法,完成任務單第二題。(3)編程調(diào)試引導學生將任務單上的程序補充完整,然后調(diào)試運行,觀察運行結(jié)果,看看是否實現(xiàn)了需要的功能。(4)改寫優(yōu)化布置分層任務,引導學有余力的學生使用占位符“%”來優(yōu)化改寫程序。(四)小結(jié)與課后練習總結(jié)本節(jié)課重要知識點:順序結(jié)構(gòu),賦值語句、數(shù)據(jù)輸入語句和輸出語句,掌握正確使用input函數(shù)和print函數(shù)的方法,體驗編寫簡單程序來解決實際問題的過程。請學生完成課后練習——編寫程序?qū)崿F(xiàn)計算用戶的BMI指數(shù)值的功能,鞏固本節(jié)課的學習效果。七、教學反思本節(jié)課旨在將枯燥晦澀的程序設(shè)計課講解得通俗易懂,避免學生因聽不懂而產(chǎn)生畏難情緒。手把手地引導學生體驗編寫程序的一般過程,掌握分析問題的方法,會將問題抽象處理,會構(gòu)建數(shù)學模型,能選取恰當變量和表達式編寫程序,完成調(diào)試運行,優(yōu)化程序再次運行。注重講課的邏輯,每個知識點的學習都是水到渠成地自然引入,而不是直接將教科書內(nèi)容照本宣科,啟迪學生的智慧,培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。不足:在例子的選取上還可以更符合當下熱點,更貼近學生的真實生活。課堂內(nèi)容偏多,具體教學內(nèi)容的設(shè)置還有待商榷,一節(jié)課學生可能難以消化?;浗贪妫罕匦抟弧稊?shù)據(jù)與計算》4.3《運用選擇結(jié)構(gòu)描述問題求解過程》教學設(shè)計授課教師:松崗中學楊志平【學科核心素養(yǎng)】1.能夠采用計算機可以處理的方式界定問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型、組織數(shù)據(jù),運用合理的算法形成解決問題的方案。(計算思維)2.總結(jié)利用計算機解決問題的過程與方法,并遷移到與之相關(guān)的其他問題解決中。(計算思維)3.能夠選擇恰當?shù)臄?shù)字化工具完成學習任務,同時在合作解決問題的過程中,愿與團隊成員共享信息,實現(xiàn)信息的更大價值。(數(shù)字化學習與創(chuàng)新、信息意識)【課程標準要求】1.掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識,使用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法。2.通過解決實際問題,體驗程序設(shè)計的基本流程,感受算法的效率。3.掌握程序調(diào)試與運行的方法?!緦W業(yè)要求】掌握一種程序語言的基本知識,利用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法,解決實際問題?!緦W情分析】本課的授課對象為高中一年級學生。從學生的認知水平來看,高中學生的邏輯思維能力逐步趨于成熟,能夠有條理地表達一個過程或規(guī)則,為進一步發(fā)展學生的計算思維創(chuàng)造了條件。同時高中學生也具備一定的自主學習能力,能夠自主開展協(xié)作學習,建構(gòu)知識,完成相應的學習任務。在本節(jié)學習內(nèi)容之前,學生已經(jīng)了解用計算機解決問題的過程,學會了用自然語言和流程圖等方式描述算法的方法,學習了簡單的程序語言,初步掌握了Python程序設(shè)計語言中常量變量、數(shù)據(jù)類型、運算符與表達式、函數(shù)等基礎(chǔ)知識。初步體驗了順序結(jié)構(gòu)描述問題求解過程以及程序?qū)崿F(xiàn)的方法,具備了編寫簡單程序的能力。選擇結(jié)構(gòu)不是非常難以理解的結(jié)構(gòu)類型,但大部分學生都僅僅停留在概念表層理解的思想階段,還不能很好的過渡到與算法流程及程序代碼間的轉(zhuǎn)換。選擇在生活中很常見,所以學生對通過具體的程序語言來實現(xiàn)選擇結(jié)構(gòu)的算法有著濃厚的興趣,期待著能用計算機解決更多問題。【教學目標】1.根據(jù)流程圖,學習Python程序設(shè)計語言的選擇結(jié)構(gòu)的單分支if語句、雙分支if語句、if語句的嵌套以及if…elif…else語句的一般格式及使用方法。2.通過補充程序代碼,掌握選擇結(jié)構(gòu)在程序語言中設(shè)計的基本流程。3.通過編寫程序,體驗程序設(shè)計的基本流程,領(lǐng)會選擇結(jié)構(gòu)的核心思想。4.通過解決生活中的實際問題,感受計算機編程的魅力?!窘虒W重難點】教學重點:理解選擇結(jié)構(gòu)思想,能用if語句編程實現(xiàn)分支問題的求解。教學難點:理解多分支結(jié)構(gòu)中各分支間的邏輯關(guān)系,能根據(jù)問題選擇適當?shù)恼Z句編程解決問題?!窘虒W方法與教學手段】教學方法:講授法,任務驅(qū)動法。教學手段:體驗探究、小組活動為主?!窘虒W過程】教學環(huán)節(jié)過程與內(nèi)容學生活動設(shè)計意圖(一)情境導入1.教師:在國家語言資源監(jiān)測與研究中心發(fā)布的2021十大網(wǎng)絡用語中,“雙減”作為教育政策導向性詞語位居前三。師生互動:雙減既是機遇,也是挑戰(zhàn)。雙減為每個人提供了更多的選擇。雙減政策下,每位中學生都應該認真思考:如何選擇自己的人生之路,該如何去選?2.雙減政策下,選擇不同,收獲的風景也不同。師生互動:網(wǎng)上流傳的數(shù)學公式:1.01365=37.80.99365=0.031.01代表每天多努力一點點,堅持一整年,就會取得飛躍式的進步;0.99代表每天懈怠一點點,經(jīng)過了日復一日的更迭,最終將會被打回原點。這是一個量變到質(zhì)變的過程,很直觀形象的說明了:不同的選擇,將會收獲不同的結(jié)果。選擇很重要,在國家實施雙減政策的今天,作為中學生的我們,都應認真思考:如何面對機遇與挑戰(zhàn),如何正確選擇?今天我們就先來學習:機器是怎么實現(xiàn)選擇的。我們要學會讓機器協(xié)助我們進行安全智能的選擇學生聆聽思考回答感悟與體驗體驗探究從歷年年度十大網(wǎng)絡用語切入課堂,吸引學生注意力,激發(fā)學生興趣。將2021年度十大網(wǎng)絡用語之一“雙減”拋給學生思考:引導學生在正確面對雙減政策,慎重選擇自己人生之路的同時強調(diào)選擇的重要性與合理性。同時提醒學生量變與質(zhì)量的聯(lián)系與區(qū)別,借此引出本課學習主題——計算機程序語言中的選擇結(jié)構(gòu)。啟發(fā)學生思考在計算機程序中選擇實現(xiàn)的過程,激發(fā)學生興趣。(二)問題探究學習新知1.由數(shù)據(jù)中心區(qū)間測速中超速問題的選擇判斷,引出本課學習主題運用選擇結(jié)構(gòu)描述問題求解過程。2.師生共同分析:區(qū)間測速過程中,在路程不變的情況下,小車通過的時間不同,速度也就不同。小車是否超速,這一功能可以通過程序設(shè)計語言中的選擇判斷結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。3.通過分析問題、設(shè)計算法,借助流程圖分析程序?qū)崿F(xiàn)過程。(1)通過三個問題引導學生思考,總結(jié)出實現(xiàn)選擇判斷功能的流程圖。①菱形框中要填寫什么?②有幾個分支語句?③分支語句的反饋是什么?(2)師生總結(jié):選擇結(jié)構(gòu)有兩條分支,也就是兩個出口,每個出口都表示一種反饋,滿足條件就反饋“超速",不滿足條件就反饋“車速正?!?,這樣就實現(xiàn)了選擇結(jié)構(gòu)。4.Python語言選擇結(jié)構(gòu)的基本格式。(1)提出問題:選擇結(jié)構(gòu)在程序中是如何實現(xiàn)的?(2)教師講解:通過流程圖,總結(jié)Python常見的兩種選擇結(jié)構(gòu)——單分支和雙分支結(jié)構(gòu)思考回答聆聽講解通過交通測速這一與生活密切相關(guān)的話題,來繼續(xù)激發(fā)學生學習的欲望使用流程圖幫助學生分析程序?qū)崿F(xiàn)算法,理解表達式的功能,以及分支語句的選擇,從而更好地理解分支結(jié)構(gòu)的核心思想。在理解選擇結(jié)構(gòu)流程圖的基礎(chǔ)上,通過簡短的語言描述,引出Python語言選擇結(jié)構(gòu)的格式(三)課堂闖關(guān)新知檢測1.完成課堂闖關(guān)測試題。2.師生共同總結(jié)完成情況,特別強調(diào)冒號、縮進和表達式的正確運用完成闖關(guān)測試、聆聽講解通過測試題檢驗學生對新知識的理解,(四)活動一:自主初探小試牛刀1.提供分層任務,完成相應程序代碼的編寫?;A(chǔ)任務:修改代碼。修改猜數(shù)程序、行李重量程序的代碼,并調(diào)試運行;進階任務:補充代碼。自主探究,運用所學分支語句,完成教材P78中“求網(wǎng)購筆記本優(yōu)惠的最大值”問題的代碼編寫,并調(diào)試運行;2.展示學生程序,分析運行結(jié)果,加深學生對選擇結(jié)構(gòu)程序?qū)崿F(xiàn)的理解。完成任務展示成果通過對代碼的修改和完善,加深學生對Python語言選擇結(jié)構(gòu)語句格式的理解,鞏固程序語言的書寫規(guī)范,初步體驗程序解決問題的基本過程,完成本節(jié)課重點內(nèi)容的學習。(五)活動二:小組合作協(xié)力挑戰(zhàn)1.提出問題:按照我國現(xiàn)行交規(guī),超度程度不同,處罰也是有所不同的。出現(xiàn)多種情況需要處理時,我們該怎么辦?2.if…elif…else語句的應用格式和執(zhí)行流程。3.布置任務:超速程度問題按照”超過規(guī)定時速且不足20%“、”超過規(guī)定時速20%以上且不足50%“、”超過規(guī)定時速50%以上且不足70%“、”超過規(guī)定時速70%以上“等分類標準,在一段長為25千米的測速區(qū)間中,小車的限速是100千米/時。數(shù)據(jù)中心要求編寫一段程序,判斷某輛小車是否超速以及具體超速程度。問題:這個案例中有幾種情況?分別是什么?4.小組合作,結(jié)合學習新知識:Python語言多分支語句格式及注意事項,分析問題,設(shè)計算法,編寫代碼。強調(diào):多分支結(jié)構(gòu)中elif可以有多個,else只出現(xiàn)在最后一個條件中。思考問題理解任務合作完成案例程序代碼通過小組合作,既加強了對多分支結(jié)構(gòu)表達式的書寫練習,又通過補充流程圖,幫助學生理解多分支語句的邏輯關(guān)系,逐步掌握程序解決問題的思路和方法,在實踐操作中,合力突破本課重難點內(nèi)容。(六)活動三:終極挑戰(zhàn)綜合應用1.小組合作,完成挑戰(zhàn)活動。完善資源包中活動三的終極挑戰(zhàn)任務BIM(學生).py程序代碼,要求:(1)使用流程圖將求解的算法描述出來。(2)計算并輸出任意學生的BMI值和體重指數(shù)分類等級。2.展示小組設(shè)計的算法流程圖,師生分析其表示是否恰當合理相互學習強化認識理解任務編寫程序展示交流通過前面的學習,學生已經(jīng)基本掌握了單分支,雙分支以及多分支結(jié)構(gòu),為了加深對選擇結(jié)構(gòu)的理解,能夠根據(jù)問題選擇適合的語句編寫程序,設(shè)計此活動,讓學生完成體重指數(shù)的評價功能,達到選擇結(jié)構(gòu)的綜合應用。總結(jié)拓展1.總結(jié):我們?nèi)轿坏亓私膺x擇結(jié)構(gòu),無論是單分支、雙分支還是多分支,都體現(xiàn)了程序?qū)崿F(xiàn)判斷的功能,通過對表達式的值進行判斷,選擇程序執(zhí)行的分支路徑,這也讓我們在解決問題中更加靈活。用以下簡短的語句來總結(jié)一下選擇結(jié)構(gòu):●選擇結(jié)構(gòu)很“智能”;●路徑表示看“流程”;●條件判斷是“關(guān)鍵”;●冒號縮進要“記牢”;2.應用:我們在生活中會遇到很多關(guān)于選擇結(jié)構(gòu)的應用案例,思考下面哪些屬于選擇結(jié)構(gòu)的應用呢?出租車計價器;掃地機器人躲避障礙物;登錄用戶名和密碼的確認;……歸納梳理思考交流通過對選擇結(jié)構(gòu)的知識梳理,進一步加深對選擇結(jié)構(gòu)核心思想的理解,鞏固Python語言中選擇結(jié)構(gòu)解決問題的過程和方法。學生能夠通過本節(jié)課的學習,認識到哪些案例可以通過選擇結(jié)構(gòu)來實現(xiàn),也培養(yǎng)了學生多關(guān)注生活,提高用計算機編程解決問題的能力《4.4運用循環(huán)結(jié)構(gòu)描述問題求解的過程》教學設(shè)計課題名稱4.4運用循環(huán)結(jié)構(gòu)描述問題求解的過程學科信息技術(shù)年級高一課時2課時教材普通高中教科書信息技術(shù)必修1數(shù)據(jù)與計算(粵教版2019年)授課老師韓雅男學校深圳市沙井中學課標要求1.內(nèi)容要求使用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法。通過解決實際問題,體驗循環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計的基本流程,掌握程序調(diào)試與運行的方法,感受算法的效率。2.學業(yè)要求依據(jù)解決問題的需要,設(shè)計和表示簡單算法,掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識,利用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法,解決實際問題。學習內(nèi)容分析本課題內(nèi)容選自粵教版《必修一數(shù)據(jù)與計算》第四章“程序設(shè)計基礎(chǔ)”第4節(jié)“運用循環(huán)結(jié)構(gòu)描述問題求解過程”,包括for循環(huán)、while循環(huán)、循環(huán)嵌套和循環(huán)控制等知識點。學生通過解決具體實際問題,體驗程序設(shè)計的基本流程,掌握程序調(diào)試與運行的方法,從而深化對循環(huán)結(jié)構(gòu)的認識,初步學會利用循環(huán)結(jié)構(gòu)解決簡單的實際問題的方法,激發(fā)利用計算機解決問題的興趣,提高計算思維能力。學習者分析本課題學習對象是高中一年級學生,思維能力有了很大的提高。能夠?qū)o定問題進行深入思考,但思維方法還需要教師有效地引導和培養(yǎng)。在學習本課題內(nèi)容之前,學生已經(jīng)學習了python語言的基本數(shù)據(jù)類型與常用運算符,并通過實踐體驗掌握了順序結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)的特點和執(zhí)行過程。通過本節(jié)課的學習,學生要能夠掌握循環(huán)結(jié)構(gòu)的特點,并編寫簡單的循環(huán)程序解決實際問題。教學目標1.掌握程序設(shè)計中循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本流程;2.掌握for語句和while語句的基本格式、執(zhí)行過程及特點;3.理解循環(huán)嵌套的執(zhí)行過程,根據(jù)具體問題找出內(nèi)循環(huán)變量、外循環(huán)變量和循環(huán)體并分析之間的聯(lián)系;4.明確循環(huán)控制中continue語句和break語句的用法和區(qū)別;5.根據(jù)具體問題情境,靈活運用循環(huán)結(jié)構(gòu)(for語句、while語句、循環(huán)嵌套語句和循環(huán)控制語句)解決實際問題,提高計算思維能力。教學重點與難點1.教學重點掌握python程序設(shè)計語言中循環(huán)結(jié)構(gòu)的for語句、while語句、循環(huán)嵌套、循環(huán)控制等的一般格式及使用方法;2.教學難點循環(huán)嵌套的用法;根據(jù)具體問題情境,靈活運用循環(huán)結(jié)構(gòu)(for語句、while語句、循環(huán)嵌套語句和循環(huán)控制語句)解決實際問題,提高計算思維能力。教學方法講授法、任務驅(qū)動法、自主探究法教學策略1.循環(huán)遞進式探究法在教學過程中,通過“教師講解——舉例說明——體驗探究——能力提升”等活動循環(huán)探究,逐步深入,完成知識建構(gòu)。2.基于問題的學習在教學活動中,具體的實際問題貫穿始終,學生以解決問題為目的,展開探究和思考,突破教學重難點。教學資源1.硬件資源:多媒體機房、計算機(人機比1:1)2.軟件資源:海龜編輯器/python3.4.43.7.5安裝其中一個、思維導圖軟件(如百度腦圖)3.課程資源:PPT、舉例/體驗探究/能力提升相關(guān)程序代碼、演示視頻教學活動本課題的教學流程如下圖所示:具體的教學活動如下表所示:教學過程教師活動學生活動設(shè)計意圖任務驅(qū)動,引入主題展示任務:請用編程打印出110以內(nèi)的所有偶數(shù)。進一步啟發(fā)學生思考如何打印1100、11000甚至更多的數(shù)?提供解決任務的文件代碼,導入新課。介紹循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本流程及作用。用已有經(jīng)驗完成任務。運行老師提供的方法1和方法2代碼,體驗老師提供的解決方案,感受循環(huán)結(jié)構(gòu)的魅力。引發(fā)學生認知沖突,激發(fā)學習循環(huán)結(jié)構(gòu)的興趣,了解循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本流程及作用。for循環(huán)的應用問題情境,講授新知通過分析方法1代碼幫助學生了解for循環(huán)語句的一般格式和執(zhí)行過程,強調(diào)for語句中冒號、縮進、序列等注意點,并解釋序列的生成方式。※列表※range()函數(shù)例1:利用for語句計算1100的累加和。(展示并解釋代碼及循環(huán)的過程)認真聆聽、思考并記錄for語句的一般格
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