咸陽啟迪中學(xué)高中喬亮解決問題的一般過程和用計算機(jī)解決問題（教學(xué)設(shè)計）

第二單元第1節(jié)解決問題的一般過程和用計算機(jī)解決問題教學(xué)設(shè)計課題解決問題的一般過程和用計算機(jī)解決問題學(xué)習(xí)目標(biāo)1.體會人工解決問題與計算機(jī)解決問題的不同特點，建立學(xué)生的信息意識。2.通過對交通疏導(dǎo)問題思考與探究，體會人工解決問題與計算機(jī)解決問題的區(qū)別，從而培養(yǎng)學(xué)生的計算思維能力。3.閱讀Python語言，完成紅燈變綠燈的代碼輸入，并嘗試修改代碼，體驗程序設(shè)計的魅力，讓學(xué)生建立數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的基本能力。重點難點重點:用計算機(jī)解決問題的一般過程。難點:運用計算思維進(jìn)行問題分析和分解。學(xué)情分析在義務(wù)教育階段，學(xué)生已經(jīng)掌握了部分計算機(jī)方面的技能，也具備了一些程序設(shè)計的基礎(chǔ)。進(jìn)入高中階段，已經(jīng)具備了一定的邏輯思維、分析問題和表達(dá)能力，但對知識的整合、歸納、提煉等能力欠缺，因此，教師需要引導(dǎo)學(xué)生理解數(shù)據(jù)加工的方法，培養(yǎng)學(xué)生利用計算機(jī)解決問題的能力、提升計算思維能力。教學(xué)方法項目教學(xué)法、講授法、小組合作探究教師教學(xué)活動設(shè)計學(xué)生學(xué)習(xí)活動設(shè)計引入新課體驗探索—不同的叫車方式：前往機(jī)場，選擇出租車還是網(wǎng)約車比較：招手叫出租車、網(wǎng)約車比較：相同點、不同點新課學(xué)習(xí)（一）解決問題的一般過程在生活中人們經(jīng)常會面對各種各樣的問題，例如如何了解社會、如何探索自然，如何認(rèn)識自我等等。人類經(jīng)過不斷的歸納總結(jié)，掌握了規(guī)律，認(rèn)識了真理。在解決問題過程中我們要經(jīng)歷許多思維和實踐活動。思考：交警為了保證道路暢通進(jìn)行疏導(dǎo)的一般過程和方法。同學(xué)們，我們放學(xué)回家，十字路口的紅綠燈如果出現(xiàn)故障，交警會如何指揮交通呢？根據(jù)以上問題，可以總結(jié)人們解決問題的過程通常包括以下階段：分析問題、尋找解決問題的途徑和方法、解決問題并驗證結(jié)果。分析問題時，要進(jìn)行調(diào)查、搜集相關(guān)資料，明確問題的目標(biāo)和條件，猜測已知和未知的關(guān)系。尋找解決問題的途徑和方法時，要將問題與已知條件或已有規(guī)則相關(guān)聯(lián)，設(shè)計問題求解方案。解決問題后，要驗證答案、評估效果、實現(xiàn)問題的最終解決。（二）用計算機(jī)解決問題我們剛才分析了用人工解決問題的一般過程，請同學(xué)們結(jié)合前面交警指揮交通，分析用計算機(jī)編程解決該問題的過程，對交警指揮交通的過程和信號燈指揮交通的過程對比我們發(fā)現(xiàn)，在時間上、效率上會相對提高，同時還可以節(jié)省人力物力，接下來我們來學(xué)習(xí)用計算機(jī)解決問題。我們知道計算機(jī)有以下特點，運算速度快、計算精度高、邏輯運算能力強(qiáng)、存儲量大、自動化程度高等特點，在人工智能、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)上都有應(yīng)用。隨著技術(shù)不斷發(fā)展，信號燈可以根據(jù)聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的自動調(diào)節(jié)時長，實現(xiàn)多路口智能聯(lián)動控制。我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)一下用計算機(jī)解決問題的過程。提出問題：如何實現(xiàn)紅燈變綠燈，確保交通順暢。分析問題：用程序解決問題時，需要對問題進(jìn)行分析，明確問題目標(biāo)和條件，通過文字、表格或圖形進(jìn)行描述。設(shè)計方案：計算機(jī)編程解決問題的設(shè)計方案一般包括以下兩種：根據(jù)需求分析，將問題分解為若干相對獨立的功能，每個功能完成一個特定的步驟。如果分解的功能比較復(fù)雜，可以再分成若干個子功能。針對問題分解的各個特定功能分別進(jìn)行詳細(xì)的操作步驟設(shè)計，給出問題求解的具體過程和方法。即進(jìn)行算法設(shè)計。編程調(diào)試編寫程序就是利用計算機(jī)程序設(shè)計語言描述算法。我們利用python語言完成紅燈變綠燈的程序編寫：Python語言中“#”是單行注釋，不會運行，只是起到對功能的說明。編程后需要運行，不僅要發(fā)現(xiàn)錯誤，分析原因并進(jìn)行改正；還要進(jìn)行分析和驗證，判斷功能是否完整。實踐活動教師將紅燈變綠燈的代碼下發(fā)給學(xué)生，學(xué)生進(jìn)行補(bǔ)充，并嘗試修改數(shù)據(jù)。小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了人工解決問題的一般過程：分析問題、尋找解決問題的途徑和方法、解決問題；通過對紅燈變綠燈的分析，我知道了計算機(jī)解決問題的過程是提出問題、分析問題、設(shè)計方案、編程調(diào)試、解決問題、如果問題沒有得到解決回到分析問題。學(xué)生活動一：叫車方法叫車地點叫車步驟與過程便捷程度招手叫車小區(qū)門口招手?jǐn)r車、上車溝通目的地、到達(dá)機(jī)場不太便捷網(wǎng)絡(luò)約車家里軟件約車、輸入出發(fā)地和目的地、系統(tǒng)分配司機(jī)、到指定地點、到達(dá)機(jī)場比較便捷相同點：叫車、坐車、出發(fā)、到達(dá)目的地不同點：過程細(xì)節(jié)不同、溝通方式不同、效率不同。學(xué)生活動二：閱讀交通指揮問題，回答思考問題：交警：看車流量與人流量、根據(jù)經(jīng)驗思考解決方式、指揮交通思考問題、找經(jīng)驗、解決問題思考：結(jié)合前面交警指揮交通，分析用計算機(jī)編程解決該問題的過程，思考二者用不同。節(jié)省人力科學(xué)分配道路上的車輛學(xué)生聆聽并做好筆記學(xué)生活動三：初始狀態(tài)中間狀態(tài)終止?fàn)顟B(tài)紅燈亮紅燈持續(xù)亮綠燈亮學(xué)生活動四：實踐活動：import_____導(dǎo)入繪圖模塊turtleimport_____#導(dǎo)入時間模塊timelight=turtle.Turtle()light._____turtle()#隱藏畫筆_____.screen.delay(0)#隱藏繪制過程light.color('_____','red')light.______fill()light._____(_____)light.end_fill()time.sleep(_____)light.color('yellow','_____)light.______fill()light.circle(20)light.end_fill()time.sleep(3)light.color('green','green')light.begin_fill()light._____(20)light.______fill()time.sleep()"""1.刪除_____，輸入正確的代碼；2.修改第一行代碼后的中文，使其變?yōu)樽⑨專?.刪除多行注釋；4.運行程序，查找錯誤進(jìn)行調(diào)試；5.嘗試修改紅燈、黃燈、綠燈顯示時間。"""作業(yè)布置分析紅燈變綠燈的代碼中的各種功能。修改代碼，將紅燈顯示時長改為30S。在紅燈變綠燈的代碼中加入黃燈，并設(shè)置黃燈顯示時長。板書設(shè)計解決問題的一般過程和用計算機(jī)解決問題人工：分析問題尋找解決問題的途徑和方法解決問題計算機(jī)：提出問題分析問題設(shè)計方案編程調(diào)試解決問題如果問題沒有得到解決回到分析問題教學(xué)反思本節(jié)課，我通過生活中的實際案例與