2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第三單元項(xiàng)目七《 用計(jì)算機(jī)計(jì)算圓周率-設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單數(shù)值數(shù)據(jù)算法》說課稿

2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第三單元項(xiàng)目七《用計(jì)算機(jī)計(jì)算圓周率——設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單數(shù)值數(shù)據(jù)算法》說課稿授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間課程基本信息1.課程名稱：2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第三單元項(xiàng)目七《用計(jì)算機(jī)計(jì)算圓周率——設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單數(shù)值數(shù)據(jù)算法》

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中一年級(jí)（1）班

3.授課時(shí)間：2024年2月24日（星期五）第三節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維能力，通過設(shè)計(jì)算法計(jì)算圓周率，讓學(xué)生體驗(yàn)算法設(shè)計(jì)的過程。

2.增強(qiáng)學(xué)生的邏輯推理能力，通過分析算法的步驟，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行抽象思維訓(xùn)練。

3.提升學(xué)生的編程實(shí)踐能力，通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)算法，讓學(xué)生將理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際操作。

4.培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在算法設(shè)計(jì)上尋求不同的解決方法，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課之前，已經(jīng)具備了一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，了解基本的幾何概念和數(shù)學(xué)公式。同時(shí)，他們可能接觸過簡(jiǎn)單的編程知識(shí)，如Python編程語言的基本語法和流程控制語句。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：高中一年級(jí)學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)充滿好奇，對(duì)編程學(xué)習(xí)興趣較高。他們的學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)，能夠快速掌握新知識(shí)。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，既有喜歡動(dòng)手實(shí)踐的學(xué)生，也有偏好理論分析的學(xué)生。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在學(xué)習(xí)算法設(shè)計(jì)時(shí)，可能會(huì)遇到理解算法邏輯的困難，尤其是在抽象思維方面。此外，編程實(shí)踐可能涉及到代碼編寫錯(cuò)誤，學(xué)生需要學(xué)會(huì)調(diào)試和優(yōu)化算法。此外，學(xué)生在面對(duì)不同的問題時(shí)，可能會(huì)缺乏創(chuàng)新思維，難以提出獨(dú)特的算法解決方案。教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：結(jié)合PPT展示算法設(shè)計(jì)的基本原理，幫助學(xué)生理解算法的概念和步驟。

2.討論法：組織學(xué)生分組討論，鼓勵(lì)他們提出不同的算法設(shè)計(jì)方案，激發(fā)創(chuàng)新思維。

3.實(shí)驗(yàn)法：引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手編程實(shí)現(xiàn)算法，通過實(shí)踐鞏固所學(xué)知識(shí)。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：利用PPT和視頻資源展示算法實(shí)現(xiàn)過程，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受。

2.教學(xué)軟件：使用編程軟件如Python，讓學(xué)生親自動(dòng)手編寫代碼，實(shí)踐算法設(shè)計(jì)。

3.網(wǎng)絡(luò)資源：提供在線編程平臺(tái)和參考資料，幫助學(xué)生課后復(fù)習(xí)和拓展學(xué)習(xí)。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。例如，提前一周發(fā)布關(guān)于圓周率計(jì)算算法的背景資料和初步的算法思路。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞《用計(jì)算機(jī)計(jì)算圓周率——設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單數(shù)值數(shù)據(jù)算法》課題，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。如：“如何通過數(shù)學(xué)公式計(jì)算圓周率？有哪些常見的數(shù)值計(jì)算方法？”

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。例如，通過在線測(cè)試或課堂提問了解學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)內(nèi)容的掌握情況。

學(xué)生活動(dòng)：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解算法設(shè)計(jì)的基本概念和步驟。

思考預(yù)習(xí)問題：針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。例如，學(xué)生可能會(huì)思考如何將數(shù)學(xué)公式轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的算法。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解算法設(shè)計(jì)的基本概念，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

導(dǎo)入新課：通過展示圓周率在科學(xué)和工程中的應(yīng)用案例，引出本節(jié)課的主題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解數(shù)值數(shù)據(jù)算法的基本原理，結(jié)合實(shí)例如歐拉-馬斯刻若尼公式，幫助學(xué)生理解算法的邏輯。

組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論，讓學(xué)生分組設(shè)計(jì)不同的算法，并分享他們的設(shè)計(jì)方案。

解答疑問：針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的疑問，如算法的效率問題，進(jìn)行及時(shí)解答和指導(dǎo)。

學(xué)生活動(dòng)：

聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論，體驗(yàn)算法設(shè)計(jì)的樂趣。

提問與討論：針對(duì)不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解數(shù)值數(shù)據(jù)算法的基本原理。

實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)小組合作項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握算法設(shè)計(jì)技能。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

幫助學(xué)生深入理解數(shù)值數(shù)據(jù)算法的基本原理，掌握算法設(shè)計(jì)技能。

通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

布置作業(yè)：根據(jù)本節(jié)課的內(nèi)容，布置設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)值數(shù)據(jù)算法的作業(yè)，要求學(xué)生獨(dú)立完成并提交。

提供拓展資源：提供與數(shù)值數(shù)據(jù)算法相關(guān)的拓展資源，如在線編程教程和算法分析書籍，供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，指出算法設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。

學(xué)生活動(dòng)：

完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考，如嘗試不同的數(shù)值計(jì)算方法。

反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的數(shù)值數(shù)據(jù)算法知識(shí)點(diǎn)和技能。

通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果是衡量教學(xué)成果的重要標(biāo)準(zhǔn)，以下是本節(jié)課《用計(jì)算機(jī)計(jì)算圓周率——設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單數(shù)值數(shù)據(jù)算法》后，學(xué)生在知識(shí)、技能和情感態(tài)度方面取得的具體效果：

1.知識(shí)掌握效果

（1）學(xué)生能夠理解并掌握數(shù)值數(shù)據(jù)算法的基本概念，如數(shù)值逼近、迭代計(jì)算等。

（2）學(xué)生能夠識(shí)別并應(yīng)用常見的數(shù)值計(jì)算方法，如二分法、牛頓迭代法等。

（3）學(xué)生能夠理解并運(yùn)用數(shù)學(xué)公式在計(jì)算機(jī)上的實(shí)現(xiàn)，如歐拉-馬斯刻若尼公式、蒙特卡洛方法等。

（4）學(xué)生能夠分析數(shù)值計(jì)算方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并根據(jù)實(shí)際問題選擇合適的方法。

（5）學(xué)生能夠理解算法的復(fù)雜度分析，如時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。

2.技能提升效果

（1）學(xué)生能夠運(yùn)用編程語言（如Python）實(shí)現(xiàn)數(shù)值數(shù)據(jù)算法，提高編程實(shí)踐能力。

（2）學(xué)生能夠熟練使用編程工具（如調(diào)試器、性能分析工具等）進(jìn)行算法調(diào)試和優(yōu)化。

（3）學(xué)生能夠獨(dú)立完成算法設(shè)計(jì)任務(wù)，培養(yǎng)解決問題的能力。

（4）學(xué)生能夠與他人合作，共同完成算法設(shè)計(jì)項(xiàng)目，提高團(tuán)隊(duì)合作能力。

（5）學(xué)生能夠?qū)?shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問題，提高數(shù)學(xué)應(yīng)用能力。

3.情感態(tài)度效果

（1）學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)和編程產(chǎn)生濃厚的興趣，激發(fā)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

（2）學(xué)生在面對(duì)困難時(shí)，能夠保持積極的心態(tài)，勇于嘗試不同的解決方法。

（3）學(xué)生在與他人合作過程中，學(xué)會(huì)尊重他人、傾聽他人意見，提高人際交往能力。

（4）學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到算法在解決實(shí)際問題中的重要性，樹立正確的科學(xué)觀念。

（5）學(xué)生通過學(xué)習(xí)，培養(yǎng)自己的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立思考能力。

4.綜合評(píng)價(jià)

本節(jié)課后，學(xué)生對(duì)數(shù)值數(shù)據(jù)算法有了全面、深入的理解，掌握了算法設(shè)計(jì)的基本方法和技能。在情感態(tài)度方面，學(xué)生表現(xiàn)出積極的學(xué)習(xí)態(tài)度和良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。以下是具體案例：

（1）學(xué)生A在課后主動(dòng)請(qǐng)教老師，探討如何優(yōu)化算法，提高計(jì)算效率。

（2）學(xué)生B在小組討論中，提出了一種新的算法設(shè)計(jì)方案，得到了其他同學(xué)的認(rèn)可。

（3）學(xué)生C在完成作業(yè)過程中，遇到困難時(shí)，通過查閱資料、請(qǐng)教同學(xué)，最終解決了問題。

（4）學(xué)生D在團(tuán)隊(duì)合作項(xiàng)目中，充分發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，為團(tuán)隊(duì)做出了貢獻(xiàn)。板書設(shè)計(jì)①圓周率計(jì)算背景

-圓周率的重要性

-圓周率的數(shù)值表示

-圓周率的應(yīng)用領(lǐng)域

②數(shù)值數(shù)據(jù)算法概述

-數(shù)值逼近方法

-迭代計(jì)算方法

-數(shù)值計(jì)算方法的分類

③常見數(shù)值計(jì)算方法

①歐拉-馬斯刻若尼公式

-公式推導(dǎo)

-計(jì)算步驟

-適用場(chǎng)景

②蒙特卡洛方法

-基本原理

-實(shí)施步驟

-誤差分析

③二分法

-原理與步驟

-適用范圍

-優(yōu)點(diǎn)與局限性

④牛頓迭代法

-原理與步驟

-適用范圍

-誤差分析

④算法設(shè)計(jì)要點(diǎn)

①算法設(shè)計(jì)流程

-問題分析

-算法選擇

-代碼實(shí)現(xiàn)

-測(cè)試與優(yōu)化

②算法優(yōu)化

-時(shí)間復(fù)雜度分析

-空間復(fù)雜度分析

-優(yōu)化策略

③算法評(píng)價(jià)

-誤差評(píng)估

-運(yùn)行效率

-可靠性分析反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.融入實(shí)際應(yīng)用案例：在講解算法設(shè)計(jì)時(shí)，我嘗試將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用案例相結(jié)合，比如展示圓周率在建筑設(shè)計(jì)、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用，這樣讓學(xué)生更能感受到算法的實(shí)際價(jià)值。

2.強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)：我設(shè)計(jì)了多個(gè)實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生通過編程實(shí)現(xiàn)算法，這樣不僅加深了他們對(duì)理論知識(shí)的理解，也提高了他們的動(dòng)手能力和問題解決能力。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有待提高：部分學(xué)生在課前預(yù)習(xí)和課后拓展學(xué)習(xí)方面表現(xiàn)不夠積極，自主學(xué)習(xí)的意識(shí)有待加強(qiáng)。

2.課堂互動(dòng)不足：在課堂討論環(huán)節(jié)，學(xué)生的參與度不高，有時(shí)候課堂氣氛較為沉悶，需要更多的互動(dòng)和啟發(fā)式教學(xué)。

3.評(píng)價(jià)方式單一：目前主要依靠作業(yè)和考試來評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，缺乏多樣化的評(píng)價(jià)方式，不能全面反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。

反思改進(jìn)措施（三）

1.加強(qiáng)自主學(xué)習(xí)指導(dǎo)：通過開設(shè)學(xué)習(xí)技巧講座、布置個(gè)性化學(xué)習(xí)任務(wù)等方式，幫助學(xué)生提高自主學(xué)習(xí)能力，讓他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中找到適合自己的學(xué)習(xí)方法。

2.激發(fā)課堂互動(dòng)：設(shè)計(jì)更多互動(dòng)環(huán)節(jié)，如小組討論、角色扮演等，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，營造活躍的課堂氛圍。同時(shí)，可以引入一些游戲化的教學(xué)元素，提高學(xué)生的興趣。

3.多元化評(píng)價(jià)方式：除了傳統(tǒng)的作業(yè)