第5課 歌聲嘹亮-子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音 教學(xué)設(shè)計(jì)-2023--2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)

第5課歌聲嘹亮——子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音教學(xué)設(shè)計(jì)-2023—-2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級(jí)下冊(cè)主備人備課成員設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課旨在通過子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生深入理解程序結(jié)構(gòu)，掌握基本的編程方法。結(jié)合清華大學(xué)版教材，通過實(shí)際操作，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，提升問題解決能力，通過編程實(shí)踐，發(fā)展算法思維和邏輯推理能力。強(qiáng)化技術(shù)實(shí)踐能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)編程的熱愛和探索精神，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了基本的編程概念，如變量、循環(huán)、條件語句等，以及簡(jiǎn)單的控制臺(tái)輸入輸出操作。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣因個(gè)體差異而異，部分學(xué)生對(duì)編程充滿好奇，愿意主動(dòng)探索；部分學(xué)生可能對(duì)編程較為陌生，學(xué)習(xí)興趣不高。學(xué)習(xí)能力方面，學(xué)生已具備一定的邏輯思維能力，但編程實(shí)踐能力參差不齊。

3.學(xué)生可能遇到的困難包括：理解子程序的概念和作用，掌握子程序設(shè)計(jì)方法；在編寫程序時(shí)，可能難以調(diào)試和優(yōu)化代碼；機(jī)器人發(fā)音的實(shí)現(xiàn)可能涉及復(fù)雜的語音合成技術(shù)，學(xué)生可能感到難以理解和操作。此外，團(tuán)隊(duì)合作和溝通能力也是學(xué)生在實(shí)際操作中可能面臨的挑戰(zhàn)。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《信息技術(shù)》九年級(jí)下冊(cè)教材，包括相關(guān)章節(jié)的電子版或紙質(zhì)版。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音相關(guān)的教學(xué)視頻、示例代碼、圖片說明文檔等。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室，確保每臺(tái)計(jì)算機(jī)安裝有編程軟件，如Scratch或Python等。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，每個(gè)小組配備實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，確保學(xué)生能夠舒適地進(jìn)行編程實(shí)踐。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：展示一段有趣的機(jī)器人表演視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考機(jī)器人是如何發(fā)出聲音的，從而引出本節(jié)課的主題。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧上節(jié)課所學(xué)的編程基礎(chǔ)，如變量、循環(huán)、條件語句等，幫助學(xué)生建立新舊知識(shí)的聯(lián)系。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：

a.介紹子程序的概念、作用和分類。

b.詳細(xì)講解子程序的設(shè)計(jì)方法，包括子程序的創(chuàng)建、調(diào)用和參數(shù)傳遞。

c.介紹機(jī)器人發(fā)音的基本原理和實(shí)現(xiàn)方法。

-舉例說明：

a.通過示例代碼展示子程序的應(yīng)用，如計(jì)算階乘、求最大值等。

b.展示機(jī)器人發(fā)音的示例，如簡(jiǎn)單的語音合成、語音識(shí)別等。

-互動(dòng)探究：

a.引導(dǎo)學(xué)生討論子程序在實(shí)際編程中的應(yīng)用場(chǎng)景。

b.分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的子程序，實(shí)現(xiàn)特定功能。

3.鞏固練習(xí)（約30分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：

a.學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立完成以下練習(xí)題：

1.設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算兩個(gè)數(shù)之間所有整數(shù)的和的子程序。

2.設(shè)計(jì)一個(gè)判斷一個(gè)數(shù)是否為素?cái)?shù)的子程序。

b.學(xué)生嘗試使用子程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人發(fā)音功能。

-教師指導(dǎo)：

a.教師巡視課堂，觀察學(xué)生練習(xí)情況，及時(shí)解答學(xué)生疑問。

b.針對(duì)學(xué)生的不同需求，給予個(gè)別指導(dǎo)，幫助學(xué)生克服困難。

c.鼓勵(lì)學(xué)生互相交流，共同解決問題。

4.總結(jié)與反思（約5分鐘）

-教師總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)知識(shí)，強(qiáng)調(diào)子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音的應(yīng)用價(jià)值。

-學(xué)生分享自己的學(xué)習(xí)心得，總結(jié)在練習(xí)過程中遇到的問題和解決方法。

-教師針對(duì)學(xué)生的反饋，進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。

5.課后作業(yè)（約10分鐘）

-布置以下作業(yè)，鞏固學(xué)生對(duì)子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音的理解：

a.完成課后練習(xí)題，加深對(duì)子程序應(yīng)用的理解。

b.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的游戲，使用子程序?qū)崿F(xiàn)游戲中的特定功能。

c.收集有關(guān)機(jī)器人發(fā)音的資料，了解語音合成技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。

教學(xué)過程中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的編程思維和創(chuàng)新能力，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課堂活動(dòng)，提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。同時(shí)，關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，給予不同層次的學(xué)生適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)和幫助。拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《計(jì)算機(jī)編程藝術(shù)》：這本書深入淺出地介紹了編程的基本原理和技巧，適合對(duì)編程有濃厚興趣的學(xué)生閱讀。

-《機(jī)器人編程入門》：針對(duì)初學(xué)者，介紹了機(jī)器人編程的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐案例，有助于學(xué)生了解機(jī)器人編程的實(shí)際應(yīng)用。

-《語音識(shí)別技術(shù)》：這本書詳細(xì)介紹了語音識(shí)別的基本原理和技術(shù)，對(duì)于對(duì)語音合成感興趣的學(xué)生來說，是一本很好的參考資料。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試使用不同的編程語言實(shí)現(xiàn)子程序設(shè)計(jì)，如Python、Java等，以拓寬編程視野。

-學(xué)生可以研究語音合成技術(shù)的不同實(shí)現(xiàn)方式，如基于規(guī)則的方法、基于統(tǒng)計(jì)的方法等，了解語音合成的發(fā)展趨勢(shì)。

-學(xué)生可以嘗試將子程序設(shè)計(jì)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，如開發(fā)一個(gè)簡(jiǎn)單的游戲或編寫一個(gè)實(shí)用的工具程序，以提高編程實(shí)踐能力。

-學(xué)生可以參與在線編程社區(qū)，與其他編程愛好者交流學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，分享自己的作品，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情。

-學(xué)生可以關(guān)注最新的編程技術(shù)和人工智能發(fā)展動(dòng)態(tài)，了解編程在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，為未來的職業(yè)規(guī)劃打下基礎(chǔ)。典型例題講解1.例題：編寫一個(gè)子程序，計(jì)算兩個(gè)整數(shù)的和，并在主程序中調(diào)用該子程序。

```python

#子程序定義

defsum_numbers(a,b):

returna+b

#主程序

x=5

y=10

result=sum_numbers(x,y)

print("Thesumis:",result)

```

答案：Thesumis:15

2.例題：編寫一個(gè)子程序，判斷一個(gè)整數(shù)是否為偶數(shù)，并在主程序中調(diào)用該子程序。

```python

#子程序定義

defis_even(number):

ifnumber%2==0:

returnTrue

else:

returnFalse

#主程序

num=7

ifis_even(num):

print(num,"isanevennumber.")

else:

print(num,"isanoddnumber.")

```

答案：7isanoddnumber.

3.例題：編寫一個(gè)子程序，計(jì)算一個(gè)數(shù)的階乘，并在主程序中調(diào)用該子程序。

```python

#子程序定義

deffactorial(n):

ifn==0:

return1

else:

returnn*factorial(n-1)

#主程序

number=5

print("Factorialof",number,"is",factorial(number))

```

答案：Factorialof5is120

4.例題：編寫一個(gè)子程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的冒泡排序算法，并在主程序中調(diào)用該子程序。

```python

#子程序定義

defbubble_sort(arr):

n=len(arr)

foriinrange(n):

forjinrange(0,n-i-1):

ifarr[j]>arr[j+1]:

arr[j],arr[j+1]=arr[j+1],arr[j]

#主程序

array=[64,34,25,12,22,11,90]

bubble_sort(array)

print("Sortedarrayis:",array)

```

答案：Sortedarrayis:[11,12,22,25,34,64,90]

5.例題：編寫一個(gè)子程序，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的選擇排序算法，并在主程序中調(diào)用該子程序。

```python

#子程序定義

defselection_sort(arr):

n=len(arr)

foriinrange(n):

min_idx=i

forjinrange(i+1,n):

ifarr[min_idx]>arr[j]:

min_idx=j

arr[i],arr[min_idx]=arr[min_idx],arr[i]

#主程序

array=[64,34,25,12,22,11,90]

selection_sort(array)

print("Sortedarrayis:",array)

```

答案：Sortedarrayis:[11,12,22,25,34,64,90]板書設(shè)計(jì)①子程序概念

-子程序：一段獨(dú)立、可重復(fù)調(diào)用的代碼塊

-作用：提高代碼復(fù)用性，簡(jiǎn)化程序結(jié)構(gòu)

②子程序設(shè)計(jì)方法

-創(chuàng)建子程序：使用關(guān)鍵字定義

-調(diào)用子程序：通過函數(shù)名和參數(shù)列表調(diào)用

-參數(shù)傳遞：按值傳遞、按引用傳遞

③子程序應(yīng)用實(shí)例

-計(jì)算兩個(gè)