2022年《信息的编程加工》教学设计 2.pdf

信息的编程加工教学设计江苏省东台中学王晓霞一、教学目标知识与技能：了解计算机程序设计的基本流程；了解计算机程序解决问题的基本思想方法。过程与方法：通过引导学生对具体问题进行分析，培养学生的思维能力。情感、态度与价值观：感悟利用计算机程序解决问题的独特魅力，激发学生学习的兴趣，形成积极主动学习信息技术的态度。二、教学重点与难点重点：算法的确立；难点：算法的确立；三、教学设计说明用计算机程序解决问题是信息加工和处理的一种重要手段，是计算机实现其他形态信息加工的基础。对于绝大多数高一学生，他们没有接触过程序，已有的经验基本都是建立在大众信息技术工具基础之上，教材后续篇幅重点也是放在这一方面。因此，本节课主要是让学生通过体验编程加工信息，理解计算机加工信息的工作过程、基本思想和原理，感受利用计算机程序解决问题的独特魅力。课上以学生熟悉的画函数图像为例，带领学生经历程序设计的整个过程：算法设计流程图描述算法编写代码调试运行。首先以快过元旦为背景，展示用程序设计好的电子贺卡，以贺卡的组成元素之一二次函数y=x2 的图像为例导入课题。接下去的内容分成四个部分，正是程序设计的四个步骤。第一部分是算法设计。首先试图让学生回顾数学知识并用数学表达式表示图像，因为利用数学公式是解决问题常用的方法之一；其次让学生在真实经历手工绘图之后，总结出手工绘制函数图像的方法和步骤，再引导他们分析步骤，找出其中的规律，培养学生的思维能力；然后引出计算机解决问题的方法和步骤，即算法。通过对比，减轻学生的畏难心理，激发其探究欲望和学习的兴趣，为学生感受计算机程序解决问题的独特魅力做铺垫。第二部分是简要绘制算法流程图。因为学生是初次接触，先简单介绍流程图的作用和常用图形，再带领学生一起绘制流程图。第三部分是写代码。由于学生对代码没有什么基础，因此直接把代码提供给他们，让他们对照流程图阅读代码，感受算法设计的重要性。然后教师对照流程图详细分析for/next 具体的实现过程。第四部分是调试运行。教师运行程序，学生观察结果，思考讨论如何修改才能实现目标；然后学生实践，探究，改进程序；通过和手工绘图对比，感悟程序设计中循环应用的魅力。至此学生经历了程序设计的整个过程。再结合学生的学科学习，利用计算机程序解决其他（如y=sin(x)）图像问题，让学生感受信息技术对学习的作用。最后让学生回顾并感悟计算机解决问题的过程并作课堂小结。四、教学过程（一）导入师：今天是2009 年的倒数第二天了，新的一年就快到了。首先我祝大家在2010名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 4 页 -年身体健康。同时，我还做了一个简单的电子贺卡，送给大家。（打开贺卡，投影显示）师：这个贺卡是用程序实现的。请同学们观察一下，贺卡的内容是由哪些元素构成的？生：文字、图形（圆、抛物线）。师：这个程序实际上就是让文字，圆和抛物线在贺卡上随机出现。要实现的话，首先要把圆和抛物线绘制出来。师：（在黑板上简单画出y=x2的图像）本节课我们就以绘制这个图像为例，一起来共同探讨信息的编程加工。设计意图：展示利用程序设计的贺卡，激发学生学习的兴趣。（二）新课1人机对比，设计算法（1）数学公式师：大家在数学课上学过这个图像，能否用数学表达式表示出来？（假设为最简单的情形）生：y=-x2 师：利用数学公式是我们解决问题常用的方法之一。（2）绘制图像a手工绘图师：如何手工绘制该函数的图像？用什么方法？请同学们在坐标纸上手工绘制并记录下详细的过程。生：学生利用坐标纸，手工绘图，并写出步骤。学生回答手工绘图步骤，教师板书，引导学生分析步骤，找出其中的规律：不断重复取点、描点。设计意图：让学生真正经历手工绘制函数图像这个过程，促使他们主动去回顾与总结手工绘图的步骤，从而更容易理解计算机程序绘制图像的过程。引导学生对过程进行分析，找出规律，培养学生的思维能力。利用学生已有的知识迁移，比较容易激发学生的兴趣，调动他们的主动性和积极性。另外，在对比之中，能够更好地感受利用计算机程序解决问题的独特魅力。b计算机绘图师：我们还可以用计算机程序来绘制这个图像。（运行）这是如何实现的呢？计算机解决问题的方法和步骤称为算法。编程加工信息的第一步，就是设计算法。（打开程序）这个窗口中的绿色字部分描述的是计算机绘制的具体过程，请大家阅读并和手工绘图对比。生：阅读算法，了解计算机程序绘图的步骤是否和手工相同。学生回答程序绘制函数图像的算法，教师板书。师：原来计算机绘图所使用的方法和我们手工绘制是一样的，我们每一位同学都可以设计出绘制函数图像的算法。设计意图：用已经编好的计算机程序，让学生了解其工作过程并形成算法，通过比较让学生知道原来计算机也是用相同的方法解决问题的，有利于消除程序设计的神秘感，减轻畏难心理，激发学习兴趣。2 算法描述，初识流程图师：算法设计好了，用合适的方法表示出来，有利于高效地解决问题。编程加工信息的第二步就是画出算法流程图。师：流程图是利用几何图形的框来代表各种不同性质的操作，用流程线来表示算法的执行方向。从而更加清晰、直观地表示算法。（幻灯）生：了解什么是流程图及其作用。师：（幻灯）常用的几何图形有：圆弧形框表示开始或者结束；平行四边形表名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 4 页 -示输入或者输出；菱形表示判断；长方形表示具体的处理；箭头表示流向，即执行的先后次序。生：了解流程图中常用图形的含义。师：下面我们一起来画出绘制图像的算法流程图。取点描点多少次？如果取100个点，是不是要画100 次？（幻灯）我们可以限定x 取某一个范围内的值，如min,max，每次按照一定的规律变化（用幻灯展示出对应的流程图），不断重复的取点、描点过程称为循环。设计意图：用流程图描述算法，不仅可以为编写程序代码提供极大的方便，而且还能在调试程序中用来检查程序的正确性。虽然这属于算法的描述，但实际上它能让问题更简单，思路更清晰，思考问题更严密，因此把它作为独立的一个步骤，能够更进一步地让学生意识到算法设计的重要性。因为只是让学生简单了解流程图，所以选择用幻灯呈现出来。3认识程序代码师：计算机能不能看得懂这个流程图？当然不能。下一步就是写代码。师：（幻灯）就是利用某种程序设计语言编写计算机执行的命令序列，即编制程序。这样才可以让计算机按我们指定的步骤有效地工作。师：程序设计语言有多种，这里使用的是vb 这种语言（幻灯显示代码，流程图在左，代码在右）。请同学们对照流程图，阅读代码（绿色字为解释代码作用的），看看能不能猜出来流程图中的每一步分别是用哪些代码实现的。学生对照流程图，了解代码作用。师：对照流程图，对各代码段稍作介绍。取点描点的循环过程是用for/next 语句实现的。（在幻灯片流程图上演示for/next 的具体过程）生：了解程序结构组成和具体作用设计意图：让学生初步认识程序代码，了解程序是根据算法编写的，从而感悟语言只是工具，算法才是灵魂。学生不需要知道具体的代码知识，只要了解每段大概的意思。但是计算机的优势就在于能够反复精确地执行相似的运算过程，瞬时完成大量数据的计算，这个过程是用for/next语句实现的，这也正是程序解决问题的魅力之一，因此对for/next的运行过程详细介绍。4 调试运行a介绍调试内容师：这些代码对不对呢？比如：有没有语法错误？有没有让计算机执行非法操作？或者运行能不能得到我们所希望的结果？等等。这就需要运行程序来验证，通过调试和修改来实现目标。这是编程加工信息的第四步：调试运行程序。b运行程序并观察结果教师把代码复制粘贴到vb 中，运行（同时介绍下如何运行）。学生观察运行结果。（给出的程序代码只能绘制出一些点）师：如何修改程序才能绘制出我们所需要的图像呢？首先需要知道用什么方法能够实现。想想看，手工绘制图像的话可以有哪些方法来解决这个问题？学生讨论，教师引导，得出可以通过多描点来实现。c学生探究，改进程序师：请大家打开文件，在源程序上修改并运行，看是否能得到平滑的曲线。（提供给学生的代码中有详细的说明）生：修改程序，调试运行。教师巡视，及时发现典型作品，广播。学生结合流程图回答修改的是哪一步。学生继续完善程序。师：（展示一学生作品）只要对程序做一个小小的修改，计算机就会多取很多个点，从而实现我们的目标。学生感受循环的作用。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 4 页 -设计意图：大多数学生都没有接触过程序，一节课的时间也不可能让他们对程序代码掌握多少。因此这里设计一个任务，让学生通过简单的改进实现小小的目标，体验成功的喜悦，感受计算机程序解决问题的独特魅力。同时让他们感受到，调试运行是信息编程加工必不可少的一步。（三）运用师：大家还学过其他函数，能否在此程序上修改得到其他的函数图橡呢？比如y=sin(x)等。你想要绘制出什么图像呢？试试看能不能实现？修改的又是流程图中的哪一步？学生实践，解决问题。教师巡视，及时发现问题，提醒学生注意表达式的书写。学生小组交流，选出认为比较好的作品。小组推荐，展示作品。师：我们只要对算法和代码稍作修改，就可以得到其他的图像。这样就太方便啦，以后大家如果遇到没有学过的图像，同样也可以用程序绘制出来。设计意图：让学生体验成功感，感受程序的魅力，体会信息技术对学习的作用，激发他们使用信息技术的欲望，培养学生的创新能力。（四）课堂小结师：本节课，我们共同经历了编程加工信息的整个过程。请同学们回顾一下，看能不能用自己的语言描述出来。（对照板书）学生回答。师生共同总结。师：计算机像不像帮我们做事的助手？做什么，如何做，都是听我们指挥的。学生感悟。师：今天我们只是指挥它绘制了一些图像。以后，按照这个步骤，我们仍然可以让它帮助我们解决其他的问题。设计意图：让学生再次回顾整个过程，领会人的思维在计算机工作中发挥的作用，得到内化与提升。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 4 页 -