高中信息技术上海科教版高中必修信息技术基础第3章信息加工与表达3.3.2编

《编程解决问题》教学设计教材上海科技教育出版社课程《信息技术基础（必修）》学年2023年~2023年上课时间2023年12月上课周数13周章节第3章信息的加工与表达的编程解决问题授课班级高一3班授课教师方从军计划学时1课时课标要求（1）了解利用信息技术获取、加工、管理、表达与交流信息的基本工作原理。（2）能熟练运用信息技术，有计划的合理的信息加工进行创造性探索或解决实际问题。教材分析1、本课教材选用上海科技出版社出版的《信息技术基础》（必修）中的第三章第三节“编程解决问题和智能信息处理”中的第二小节“编程解决问题”。2、本小节内容是在在掌握信息获取之后，处于信息的加工是一个非常重要的环节，其中信息的编程加工是信息加工的一种重要形式。了解计算机处理信息的一般过程或软件分类的基础上，作知识部分的提升。主要偏向于计算机技术的专业知识，编制相应的计算机程序来解决现成软件不能解决的特殊问题。3、本小节内容教学的关键是让学生感受计算机程序解决实际问题的独特作用，体验计算机编程的内在魅力，以激发学生努力学习新知识的兴趣。并作为《算法与程序设计（选修）》的铺垫，把握信息技术基础模块在介绍程序设计方面的“度”——既不能涉入过深，又要让学生大致地知道这么一种解决问题的方法。学情分析我校高一年级学生通过前面用现成软件进行信息处理加工、集成的训练，并在本节中的第一小节作了计算机进行信息处理基本方法知识的分类和程序的概念的认识。虽然所教学生大部分来自农村，但信息技术的训练上做得也得心应手，思维较活跃，也乐于接受新鲜事物。对编程涉及的一些数理逻辑基础知识有一定了解。在教学设计中应该注意这一现象。但高一年级学生仍没有任何编程语言基础知识,对于程序代码的认识与编写也只能是了解与尝试，重在了解编程加工的过程。由于以上原因，在教学设计中我准备采用教材上画小球平抛运动轨迹（求和例题略讲）的程序设计，通过学生了解有些需求利用现成的软件难以满足时，可以利用计算机程序开发软件（也叫编程语言），自己编制程序解决问题引入课题，说明问题。引导学生画平抛运动轨迹图像的方法和流程的学习。教学目标知识与技能初步了解编程解决问题的理念。掌握利用计算机程序解决问题的步骤。3、能够根据问题用流程图表示算法并实施具体的编程操作。过程与方法1、尝试运行程序，初步了解程序执行的主要过程。2、思考总结信息编程加工一般过程。情感态度与价值观感受利用计算机程序加工信息的独特魅力。教育遇到实际问题可以通过编程思路和设计进行解决。3、培养学生分析问题的能力。教学重点让学生体验通过编程实现计算机加工信息的整个过程，知道利用计算机加工信息的步骤和基本思想方法。教学难点理解人的思维在计算机中发挥的作用，理解用算法描述实际问题并进行编程的分析过程和程序的编写教学方法1、教师设疑，学生自主、合作探究；2、教师引导，学生归纳总结；3、运用实例教学法，引导学生分析编程。课前准备教学用PPT和多媒体教室系统。教学过程教学阶段教师活动学生活动及反应评价教学意图导入课题[教师设问]回顾软件的种类及相应软件的信息处理功能（ppt展示）2、如何正确使用现成软件（ppt展示）3、当人们处理信息的时候，有些需求利用现成的软件难以满足时，怎么办？[教师讲述]大家生活在现代社会中，现代的许多技术产品都要归功于软件的发展，如：娱乐的MP4，手中的PSP游戏机，以及在网络世界中尽情的遨游等等，而软件的重要基础就是程序设计！”。实际上我们在面临各种问题的时候，可以使用很多种程序设计语言来表述问题的解决过程。下面我们将用选用VB程序设计语言来解决一些实际的问题，这就是我们将要学习的《信息的编程加工》1、让学生回答，并作引导。2、引导回答：（1）根据任务性质确定软件类型；（2）了解软件功能；（3）考虑软硬件的兼容性。3、引导回答：自己编写程序考虑到学生第一次接触编程，不要提面向对象等专业性很强的特点，学生听了反而糊涂意图1：从所提问题进行引入，引发学生兴趣，激发学生学习欲望。吸引住学生的注意力。意图2：避免学生建立“编程=VB”的片面观念，从而引入新知识的学习。体验活动学习新知体验活动学习新知体验活动学习新知体验信息的编程加工的整个过程（ppt展示）[教师讲述]1、编程加工：利用某种计算机语言，对解决问题的方法和步骤进行描述，然后通过调试和修改得到可实现加工目标的程序，最终解决问题。（ppt展示）编程解决问题的一般过程包括：分析问题、设计算法、编写程序、调试运行等。（具体讲解详见ppt）具体以例题1来进行讲解这四个步骤（例2略）。2、展示例题1：物理老师想编写一个描述小球做平抛运动的轨迹的程序（小球运行时间限定在1-100秒）。（ppt展示）3、下面我们一起通过物理平抛运动问题的程序来了解信息编程加工的一般步骤：一、需求分析：确定要解决的问题，即要计算机“做什么”，是利用计算机解决问题过程中最基础、最重要的工作。需求分析中大体要明确以下三点：明确问题的要求：画小球平抛运动轨迹图像分析已知的信息：g=；t的初值为1；隐藏已知量v（键盘输入）确定输出的内容：小球平抛的运动轨迹图像分析、回答问题，弄清用计算机解决画小球运动轨迹问题的要求、已知条件和输出结果分别是什么借助高一学生正在学习物理知识的背景，画学生熟悉的小球平抛运动的轨迹图像入手，能唤起学生求知欲望，产生学习兴趣。二、算法分析和设计1、明确了需求，接下来，就是算法设计。那么什么是算法呢？在计算机的世界里面，我们把解决问题的方法和步骤叫算法，算法不仅是指计算的方法，而且还包含从何处着手、解题步骤以及结果处理等全过程。算法设计是整个编程的核心。学生找到解决问题的方法。小球在第一秒后运动时的横纵坐标计算出来并用画圆圈的方式代替；小球第二秒后运动的横纵坐标计算出来同样用画圆圈的方式代替，后面的时间都进行累加，直到时间t>100就结束程序意图1：通过分析，理解算法的概念。2、根据学生的归纳总结物理画小球平抛运动轨迹图像的方法和步骤，来引入的描述方法，算法可以使用自然语言、伪代码、流程图等多种不同的方法来描述。实例算法的描述方法自然语言描述法伪代码描述法流流程图描述法画小球平抛运动轨迹1）作直角坐标系、标明长度单位2）根据已知条件求横纵坐标值，并描点。3）连接点，成像。1）用图像指令定义坐标系。2）用图像指令画坐标横纵坐标值并描点。3）循环求小球每秒后的坐标点，用图像指令画点。PPT展示学生回想总结出物理画小球平抛运动轨迹图像的方法和步骤：1）作直角坐标系、标明长度单位2）根据已知条件求横纵坐标值并描点3）连接点，成像。参看教科书，师生一起完成流程图描述法（ppt）意图:通过熟悉的例子，让学生体验算法的设计，用其画小球平抛运动轨迹图像的方法、步骤体现的物理思维，已类比出计算机程序设计。让学生理解怎样用算法描述实际问题、理解人的思维在计算机中发挥的作用，初步突破教学的难点。三、编程实现把人们设计的算法转换成计算机能够识别的代码，下面是编程实现的基本过程；（1）语言选择，目前我们选择VB。（2）界面设计。（3）编写代码：分析源代码，了解编程加工的内在机制，懂得计算机程序设计的基本流程。首先运行小球平抛运动轨迹软件，并把小程序提供给学生们，让其观看界面的设计和程序的代码，并引导读懂该程序。观看学生对目前提供的程序的理解，并作要求修改程序。体验计算机程序的设计运行。意图:教师操作演示；让学生明白计算机只是按程序所规定的内容和步骤来解决实际问题，按照人类预先设计好解决问题的方法，本身并没有思维，计算机程序是一组操作指令或语句序列，就是计算机能够听懂的“话”。——这其实就是编程加工信息的内容四、调试运行通过学生的体验活动，提出修改程序过程中大家出现的问题，并作反复的修改，反复的实际运行，排除程序中的错误，测试其是否能达到预期的效果。总结提升：计算机编程可以帮助我们解决很多的问题：不但能解决画小球平抛运动轨迹图像这样的小问题，还能解决更大更复杂的问题，如office就是用VB开发出来的，更深刻的感受程序解决问题的魅力。认识到计算机解决问题和人解决问题一样需要有清晰的解题步骤，而对于计算机而言，这种解题步骤就称为算法，算法是可用多种程序设计语言实现的。计算机编程解决问题的过程：分析问题分析问题设