3.2《Python程序设计-科技开启智能生活“Python分支结构项目设计”》教学设计-20232024学年浙教版高中信息技术必修1

3.2科技开启智能生活——“Python分支结构项目设计”教学设计课题科技开启智能生活——Python分支结构项目设计课型新授课课时1课标分析适应的课程标准：1.7掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。通过解决实际问题，体验程序的基本流程，感受算法的效率，掌握程序设计与运行的方法。本节课主要对应的核心素养是信息意识、计算思维、信息社会责任，学生通过解决生活中实际问题——天猫精灵智能音箱的设计，通过合作探究完成项目活动，体验计算机解决问题一般过程，感受算法解决问题的效率，编写实用性程序，培养编程解决问题的能力，在实践中提升核心素养。教学内容分析本节是浙教版必修一《数据与计算》第三章《算法的程序实现》大单元设计中第2课时的内容，当下人工智能时代背景下，生活中很多应用都可以挖掘出顺序结构、分支、循环结构等应用的案例，故选择“天猫精灵”智能音箱应用案例开展项目式学习。大单元设计：第一节：天气闹钟——变量、赋值语句、运算符、表达式、input输入、print输出语句第二节：唤醒功能、娱乐点播V1.0、V2.0——分支结构、字符串、in运算符第三节：娱乐点播V3.0循环点播、V4.0声音版——循环结构、导入模块学情分析本节课的授课对象为高一的学生，通过前面章节内容的学习，学生对数据、计算有了简单的认识；学生已经学过python基础及字符串、列表、字典等数据类型、程序三种基本结构、模块的导入及应用等内容，学生已经掌握了用计算机解决问题的一般过程，具备了一定的编写和调试程序的能力。在复习前面知识的基础上，通过分析实际生活中问题（天猫精灵等智能音箱语音助手），编写实用性程序，培养编程解决问题的能力。教学目标1.熟练使用分支、循环结构设计算法2.能够用python编程语言实现单分支、双分支、多分支结构3.能够使用分支结构分析解决生活中的问题，并用程序代码实现重难点教学重点：1.掌握分支结构if、ifelif语句格式；2.使用单分支、双分支、多分支结构设计算法3.学会if、ifelif语句编写分支机构的程序，去解决生活中问题。教学难点：1.理解多分支语句的结构特点2.能根据具体场景选择合适的分支语句，解决（解释）生活中的问题（现象）教学策略项目式教学、自主探究法和小组合作学习课前准备教学媒体1.网络教室、广播演示软件、Python编程环境2.智能音箱、智能空调（完成联网调试）教学环节项目活动项目指导创设情境，导入新课：互动体验1.实践体验，引起兴趣：邀请学生到讲台与天猫精灵进行互动，然后教师演示互动，体验天猫精灵控制智能空调（开关机、温度调节等功能）——你好，天猫/天猫精灵——主人，你好！教师总结，引出本节课项目内容——用python编程制作自己的专属天猫精灵（智能音箱）2.师生回顾计算机解决问题的一般过程为了更简单、直观地通过程序来了解它的运行原理，也为了设计程序的方便，我们将语音交互转换为文字的输入、输出，尝试通过简单程序模拟“天猫精灵”学生跟天猫精灵交流互动体验，调动积极性回顾计算机解决问题的一般过程，引出本节项目目标活动1：唤醒功能自主探究实践练习教师：回顾刚才互动过程，我们跟天猫精灵交流，第一步要先干什么？唤醒功能：用户输入“天猫精灵”、或者“你好天猫”可以唤醒智能音箱，其他词语“小爱同学”“叮咚叮咚”则无法唤醒。分析问题判断用户的输入是否指定词语，是算法的什么结构？_________(顺序、分支、循环)算法描述请思考并模拟一下计算机的实现过程，填写流程图空白处：_______程序设计打开桌面——“学生资料”里面“1唤醒能.py”，完善代码，并调试运行代码编辑：右键——EditwithIDLE——EditwithIDLE3.7，编辑完成按F5运行。talk=input("请输入文字：")#输入文字存储在变量talk中if:#判断talk是否“天猫精灵”print("主人，你好！")#语句缩进调试运行拓展（选做）：多个条件如何组合判断（“天猫精灵”、或“你好天猫”）？（学有余力同学，继续完成。）______________________________（连接的逻辑运算符是and还是or？）______________________________思考：是否可以自己定义唤醒词？关系运算符：==、!=<、><=、>=in(成员运算)逻辑运算符：andor、not分层任务：学有余力同学完成。活动2：娱乐点播v1.0（简化版）：师：唤醒天猫精灵后，我们就可以和它互动啦。我们先来休息一下，点播一首歌吧功能示例：—播放音乐—主人！即将播放音乐《芒种》...—播放歌曲、说个笑话...—主人，我听不懂您说的话。请换一种试试吧？例如：“听音乐”...分析问题根据用户指令进行条件判断。算法什么结构？______(顺序、单分支、双分支、多分支、循环)算法描述：流程图描述算法实现过程思考:如何判断用户指令talk是否含有“音乐”关键字？表达式：__________________抽象问题：提示：“某字符是否存在于字符串中”知识点拨：in运算符：a是否包含在b中，如“x”in“xyz”结果为“真”（Ture）程序设计打开“学生资料”里面“2娱乐点播V1.0.py”，完善代码，并调试运行。#娱乐点播V1.0版本talk=input("请输入指令：")if___________________:#补充代码。判断输入是否包含“音乐”关键字print("主人，即将为您播放音乐!")#文字回复else:print("主人，您的话我听不懂!换一个说法试试吧，如“播放音乐”......")调试运行活动3：娱乐点播功能V2.0师：实际生活中，并不是一个点播功能，因此我们增加多功能点播选项。功能描述：增加更多点播选项。—天猫精灵，唱首歌/讲个笑话/放音乐/讲故事/播放儿歌......—主人！即将播放歌曲《芒种》......分析问题允许用户输入多个指令其中之一，执行相应的操作，属于多条件判断。探究实践算法描述：流程图描述算法实现过程知识点拨：多分支ifelif语句格式多分支结构ifelif语句：if条件1:语句组1elif条件2:语句组2...else:（可省略）语句组n+1编写程序打开“学生资料”里面“2娱乐点播V2.0.py”，完善代码，并调试运行。#娱乐点播V2.0版本talk=input("请输入文字：")if————:#补充代码。判断talk是否包含“音乐”print("主人，即将为您播放音乐!")#文字回复———————:#判断是否包含“歌”关键字print("主人，即将为您播放歌曲!\n正在播放：你笑起来真好看...")———————:#补充代码，判断是否包含“笑话”关键字print("主人，即将为您讲冷笑话!\n“为什么寒假比暑假短？”“热胀冷缩啊。”......")else:print("主人，您的话我听不懂!换一个说法试试吧，例如“讲笑话”“放音乐”......")调试运行请学生演示自己的代码。（学生调试发现：程序执行一次，不能连续点播多次，需要再次F5运行程序，才能继续互动点播。引导学生设计V2.0版本）.思考：师：V2.0版点播有什么缺点？运行一次程序，能否连续输入指令？我们进入V3.0版本组长指导全员过关考：V2.0版有什么缺点？运行一次程序，能否连续输入指令？学生演示同学纠正发现问题，导入下一活动活动4：完善功能，重复多次输入指令（引出下节课内容）分析问题师：V2.0版本的缺点，每次都得按F5重新运行才能输入指令，因此我们可以增加重复运行功能。那么“重复输入指令运行”，需要算法什么结构？引导学生回答：（循环结构）注意大小写True活动5：语音版V4.0版本（选做、拓展提高）拓展提高功能分析：增加声音效果，让我们的精灵更高级：输入指令后，播放声音。分析问题：我们课本没有介绍播放声音，需要导入什么模块，如何解决？项目提醒：在项目推进过程中，我们不可能把所有内容都提前学到，碰到这种情况，最好的方法就是上网查，然后实践操作。Fromplaysoundimportplaysound#导入playsound模块,播放声音playsound("xxx.mp3")#播放同一文件夹下，文件名为1.MP3的声音文件编写程序（参考代码）：fromplaysoundimportplaysound#导入playsound模块,播放声音talk=input("请输入文字：")if"音乐"intalk:#判断输入文字是否包含“音乐”print("主人，即将为您播放音乐!")playsound("")#补充代码，播放音乐1.MP3。......调试运行播放声音，需要导入什么模块？学会自学，解决问题(上网+实践)总结回顾通过项目实践，本节课你学到哪些内容？讨论交流：通过编程模拟实现功能，你发现天猫精灵智能哪些不足、待改进之处？课后作业：设计程序模拟天猫精灵的智能家居、闹钟功能、整点报时等功能教学反思1.此项目的选