2020-2021学年教科版（2019）高中信息技术必修1 2.1 计算机解决问题的过程 教案

2020-2021学年教科版（2019）高中信息技术必修12.1计算机解决问题的过程教案科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2020-2021学年教科版（2019）高中信息技术必修12.1计算机解决问题的过程教案教学内容分析本节课的主要教学内容来自于2020-2021学年教科版（2019）高中信息技术必修1的第二章第一节“计算机解决问题的过程”。具体内容包括：

1.计算机解决问题的基本步骤：问题定义、算法设计、程序设计、测试与调试。

2.问题定义的方法和技巧：如何准确、清晰地描述问题。

3.算法设计的策略：贪心算法、动态规划、分治法、回溯法等。

4.程序设计的基本概念：变量、数据类型、控制结构等。

5.测试与调试的方法：单元测试、集成测试、系统测试等。

教学内容与学生已有知识的联系：

1.学生已有数学知识，能够理解问题定义、算法设计等概念。

2.学生已学过简单的编程语言，如Python，能够理解程序设计的基本概念。

3.学生具备一定的逻辑思维能力，能够学习并理解各种算法设计策略。核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括：

1.信息意识：培养学生对计算机解决问题的认识，使其能够主动运用计算机技术解决实际问题。

2.计算思维：培养学生运用计算机科学的方法和思维解决复杂问题的能力，包括问题定义、算法设计等。

3.数字化学习与创新：培养学生运用计算机技术进行自主学习、合作学习和创新学习的能力。

4.信息社会责任：培养学生遵循计算机伦理和法律法规，安全、负责任地使用计算机技术。教学难点与重点1.教学重点：

-计算机解决问题的基本步骤：问题定义、算法设计、程序设计、测试与调试。

-问题定义的方法和技巧，例如如何准确、清晰地描述问题。

-算法设计的策略，如贪心算法、动态规划、分治法、回溯法等。

-程序设计的基本概念，如变量、数据类型、控制结构等。

-测试与调试的方法，如单元测试、集成测试、系统测试等。

2.教学难点：

-算法设计的策略：理解并应用贪心算法、动态规划、分治法、回溯法等算法设计方法。

-问题定义：如何准确地定义问题，包括问题的边界、输入输出等。

-程序设计：理解和运用变量、数据类型、控制结构等编程概念。

-测试与调试：掌握单元测试、集成测试、系统测试等测试方法的原理和实际应用。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2020-2021学年教科版（2019）高中信息技术必修1》教材。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的图片、图表、视频等多媒体资源，如问题定义的案例、算法设计实例等。

3.实验器材：如果涉及实验，确保实验器材如计算机、编程软件、测试工具等的完整性和安全性。

4.教室布置：根据教学需要，布置教室环境，如分组讨论区、实验操作台等，以促进学生合作学习和个人探索。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：提供本节课相关的问题定义案例和算法设计视频，要求学生观看并理解。

-设计预习问题：提出问题如“如何用贪心算法解决最短路径问题？”引导学生思考。

-监控预习进度：通过在线平台收集学生的预习笔记和疑问。

学生活动：

-自主阅读预习资料：学生观看视频，阅读相关案例，理解问题定义和算法设计的基本概念。

-思考预习问题：学生针对提出的问题，尝试用自己的语言解释和设计简单的算法。

-提交预习成果：学生在平台上提交自己的理解和疑问。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生独立探索问题定义和算法设计的方法。

-信息技术手段：利用在线平台促进资源的共享和学生的互动。

作用与目的：

-帮助学生提前熟悉问题定义和算法设计的基本概念。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过一个现实生活中的问题，引出算法设计的重要性。

-讲解知识点：详细讲解贪心算法、动态规划等策略，并通过实例演示。

-组织课堂活动：分组讨论，让学生尝试解决实际问题，如背包问题。

-解答疑问：针对学生的疑问，进行个别解答或整体解释。

学生活动：

-听讲并思考：学生专注听讲，理解并尝试吸收新的算法设计策略。

-参与课堂活动：学生分组讨论，应用所学算法解决实际问题。

-提问与讨论：学生针对解决问题过程中的难题，提出问题并与同学讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过讲解让学生掌握算法设计的理论基础。

-实践活动法：通过分组讨论和问题解决，让学生在实践中学习算法设计。

-合作学习法：通过小组合作解决实际问题，培养学生的团队合作能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解贪心算法、动态规划等算法设计策略。

-培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：布置涉及算法设计的课后练习，如设计一个简单的排序算法。

-提供拓展资源：推荐一些算法设计的相关书籍和在线课程，供有兴趣深入学习的同学参考。

-反馈作业情况：批改作业，提供具体反馈，指出学生的错误和改进点。

学生活动：

-完成作业：学生根据课堂所学，独立完成课后练习，巩固知识。

-拓展学习：学生根据兴趣和需要，选择拓展资源进行深入学习。

-反思总结：学生回顾本节课的学习过程，总结自己在算法设计上的收获和不足。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：鼓励学生自主完成作业，巩固所学知识。

-反思总结法：引导学生通过反思总结，提高自我认知。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的算法设计知识点和技能。

-通过拓展学习，激发学生的学习兴趣，拓宽知识面。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。拓展与延伸1.提供了与本节课内容相关的拓展阅读材料，包括经典算法设计论文、现代算法发展趋势的文章、算法设计在现实生活中的应用案例等。这些材料将帮助学生更深入地理解算法设计的原则、方法和应用，从而提高他们的信息技术素养。

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究。学生可以针对本节课的某个知识点，如贪心算法，进行深入研究，了解该算法的起源、发展及其在现代计算技术中的应用。此外，学生还可以尝试解决一些实际问题，如使用动态规划方法优化购物问题，或使用分治法设计一个高效的排序算法等。板书设计本节课的板书设计旨在帮助学生清晰地理解计算机解决问题的过程，并掌握相关的算法设计策略。板书内容包括以下几个部分：

1.计算机解决问题的基本步骤：

-问题定义：明确问题的目标和约束条件。

-算法设计：提出解决问题的策略和方法。

-程序设计：将算法转化为计算机可执行的程序。

-测试与调试：验证程序的正确性和性能。

2.算法设计策略：

-贪心算法：通过局部最优选择达到全局最优。

-动态规划：分阶段解决复杂问题，优化子问题的解。

-分治法：将问题分解为独立子问题，分别解决后再合并。

-回溯法：尝试所有可能的解，找到满足条件的解。

3.程序设计的基本概念：

-变量：程序中的数据存储单元。

-数据类型：定义数据的种类和范围。

-控制结构：程序执行的流程控制。

4.测试与调试的方法：

-单元测试：测试程序的最小可测试单元。

-集成测试：测试程序各个模块之间的交互。

-系统测试：测试整个系统的性能和稳定性。

板书设计采用简洁明了的图形和关键词，以突出重点，准确精炼地概括教学内容。同时，通过艺术性和趣味性的设计，激发学生的学习兴趣和主动性。课堂课堂评价主要通过提问、观察、测试等方式，了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决。具体方法如下：

1.提问：在讲解新知识点时，通过提问引导学生思考，了解学生对知识点的理解和掌握情况。例如，在讲解问题定义时，可以提问：“请描述一个你遇到的问题，并尝试用计算机技术解决。”

2.观察：在课堂活动中，观察学生的参与情况，了解学生对知识点的应用能力。例如，在小组讨论环节，观察学生是否能够运用所学的算法设计策略解决实际问题。

3.测试：通过课堂小测试，了解学生对知识点的掌握程度。例如，在讲解完贪心算法后，可以设计一道与贪心算法相关的问题，让学生在限定时间内完成。

作业评价：

对学生的作业进行认真批改和点评，及时反馈学生的学习效果，鼓励学生继续努力。具体方法如下：

1.批改作业：仔细阅读学生的课后作业，检查学生的完成情况，包括对知识点的理解和应用能力。

2.点评作业：在批改作业的过程中，对学生的优点和不足进行点评，指出学生的错误和改进点。例如，在批改算法设计作业时，可以指出学生算法设计中的创新点，同时指出可以优化的地方。

3.反馈作业：及时将作业批改结果反馈给学生，鼓励学生继续努力。例如，在反馈作业时，可以对学生说：“你的算法设计很有创意，但还有一些地方可以改进，希望你继续努力。”教学反思首先，我感到学生在课堂上积极参与，对计算机解决问题的过程有了更深入的理解。通过提问和观察，我发现大多数学生能够掌握问题定义、算法设计、程序设计和测试与调试的基本步骤。这表明我在讲解知识点时，能够清晰地表达，使学生容易理解。

然而，我也注意到，在讲解算法设计策略时，部分学生显得有些困惑。这可能是因为这些策略相对较难理解，需要更多的实例和练习来巩固。在未来的教学中，我可能会设计更多的实际案例，让学生通过动手实践来更好地理解这些策略。

其次，我在课堂上组织的小组讨论和课堂活动也取得了不错的效果。通过这些活动，学生能够将所学知识应用于实际问题，提高了解决问题的能力。同时，这些活动也培养了学生的团队合作精神和沟通能力。

然而，我也发现，在组织这些活动时，我可能没有给予每个学生足够的机会来表达自己的观点。在未来的教学中，我需要更加注意每个学生的参与情况，确保每个学生都有机会表达自己的看法。

最后，我对课堂评价和作业评价的方式进行了反思。通过提问、观察和测试，我能够及时发现学生的问题，并提供反馈。这有助于学生及时纠正错误，提高学习效果。

然而，我也发现，在批改作业时，我可能没有给予每个学生足够具体的反馈。在未来的教学中，我需要更加注意作业的批改，确保每个学生都能从我的反馈中得到具体的改进建议。课后拓展本节课的课后拓展内容主要包括以下几个方面：

1.拓展阅读材料：推荐学生阅读一些与本节课内容相关的经典算法设计论文和现代算法发展趋势的文章。这些材料将帮助学生更深入地理解算法设计的原则、方法和应用，从而提高他们的信息技术素养。

2.视频资源：推荐学生观看一些与本节课内容相关的算法设计视频教程，如贪心算法、动态规划等