2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一3.1《描述洗衣机的洗衣流程-了解算法及其基本控制结构》教学设计

2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一3.1《描述洗衣机的洗衣流程——了解算法及其基本控制结构》教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本节课旨在通过实际案例“描述洗衣机的洗衣流程”，引导学生了解算法及其基本控制结构，培养学生的逻辑思维能力和编程基础。通过结合沪科版（2019）高中信息技术必修一3.1章节内容，将理论知识与实际应用相结合，提高学生的信息素养和创新能力。核心素养目标分析培养学生信息意识，理解算法在解决问题中的重要性；提升计算思维，通过分析洗衣流程，掌握算法的基本控制结构；增强问题解决能力，学会运用算法设计解决实际问题的思路；提高技术伦理意识，认识到信息技术在生活中的应用及其对生活的影响。学情分析本节课针对的是高中一年级的学生，他们刚刚开始接触信息技术课程，对计算机科学的基本概念和编程知识还处于初步了解阶段。在知识层面，学生对信息技术的应用有一定的兴趣，但具体到算法和编程，大部分学生可能只有初步的感性认识，缺乏系统的学习。在能力方面，学生的逻辑思维能力和抽象思维能力需要进一步提升，这对于理解算法的设计和执行流程至关重要。素质方面，学生的自主学习能力和团队合作意识有待加强，这在学习信息技术课程时尤其重要，因为编程和算法设计往往需要学生独立思考和团队协作。

在行为习惯上，由于高中一年级学生正值青春期，他们的自控能力和学习动机存在个体差异。部分学生可能对信息技术课程持有浓厚的兴趣，表现出积极的学习态度和良好的行为习惯；而另一部分学生可能对课程内容感到陌生和枯燥，容易产生畏难情绪，影响学习效果。这些个体差异对课程学习产生了不同的影响，需要教师在教学过程中加以关注和引导。

针对以上学情，教学设计应注重以下方面：首先，通过生动的案例和实际操作，激发学生的学习兴趣，帮助他们建立对算法和编程的基本认识；其次，通过逐步引导和分层教学，满足不同学生的学习需求，确保所有学生都能在原有基础上有所提高；最后，通过小组讨论和合作项目，培养学生的团队协作能力和解决问题的能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有沪科版（2019）高中信息技术必修一教材，以便课堂学习。

2.辅助材料：准备与洗衣机洗衣流程相关的图片、图表和视频，以及算法控制结构的演示动画，以帮助学生直观理解。

3.实验器材：准备电脑实验室，确保学生能进行编程实践，熟悉算法控制结构的应用。

4.教室布置：设置分组讨论区，提供足够的空间供学生操作电脑，并安排实验操作台以便学生进行实际操作。教学过程设计**一、导入环节（5分钟）**

1.创设情境：展示洗衣机实际操作的图片或视频，引发学生对洗衣机工作原理的好奇。

2.提出问题：引导学生思考洗衣机是如何完成洗衣流程的，提出“洗衣机的工作流程是怎样的？它是如何控制洗衣过程的？”等问题。

3.学生回答：邀请学生分享他们对洗衣机工作流程的理解，教师进行简要总结。

4.引出主题：明确本节课的学习目标，即通过学习算法，了解洗衣机洗衣流程的控制结构。

**二、讲授新课（20分钟）**

1.算法概述（5分钟）：

-解释算法的概念，用简单语言描述算法的特点。

-通过实例介绍算法的步骤和逻辑结构。

2.洗衣机洗衣流程分析（10分钟）：

-详细讲解洗衣机洗衣流程的各个阶段，如洗涤、漂洗、脱水等。

-引导学生分析每个阶段的控制逻辑，如何通过算法实现。

3.算法控制结构讲解（5分钟）：

-介绍顺序结构、条件结构（如if-else）、循环结构等基本控制结构。

-以洗衣机洗衣流程为例，讲解这些结构在算法中的应用。

4.编程实践（5分钟）：

-展示简单的洗衣机控制流程图，让学生根据流程图编写相应的程序。

-学生分组讨论，尝试编写程序，教师巡视指导。

**三、巩固练习（10分钟）**

1.练习题展示（5分钟）：

-展示几个与洗衣机洗衣流程相关的练习题，包括选择题、填空题和编程题。

-学生独立完成练习，教师巡视检查。

2.学生展示与讨论（5分钟）：

-邀请学生展示自己的练习成果，教师给予评价和指导。

-学生之间互相讨论，交流解题思路和方法。

**四、课堂提问（5分钟）**

1.回顾提问（2分钟）：

-提问学生关于洗衣机洗衣流程和算法控制结构的关键问题，检查学生对知识的掌握程度。

2.拓展思考（3分钟）：

-引导学生思考算法在生活中的其他应用，如智能家电、交通管理等。

3.课堂总结（3分钟）：

-总结本节课的重点内容，强调算法在解决问题中的重要性。

**五、师生互动环节（5分钟）**

1.创新教学活动（2分钟）：

-设计一个小游戏，让学生在游戏中体验算法的设计和执行过程。

2.小组合作（3分钟）：

-分组让学生讨论如何改进洗衣机洗衣流程的算法，提高洗衣效率。

**六、课堂小结与作业布置（5分钟**）

1.课堂小结（2分钟）：

-简要回顾本节课的学习内容，强调算法控制结构的重要性。

2.作业布置（3分钟）：

-布置课后练习题，要求学生完成并提交。

**用时总计：45分钟**学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.**知识掌握程度**：

-学生能够理解算法的概念，明确算法在解决问题中的重要性。

-学生掌握了算法的基本控制结构，包括顺序结构、条件结构和循环结构，能够将这些结构应用于实际问题中。

-学生能够分析洗衣机洗衣流程，理解其控制逻辑，并能够将这些逻辑转化为算法。

2.**技能提升**：

-学生通过编程实践，提高了编程能力，学会了如何根据算法控制结构编写简单的程序。

-学生在小组合作中，提升了团队协作能力和沟通能力，学会了如何与他人共同解决问题。

-学生通过实际案例的学习，增强了将理论知识应用于实际问题的能力。

3.**思维发展**：

-学生在分析洗衣机洗衣流程时，培养了逻辑思维和抽象思维能力。

-学生在设计和执行算法的过程中，学会了如何分解问题、逐步解决，提高了问题解决能力。

-学生在课堂讨论和互动中，学会了批判性思维，能够从不同角度分析问题。

4.**素养培养**：

-学生通过学习算法，增强了信息意识，认识到信息技术在生活中的广泛应用。

-学生在编程实践中，培养了耐心和细致的观察力，提高了自我管理能力。

-学生在合作学习中，学会了尊重他人、理解他人，提高了人际交往能力。

5.**情感态度**：

-学生对信息技术课程产生了浓厚的兴趣，增强了学习的积极性和主动性。

-学生在面对挑战时，能够保持乐观的心态，勇于尝试和探索。

-学生在解决问题的过程中，体验到了成功的喜悦，增强了自信心。

总体而言，通过本节课的学习，学生不仅在知识、技能和思维方面取得了显著进步，而且在情感态度和素养方面也得到了全面提升。这些学习效果将有助于学生未来在信息技术领域的学习和发展。典型例题讲解1.**例题**：假设洗衣机洗衣流程包括以下步骤：洗涤、漂洗、脱水。请用伪代码描述这个洗衣流程的控制结构。

**答案**：

```

开始

如果洗涤按钮被按下

执行洗涤过程

否则如果漂洗按钮被按下

执行漂洗过程

否则如果脱水按钮被按下

执行脱水过程

结束

```

2.**例题**：编写一个算法，用于计算一个整数序列中的最大值。

**答案**：

```

输入：整数序列A[1...n]

输出：序列中的最大值max

max=A[1]

对于i从2到n

如果A[i]>max

max=A[i]

输出max

```

3.**例题**：编写一个算法，用于计算两个整数的最大公约数。

**答案**：

```

输入：两个整数a和b

输出：最大公约数gcd

如果b!=0

gcd=gcd(a,b%a)

否则

gcd=a

输出gcd

```

4.**例题**：编写一个算法，用于判断一个整数是否为素数。

**答案**：

```

输入：整数n

输出：是否为素数is_prime

is_prime=True

对于i从2到sqrt(n)

如果n%i==0

is_prime=False

退出循环

输出is_prime

```

5.**例题**：编写一个算法，用于计算斐波那契数列的第n项。

**答案**：

```

输入：整数n

输出：斐波那契数列的第n项fib_n

如果n<=1

fib_n=n

否则

fib_n=fib(n-1)+fib(n-2)

输出fib_n

```板书设计①算法概述

-算法的概念

-算法的特征：确定性、顺序性、有限性、输入、输出

②算法的基本控制结构

-顺序结构：按顺序执行语句

-条件结构（选择结构）：根据条件选择执行语句

-if-