初中信息计划书我的快餐厅自助记帐教学设计教案

PAGE4PAGE初中信息技术我的快餐厅自助记帐课件《我的快餐厅——自助记帐》教学设计单元教材教法分析单元定位“人机交互”在2017版《上海市初中信息科技学科教学基本要求》中属于计算机系统中的一个章节，通过第一单元信息与信息表示和第二单元计算机系统相关内容的学习，对计算机信息处理的过程、计算机系统结构等内容有了一定的认识，为人机交互过程初步体验和人机交互作品制作打下了一定的理论基础。人机交互的学习内容对于教师和学生都有着极大的想象空间，单元活动的题材更加多元化，与现实生活中人工智能的概念有着一定的联系，对学生思维品质的发展与提升作用更加明显。因此，依据学科基本要求进行单元规划时，将“人机交互”独立规划为一个单元。本单元学习的重点旨在通过以图形化程序设计软件为载体的学习，能够选择合适的人机交互的方式，尝试结合程序设计的思想去解决实际问题。在体验人机交互作品制作的过程中，能对图形化编程的方法与步骤有一定的了解、对计算机程序的工作原理进行初步的思考，为后续其他信息处理工具的学习、思考其背后的工作原理做一定程度的铺垫。本单元的学习以项目活动“我的快餐厅”的方式展开，通过六个活动实现相应的程序功能，再将这些学习成果整合到一起，形成一个完整的项目。通过不同的问题情境与用户需求，让学生体验并理解各种人机交互方式使用的合理性；一方面，将一个大型项目通过简单功能的实现与组合，实现较为完整与全面的人机交互体验，学会较为系统地、全面地分析问题，初步形成分而治之、层层突破的程序设计思想；另一方面，项目来自于生活，贴近于生活，能够启发学生结合生活中的实际问题，思考人工智能与计算机程序之间的关系，进而理解程序设计的意义以及正确认识“人”与“机”之间的关系。单元核心概念单元重要概念概念1：人机交互概念2：图形化编程概念3：程序结构概念1-1：人机交互的定义概念1-2：人机交互的方式概念2-1：舞台、角色、属性、事件概念2-2：模块和脚本概念3-1：顺序结构概念3-2：分支结构概念3-3：循环结构相关概念结构图核心概念和生活相关性举例概念提出背景及当前概念的新发展概念1：人机交互（市场上各式各样的智能机器人及其工作原理）概念2：图形化编程（Scratch、AppInventor等）概念3：程序结构（时钟的循环、红绿灯的逻辑判断等）人机交互的功能需要通过编程来实现，编程可以让我们的学生拥有与读、写、算同等重要的认知能力——计算思维。编程于学生的意义，可谓一种观察世界的全新视角，同时也是一种崭新的思维表达，在Scratch中，可视化的编程语言，本质上是可视化的思维，让思维的展开迅速，能见度清晰而宽阔，计算思维的训练触手可及。学生认知起点初始概念调查：问卷调查课前访谈课前问答课前作业其他：片面之处：大部分学生在小学学习过Scratch图形化编程软件，对图形化程序设计非常感兴趣，但对于编程的认知仅仅停留在操作与实践层面，缺乏对程序实现方法的设计与思考。错误之处：部分学生在小学阶段所制作的人机交互作品，大多停留在小游戏、小动画等简单的应用，认为计算机程序的设计就是为了制作这些作品，对程序设计的意义理解不足。教学基本要求学生将要掌握的学科知识：知道人机交互的功能与原理。知道常用的人机交互方式。知道常用的图形化程序设计软件。掌握scratch程序设计的一般操作步骤与方法。理解角色、属性、事件、模块、脚本的概念及相互关系。知道各种程序结构的功能与特点。学生将发展的能力：能够大致描述程序功能。能够根据程序所要实现的功能分析具体需求，明确要解决的问题并设计解决方案。能够尝试使用图形化程序设计软件，选择合适的人机交互方式实现程序功能能够通过各种实际问题解决方案的设计及实施，提高计算思维能力。学生将形成的观念：在尝试人机交互实验的基础上，感受计算机自动执行输入输出和处理的过程。对程序设计产生和保持兴趣，感受利用程序设计方法来解决学习生活问题的乐趣。单元教学方法简述1.通过观察与体验启发思考，描述程序所要实现的功能在单元每个活动学习的开始，一般先让学生观察并体验程序最终要实现的功能效果，再尝试用自己的话把它描述出来，借此过程帮助学生对观察到的信息加以整理与思考，描述程序的功能，以便提出问题，从而确定探究学习目标，这样的过程对接下来的编程思路有着极为重要的作用。2.通过小组讨论将复杂程序分解简单化，理清程序设计的步骤与思路在基本学习目标确定的基础上，鼓励学生大胆提出问题，围绕本次活动要实现的程序功能，针对提出的问题开展小组讨论，尝试将一个复杂的问题分解若干个简单的问题，从而简化编程的操作，理清具体实践的步骤与思路，利用团队的合作来寻求解决途径。3.使用类比法将抽象的概念具体化，帮助学生理解程序设计中有许多概念比较抽象，比如Scratch中的广播、随机、变量等，对于六年级学生来讲其抽象思维能力不足以理解，在编程时会产生各种问题，通过类比的方法将这些概念具体化，通过生动的体验与实践，让学生在活动中思考、了解相关概念的含义及其功能，更加符合六年级学生的认知规律。4.通过自主学习，尝试探索实现程序功能利用Scratch程序设计巧妙地避开了繁琐的代码和严谨的语法格式，学生可以通过搭积木的方式来堆砌自己程序这样一个特点，让学生通过一系列的自主性探究活动，在一个又一个问题的解决过程中去进行思考与创新，在这样一个过程中，会冒出很多有个性，有创意的想法，同时也会丰富学生通过程序设计解决问题的方法与手段。单元课时和安排本课教学设计说明本课在单元中的地位和作用本课是人机交互单元“我的快餐厅”的第8课“自助记帐”，是人机交互单元的最后一个课时，这个课时的作用应该不仅仅限于单元的收尾和结束，还应该做一些拓展和延伸，引导学生能在单元学习后，能进一步自我探究与尝试个性化创作。因此，选择一个合适的知识点，以其为学习载体，做单元内外的连结就很重要。为了打开六年级学生学习程序设计更广阔的学习空间，在单元完成后能够有机会进行个性化的深入创作。基于对初高中学科基本要求的分析，发现“变量”在人机交互作品的制作过程中也经常会产生使用的需求，例如鲨鱼吃小鱼的计数功能；高中算法设计单元也涉及到“变量”，学习这个内容也能为高中的程序设计学习打下一些基础。因此，本课选择了以实现快餐厅的自助记账功能为活动载体，尝试初步了解变量的作用，通过“设想功能-分析问题-自主实践-运行调试”的探究过程，体会在程序设计中的新技术解决问题的一般过程，获得在程序设计过程中对新技术使用的一般学习方法，从而实现快餐厅的自助记账功能。学情分析我校是一所自主选择生源的民办初级中学，学生课堂思维比较活跃，接受能力较强。通过人机交互单元前一个阶段的学习，学生已经熟练掌握了图形化程序设计的一般操作步骤，熟悉了Scratch软件中动作、外观、事件、控制等模块相关脚本的功能，具有一定的独立进行程序设计的能力。学生学习本课之前已经完成了个性化快餐厅外观的设计、菜单的制作，并实现了自助点餐功能。本课通过实现自助记账功能，体会在程序设计中用新技术解决问题的一般过程。教学策略本课的教学旨在通过尝试使用变量实现快餐厅的自助记账功能，体验Scratch程序设计过程中对于新模块、新脚本、新技术的学习过程，从而对程序设计过程中学习过程中遇到问题的解决形成一定的方法。1．概念形象化：“变量”概念较为抽象，对数学课中还没学习到的六年级学生来说较难理解，要让六年级学生初步了解变量，必须结合学生实际的思维能力水平，将抽象的概念具体化、形象化。本课在“变量”的概念教学中使用了类比的教学方法，将“变量”和“储蓄罐”进行类比，储蓄罐中钱币的数量即为变量的值，通过往储蓄罐中投币来改变变量的值，让学生通过观察，思考变量的基本作用。2．思维可视化：在自助结账功能的具体实现过程中，主要让学生通过“设想功能-分析问题-自主实践-运行调试”的探究过程，尝试Scratch中与变量相关的操作，进而发现问题分析解决。比如在变量的创建过程中，变量名该如何设置，变量的作用范围如何选择，这些问题学生都可以通过自主的尝试后比较不同情况下得到的结果来进行分析得出相对比较合理的结论，包括Scratch中与变量相关的脚本也需要学生自主实践后，结合在程序中的实际反馈结果判断其功能，从而掌握相关脚本的一般用法。3．创作个性化：Scratch最大的特点是它没有严格的语法格式的限制，能够最大限度地还原程序设计者的想法，对于学生的个性化创作提供了技术上的支持。本课在个性化方案的设计环节，给学生很大的自由度去设想程序功能，尝试把自己的想法通过计算机程序进行表达，借此引发学生对机器智能深层次的思考，提升学生的思维品质。教学设想本课围绕快餐厅的自助记账功能，设计了回顾导入、功能开发、个性创作和交流感悟四个教学环节。1．回顾导入环节：通过阿里无人餐厅介绍视频启发学生想象，设想本课所要实现的程序功能，导入本课内容，为个性创作进行前期铺垫。2．功能开发环节：通过“设想功能-分析问题-自主实践-运行调试”体验一项程序功能从规划到实现的全过程。通过观察功能演示，分析点餐过程中消费总计的变化过程，进而用自然语言将消费总计的计算方法从程序设计的角度予以描述，并产生对变量使用的需求，通过将储蓄罐与变量进行类比，了解变量的含义及其在程序设计中的作用，进而对Scratch中数据模块的相关脚本的使用方法进行自主探究，实现自助记帐的功能。3．个性化创作环节：通过两两讨论确定个性创作方案，并根据探究实现该方案的相应功能，充分发挥学生的想象力，师生共同探讨“我的快餐厅”项目可以拓展的功能，为单元完成后的课外自主探究提供思路和方法。4．交流感悟环节：作品的交流展示使学生的想象力相互碰撞，汲取别人的一些有创意的想法，也可以适当得提出一些程序设计中的问题进行后续研究；同时对程序设计中的自主探究过程进行总结，使学生在后续的学习过程中能够通过一些探究的方法独立解决程序设计中的问题，提升学习品质。预期效果学生通过本课的学习，能够在教师指导及自主探究的过程中，尝试使用Scratch中变量这一新技术，实现消费总计的计算功能，并在此基础上尝试个性化设计，进一步开发程序的新功能。期望借助本课“设想功能-分析问题-自主实践-运行调试”的探究体验，能够对Scratch程序设计中新的模块与脚本的探究，初步形成一定的学习方法，敢于去设想开发一个程序新的功能，在遇到问题的时候能够大胆尝试，从实践中总结经验，从失败中寻找原因；同时借助变量内容的学习带给学生更加广阔的想象空间，使其能够在程序设计方面萌生更多的创意，为后续进一步个性化深入学习打下基础。《我的快餐厅——自助记帐》教案【学校】中学 【教师】【所属单元】《人机交互》第8课时 【年级】六年级一、教学目标【知识与技能】1.描述变量的基本作用。2.知道Scratch数据模块相关脚本的基本功能。【过程与方法】1.通过“设想功能-分析问题-自主实践-运行调试”的探究过程，使用Scratch数据模块相关脚本实现程序的简单自助记帐功能。2.经历探究与实践，体验在Scratch程序设计中新技术的学习方法与策略。【情感态度价值观】1．提升Scratch程序设计中新技术的探究能力。2．感受程序设计过程中增强程序可读性的意义。二、教学重点和学习难点教学重点：体验通过“设想功能-分析问题-自主实践-运行调试”探究利用新技术实现程序功能的过程。学习难点：使用Scratch变量实现程序的简单自助记帐功能。三、教学流程四、教学技术与学习资源具有自助点餐功能的“我的快餐厅”学生阶段作品Scratch自主学习平台储蓄罐、钱币等五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图回顾导入阶段回顾播放阿里无人餐厅及项目回顾视频。观看视频，回顾项目学习过程。熟悉巩固现阶段作品的功能。功能开发设想功能对学生设想的功能进行初步的分类整理。课堂讨论，结合快餐厅项目设想本课需要实现的功能。确定本课目标。分析问题演示自助记账功能实例，引导学生观察分析消费总计随用户点餐的变化过程。引入变量。观察消费总计的表示及其变化过程，用自然语言描述消费总计的计算过程，及其在程序中的实现方法。将消费总计的变化过程直观呈现，以便分析其计算方法。确定消费总计的计算在程序中的具体实现方法。将储蓄罐与Scratch程序中的变量进行类比，演示存入钱币的过程。观察储蓄罐存钱的过程，分析存钱过程中钱币值的变化过程以及变化产生的原因。通过类比初步认识程序设计中的变量。自主实践就变量的创建引发学生的尝试与实践。通过尝试和比较思考变量名及其作用范围设置的一般方法，得出结论感受增强程序可读性的意义。就变量的赋值脚本的使用提出问题。查看帮助网页，使用数据模块的相关脚本实现程序功能。理解数据模块相关脚本的具体功能。运行调试课堂巡视，收集问题。组建程序脚本，运行调试程序。解决程序运行中的问题。阶段小结归纳方法归纳程序设计中解决问题的一般方法与策略。展示个人阶段成果，交流实践过程中遇到的问题。对程序设计中使用新技术进行功能的开发过程进行小结。个性创作设想功能演示阶段成果，启发学生对快餐厅新增功能的想象。两两合作，围绕快餐厅的服务设想程序新的功能填写任务单，两两讨论方案的可行性及其实现方法。通过个性化功能的设计与实践，体验用程序设计来表达个人想法的过程，学会发现、分析与解决程序设计过程中的问题。提出并尝试解决程序运行中的问题。分析问题对学生设想的功能在实现方法上给出一定的建议。课堂交流各自设想的快餐厅的新功能，尝试表达实现的方法。自主实践针对学生的个性化作品给予个性化指导。围绕方案尝试在Scratch中组建脚本，自主探究新功能的开发实现。运行调试课堂巡视，收集问题。组建程序脚本，运行调试程序。交流感悟评价交流组织课堂交流，针对学生实践过程中的问题给到一定的解决措施。运行演示个人程序，阐述个性化功能的实现方法，或目前遇到的问题与困难。通过交流提出问题，引发学生对程序设计深入探究的兴趣，结合生活实际设想更多人机交互作品。小结感悟小结程序设计中对新技术的一般学习方法，思考对Scratch的后续深入学习研究的方向与所要达成的目标六、作业与评价本课的教学评价，主要是教师在课堂教学活动中，通过对学生的学习情绪、学习活动参与的积极性及达成度，以及变量的实际使用实现程序功能的作品交流等方面进行观察与点评。本课作业围绕Scratch的模块针进行拓展，如何实现快餐厅的更多功能，如何将快餐厅的服务功能进行优化开发，结合程序设计中的新技术的使用，学生可以在课后继续开发相关功能。七、板书《我的快餐厅——自助记账》教学反思本课是人机交互单元“我的快餐厅”项目活动的第8课时，结合快餐厅的自助记账功能，通过设想功能-分析问题-自主实践-运行调试四个环节让学生体验利用程序设计的技术，借助自主实践等手段与方法来实现快餐厅相应功能的过程，进而能够初步掌握开发一项程序功能的基本方法与步骤，并尝试在个人快餐厅人机交互作品的基础上进行个性化功能的开发，分析并解决开发过程中遇到的问题，通过计算机的程序设计语言来实现个人想法的表达，亮点有三：通过类比的方法将抽象的概念形象化。本课所要实现快餐厅的自助记账功能，对于学生而言共性的问题是关于“变量”的概念及其在Scratch程序设计中的运用。“变量”对于六年级的学生是一个比较抽象的概念，因此如本课在“变量”的概念教学中使用了类比的教学方法，将“变量”和生活中的“储蓄罐”进行类比，储蓄罐中钱币的数量即为变量的值，通过往储蓄罐中投币来改变变量的值，让学生通过观察，思考变量在程序运行过程中所起的作用。从实施效果来看，学生基本能够知道变量、变量名、变量值的区别，学会通过观察分析变量值的变化过程，理解变量的基本作用。通过自主实践实现程序功能，通过运行调试发现问题、分析问题并予以解决。在本课自助记账功能实现过程中，对于学生最大的障碍便是数据模块脚本的运用，即变量的使用，如何创建变量，如何选择合适的事件来设置变量的值，以及个性化创作中如何在需要的情况下调用变量的值进行计算与判断，这一个个问题都是学生必然会遇到且急需解决的问题。教师通过自主学习平台的搭建，充分发挥学生的自主学习能力，让学生遇到问题看帮助，去思考问题产生的原因及解决的措施，通过不断尝试与修改来实现程序功能，更加贴近真实的程序设计开发的情境。个性创作环节给到学生足够的想象空间，充分发挥个人想象力，通过程序设计表达个性思想。Scratch最大的特点是它没有严格的语法格式的限制，能够最大限度地还原程序设计者的想法，对于学生的个性化创作提供了技术上的支持。本课通过体验自助记账功能的实现过程让学生对于一个新功能的开发有了一定的经验，掌握了一定的方法，在个性化方案的设计环节，能够有很大的自由度去设想程序功能，尝试把自己的想法通过计算机程序进行表达，借此引发学生对机器智能深层次的思考，提升学生的思维品质。同时，本课在实施过程中确实也存在着一些问题，主要集中在学生个性化创作的环节：学生对于个人快餐厅的功能创意实现难度缺乏预估，想法是有的，甚至是很有创意的想法，但独立进行程序设计的可行性比较差，因此可能在实现的过程中会遇到比较多的困难，需要解决一个又一个难题，而对于一个六年级学生而言，课堂上的时间是远远不够的。因为是自由的创作，因此学生个性化的创意非常丰富，而带来的也是更加多样化的个性化的问题，在课堂有限的时间里教师无法顾及所有学生的需求，给予及时的指导，也使得部分学生在限定时间的自主创作的过程中屡屡受挫，最终没有能够在有限的时间内实现自己的想法。学生在个性化创作过程中并没有很好地体现相互合作的意识，反思其原因一方面对于学生而言，快餐厅是其独自设计，有自己个性的作品，如果在最后阶段让其去在别人的作品上进行创作也许是不太符合学生意愿的，另一方面在之前的学习活动中学生的合作仅限于互相交流，帮助解决问题，至于合作共同来开发一个程序功能，学生对于小组合作的意识还有待加强。从学生的体验来看