第1单元第3课《神奇美图-循环嵌套与规则图形设计》-教学设计2023-2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册

第1单元第3课《神奇美图--循环嵌套与规则图形设计》-教学设计2023—2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本课以《神奇美图--循环嵌套与规则图形设计》为主题，旨在通过实际操作，让学生掌握循环嵌套的原理，并运用到规则图形的设计中。课程设计注重理论与实践相结合，通过实例讲解和动手实践，让学生在掌握知识的同时，提高动手能力和审美素养。核心素养目标分析培养学生信息意识，通过信息技术手段进行创意设计，提高问题解决能力。发展计算思维，理解循环嵌套的逻辑结构，增强算法意识。提升数字化学习与创新素养，学会运用编程知识创作规则图形，培养审美能力和创新精神。重点难点及解决办法重点：

1.循环嵌套的应用：理解循环嵌套在规则图形设计中的作用和意义。

2.规则图形的算法设计：掌握通过编程实现规则图形的算法思路。

难点：

1.循环嵌套的原理理解：对于初次接触循环嵌套的学生，理解其工作原理较为困难。

2.算法设计的复杂度：设计出既简洁又高效的算法对学生来说是一项挑战。

解决办法与突破策略：

1.通过实例演示和逐步讲解，帮助学生理解循环嵌套的原理。

2.引导学生从简单图形开始，逐步增加难度，逐步构建复杂的算法。

3.鼓励学生合作学习，通过小组讨论和互相帮助，共同解决问题。

4.提供多样化的练习题，让学生在实践中巩固知识，提高解决问题的能力。教学资源准备1.教材：确保每位学生拥有《神奇美图--循环嵌套与规则图形设计》教材。

2.辅助材料：准备与教学内容相关的规则图形设计案例、编程教程视频等多媒体资源。

3.实验器材：配置计算机和编程软件，确保每位学生能进行实际操作。

4.教室布置：设置分组讨论区和实验操作台，营造互动学习氛围。教学过程1.导入（约5分钟）

-激发兴趣：展示一些通过循环嵌套设计的规则图形作品，如雪花、蜂窝等，提问学生这些图形是如何设计出来的，引发学生对编程和设计的好奇心。

-回顾旧知：简要回顾循环嵌套的概念和作用，以及之前学过的基本编程语句。

2.新课呈现（约20分钟）

-讲解新知：详细讲解循环嵌套在规则图形设计中的应用，包括循环嵌套的原理、语法和执行过程。

-举例说明：通过实例演示如何使用循环嵌套设计规则图形，如正方形、三角形、星形等，让学生直观理解。

-互动探究：分组讨论，让学生尝试用循环嵌套设计一个简单的规则图形，并分享设计思路。

3.动手实践（约30分钟）

-学生活动：学生分组进行编程实践，尝试设计不同的规则图形，如六边形、八边形等。

-教师指导：巡回指导，解答学生在编程过程中遇到的问题，鼓励学生创新设计。

4.巩固练习（约20分钟）

-学生活动：学生根据所学知识，独立完成一份规则图形设计作品，并准备进行展示。

-教师指导：对学生的作品进行点评，指导学生如何优化设计，提高作品质量。

5.作品展示与评价（约15分钟）

-学生展示：学生分组展示自己的设计作品，分享设计心得和遇到的问题。

-教师评价：对学生的作品进行评价，肯定优点，指出不足，鼓励学生继续努力。

6.总结与拓展（约5分钟）

-总结：回顾本节课所学内容，强调循环嵌套在规则图形设计中的重要性。

-拓展：布置课后作业，让学生尝试使用循环嵌套设计更加复杂的图形，如植物、动物等。

教学过程中，注意以下几点：

-保持课堂氛围轻松愉快，鼓励学生积极参与。

-注重学生的个体差异，针对不同水平的学生给予适当的指导。

-通过实践操作，让学生在动手过程中掌握知识。

-鼓励学生创新设计，培养学生的审美能力和创造力。教学资源拓展1.拓展资源：

-循环嵌套在数学中的应用：介绍循环嵌套在几何学、数论中的概念和应用，如斐波那契数列、递归函数等。

-编程历史与文化：探讨编程语言的发展历程，以及编程在现代社会中的地位和作用。

-规则图形在艺术和设计中的应用：展示规则图形在艺术作品、建筑设计和时尚设计中的案例。

2.拓展建议：

-学生可以尝试使用不同的编程语言实现循环嵌套，如Python、Java等，以比较不同语言的特性和应用。

-鼓励学生探索循环嵌套在游戏设计中的应用，如生成随机地图、制作迷宫等。

-组织学生参观美术馆或设计展览，观察规则图形在艺术作品中的运用，激发学生的创意灵感。

-学生可以参与编程比赛或设计竞赛，将所学知识应用于实际项目中，提升实践能力。

-建议学生阅读相关书籍，如《计算机程序设计艺术》、《数学之美》等，以深入理解循环嵌套和规则图形的原理。

-鼓励学生利用网络资源，如在线编程平台、教育论坛等，与他人交流学习心得，拓宽知识面。

-学生可以尝试使用循环嵌套设计交互式动画，如简单的动画效果、动态图形等，提高编程技能。

-组织学生进行小组合作，共同完成一个复杂的规则图形设计项目，培养团队合作精神。

-建议学生关注编程社区和设计领域的最新动态，了解行业发展趋势，为未来的学习和职业规划做好准备。内容逻辑关系①循环嵌套原理

-循环嵌套的定义

-循环嵌套的语法结构

-循环嵌套的工作流程

②规则图形设计

-规则图形的概念

-规则图形的几何属性

-规则图形的绘制方法

③循环嵌套在规则图形设计中的应用

-循环嵌套在规则图形生成中的作用

-循环嵌套实现规则图形变化的步骤

-循环嵌套优化设计的方法与技巧教学反思这节课结束了，我站在讲台上，心里不禁对自己的教学过程进行了一次反思。首先，我想说的是，今天的教学整体来说是比较成功的。学生们对于循环嵌套与规则图形设计这个主题表现出了浓厚的兴趣，他们的参与度和积极性都很高。

①学生反应

我观察到，当我在黑板上展示那些精美的规则图形时，学生的眼睛都亮了起来。他们对于能够亲手创造出这样的图案充满了期待。在讲解循环嵌套的原理时，我发现学生们对于新的概念有些吃力，但我通过一步步的实例演示和解释，他们逐渐理解了循环嵌套的基本逻辑。

②教学方法

我尝试了多种教学方法，比如通过故事引入、小组讨论和实际操作，来帮助学生更好地理解和掌握知识。我发现，当学生们能够在小组中互相交流、讨论时，他们的学习效果往往会更好。这种合作学习的方式不仅激发了他们的学习兴趣，还培养了他们的团队协作能力。

③教学内容

在教学内容上，我努力确保每个环节都与课本紧密相连，同时考虑到学生的实际理解能力，没有超出他们的认知范围。我在讲解循环嵌套的算法时，尽量用简单易懂的语言，并结合实际例子来讲解，这样学生们更容易接受。

④教学互动

教学互动是提高课堂效果的关键。我在课堂上提问，鼓励学生们回答，这样不仅能够检查他们的理解程度，还能激发他们的思考。我发现，当学生们能够自信地回答问题时，他们的自信心也会得到提升。

⑤反思与改进

当然，也有需要改进的地方。比如，在讲解循环嵌套的复杂部分时，我发现一些学生仍然感到困惑。这可能是因为我没有足够的时间来深入解释每个细节。因此，我需要在未来的教学中，提前准备好更多的教学素材，以便于更详细地讲解这些难点。

⑥学生个体差异

我注意到，每个学生的学习能力和接受程度都是不同的。有的学生能够迅速掌握新知识，而有的学生则需要更多的耐心和指导。在未来的教学中，我会更加关注学生的个体差异，提供个性化的学习支持。

⑦教学效果

最后，我认为这节课的教学效果是好的。学生们不仅学到了循环嵌套和规则图形设计的相关知识，还学会了如何通过编程实现自己的创意。我希望他们能够将所学知识应用到实践中，创作出更多有趣的图形。典型例题讲解1.例题：使用循环嵌套设计一个等边三角形图案，每个角为正方形，边长为10个单位。

解答：

```

#循环嵌套设计等边三角形

foriinrange(1,4):#三角形的边数

forjinrange(1,10-i):#打印空格，形成左上角的三角形部分

print("",end="")

forjinrange(1,i*2):#打印星号，形成三角形的边

print("*",end="")

print()#换行，开始下一行的绘制

```

答案：程序运行后将输出如下图案：

```

*

***

*****

```

2.例题：编写一个循环嵌套的程序，输出以下图案：

```

1

22

333

4444

```

解答：

```

#循环嵌套输出数字图案

foriinrange(1,5):#行数

forjinrange(i):#列数

print(i,end="")

print()#换行

```

答案：程序运行后将输出：

```

1

22

333

4444

```

3.例题：设计一个循环嵌套的程序，输出以下图案：

```

*

**

***

****

```

解答：

```

#循环嵌套输出星号图案

foriinrange(1,5):#行数

forjinrange(i):#列数

print("*",end="")

print()#换行

```

答案：程序运行后将输出：

```

*

**

***

****

```

4.例题：编写一个循环嵌套的程序，输出以下图案：

```

*

***

*****

*******

```

解答：

```

#循环嵌套输出斜杠图案

foriinrange(1,5):#行数

forjinrange(1,6):#列数

ifj<i:#打印空格，形成左边的斜线部分

print("",end="")

else:#打印星号，形成斜线的右半部分

print("*",end="")

print()#换行

```

答案：程序运行后将输出：

```

*

***

*****

*******

```

5.例题：使用循环嵌套的程序，输出以下图案：

```

*

****

*******

*********

```

解答：

```

#循环嵌套输出下三角图案