第5课 歌声嘹亮-子程序设计和机器人发音 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5课歌声嘹亮——子程序设计和机器人发音教学设计-2023—-2024学年清华大学版（2012）初中信息技术九年级下册课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、课程基本信息1.课程名称：第5课歌声嘹亮——子程序设计和机器人发音

2.教学年级和班级：九年级（1）班

3.授课时间：2024年2月18日星期一第2节课

4.教学时数：1课时

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亲爱的小伙伴们，今天咱们要开启一段有趣的编程之旅！🚀在这节课里，我们将一起探索子程序设计的奥秘，并学习如何让机器人开口唱歌哦！🎤让我们一起期待这场奇妙的课堂冒险吧！💪二、核心素养目标三、重点难点及解决办法1.重点：

-子程序的概念和作用：理解子程序如何提高代码的可重用性和模块化。

-子程序的编写和调用：掌握子程序的定义、参数传递和调用方法。

解决方法：

-通过实际案例分析，让学生直观理解子程序的作用。

-逐步引导，从简单的示例开始，逐步增加难度，让学生在实践中掌握子程序的使用。

2.难点：

-子程序间参数传递的准确性：确保数据在不同子程序间正确传递。

-异常处理和错误调试：面对运行错误时，能够进行有效的调试。

解决办法：

-通过编写带有注释的代码，让学生理解参数传递的流程。

-组织小组讨论，让学生分享调试经验，共同学习解决方法。

-使用调试工具，如断点、单步执行等，帮助学生理解程序运行逻辑。四、教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：通过讲解子程序的基本概念和编写方法，为学生搭建知识框架。

2.实验法：引导学生动手实践，通过编写简单的子程序，体验编程的乐趣。

3.讨论法：组织学生分组讨论，分享在编程过程中遇到的问题和解决方法，培养合作学习的能力。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示子程序的定义、结构和调用过程，增强直观性。

2.编程软件：使用编程软件进行实践操作，让学生在真实环境中学习。

3.在线资源：推荐相关的在线教程和视频，供学生课后自学和巩固知识。五、教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对子程序的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们有没有想过，为什么有些程序看起来那么复杂，但执行起来却非常高效呢？今天，我们就来揭秘这个秘密——子程序！”

接着，展示一些关于编程的图片或视频片段，让学生初步感受编程的魅力或特点。

然后，我简短介绍子程序的基本概念和重要性，比如：“子程序就像是程序中的小帮手，它可以让我们重复使用相同的代码，提高编程效率。”

2.子程序基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解子程序的基本概念、组成部分和原理。

过程：

我首先讲解子程序的定义，包括其主要组成元素或结构，比如：“子程序是由一系列指令组成的代码块，它有自己的输入和输出参数。”

接着，我详细介绍子程序的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解，例如：“一个子程序通常包括一个名称、参数列表和一系列执行指令。”

最后，通过一个简单的实例，让学生更好地理解子程序的实际应用或作用，比如：“我们可以编写一个子程序来计算两个数的和，然后在需要的时候多次调用它。”

3.子程序案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解子程序的特性和重要性。

过程：

我选择几个典型的子程序案例进行分析，比如：“我们来看一个计算阶乘的子程序，它能够帮助我们快速计算大数的阶乘。”

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解子程序的多样性或复杂性。

接着，引导学生思考这些案例对实际编程的影响，以及如何应用子程序解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

我将学生分成若干小组，每组选择一个与子程序相关的主题进行深入讨论，例如：“如何设计一个子程序来优化程序的性能？”

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对子程序的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

我总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调子程序的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括子程序的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调子程序在现实编程中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用子程序。

布置课后作业：让学生尝试编写一个简单的子程序，并分析其应用场景，以巩固学习效果。六、拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《计算机程序设计艺术》：这本书是编程领域的经典之作，其中详细介绍了子程序的设计和优化，适合有一定编程基础的学生阅读。

-《Python编程：从入门到实践》：这本书以Python编程语言为例，讲解了子程序的应用，适合初学者通过实例学习子程序的设计。

-《算法导论》：虽然这本书主要介绍算法，但其中也涉及了子程序的概念和设计，对于希望深入理解计算机科学原理的学生来说是一本很好的参考书。

2.课后自主学习和探究：

-学生可以尝试将本节课学到的子程序设计知识应用到实际编程项目中，例如在Python中实现一个计算器程序，使用子程序来处理不同的计算功能。

-鼓励学生探索不同编程语言中子程序的特点和用法，如C++、Java等，比较它们之间的异同。

-学生可以尝试编写一些简单的游戏程序，利用子程序来简化游戏逻辑，如实现角色移动、碰撞检测等功能。

-通过在线编程社区，如GitHub，学生可以查找并学习其他开发者编写的子程序，分析其结构和功能。

-学生可以尝试设计一个子程序库，将常用的功能封装成子程序，以便在未来的编程项目中复用。

-学生可以阅读有关软件工程和编程实践的文章，了解如何有效地使用子程序来提高代码的可维护性和可读性。

-学生可以尝试编写一个简单的文本编辑器，使用子程序来实现文本的查找、替换、格式化等功能。

-通过参与开源项目，学生可以学习如何贡献代码，包括编写和使用子程序，从而提升自己的编程能力。七、课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了子程序的设计和应用，这是一个非常实用的编程技巧。通过这节课的学习，我希望大家能够掌握以下几点：

1.理解子程序的概念和作用：子程序是提高代码可重用性和模块化的关键，它允许我们将重复的代码块封装起来，方便在其他地方调用。

2.学会编写子程序：我们学习了如何定义子程序，包括设置名称、参数和执行指令。通过实例，大家看到了如何将计算阶乘的功能封装成子程序。

3.子程序的调用和参数传递：了解了如何在程序中调用子程序，以及如何通过参数传递数据给子程序。

4.子程序的实际应用：通过案例分析，大家看到了子程序在现实编程中的应用，比如在计算器程序中实现不同的计算功能。

现在，让我们来回顾一下今天的学习内容：

-子程序的定义和组成部分

-子程序的编写和调用

-子程序在计算器程序中的应用

-子程序在现实编程中的重要性

当堂检测：

为了检测大家对今天所学内容的掌握情况，我们将进行以下练习：

1.编写一个子程序，用于计算两个数的最大公约数（GCD）。

2.调用刚才编写的子程序，计算8和12的最大公约数。

3.将子程序应用于一个简单的计算器程序，实现加法、减法、乘法和除法功能。

请同学们在纸上完成以下练习，完成后我会进行点评和讲解。

练习1：

```python

#编写一个名为gcd的子程序，用于计算两个数的最大公约数

```

练习2：

```python

#调用gcd子程序，计算8和12的最大公约数

```

练习3：

```python

#编写一个简单的计算器程序，使用子程序实现加法、减法、乘法和除法功能

```

请大家认真完成这些练习，这将帮助你们巩固今天所学的知识。完成后，我们可以一起讨论和解答疑问。八、重点题型整理1.子程序定义与调用

-题型：编写一个子程序，实现计算两个整数之和的功能，并在主程序中调用该子程序。

-答案示例：

```python

#定义子程序，计算两个整数之和

defadd_numbers(a,b):

returna+b

#主程序中调用子程序

result=add_numbers(5,3)

print("Thesumis:",result)

```

2.子程序参数传递

-题型：编写一个子程序，用于计算一个数的平方，并在主程序中传递不同的参数调用该子程序。

-答案示例：

```python

#定义子程序，计算一个数的平方

defsquare_number(num):

returnnum*num

#主程序中传递参数调用子程序

print("Thesquareof4is:",square_number(4))

print("Thesquareof5is:",square_number(5))

```

3.子程序嵌套调用

-题型：编写两个子程序，一个用于计算两个数的乘积，另一个用于计算乘积的平方，并在主程序中嵌套调用这两个子程序。

-答案示例：

```python

#定义子程序，计算两个数的乘积

defmultiply_numbers(a,b):

returna*b

#定义子程序，计算乘积的平方

defsquare_of_product(a,b):

product=multiply_numbers(a,b)

returnproduct*product

#主程序中嵌套调用子程序

result=square_of_product(3,4)

print("Thesquareoftheproductis:",result)

```

4.子程序返回值

-题型：编写一个子程序，用于检查一个整数是否为偶数，并在主程序中调用该子程序并打印结果。

-答案示例：

```python

#定义子程序，检查整数是否为偶数

defis_even(number):

returnnumber%2==0

#主程序中调用子程序并打印结果

num=7

ifis_even(num):

print(num,"isanevennumber.")

else:

print(num,"isnotanevennumber.")

```

5.子程序异常处理

-题型：编写一个子程序，用于尝试除法运算，并在主程序中调用该子程序，同时处理可能出现的除以零的异常。

-答案示例：

```pytho