资源简介

3.1 体验计算机解决问题的过程教学设计
授课班级 课型 新授课
授课内容（章节） 粤教版必修一 3.1 体验计算机解决问题的过程
教材分析 本节教学内容选自粤教版信息技术新教材必修1《数据与计算》第三章第一节，对学习“算法的程序实现”起统领作用，紧跟其后的学习内容为Python语言程序设计、简单算法及其程序实现。从学生发展角度来看，本节的学习内容，对学生形成自动化解决问题的意识、提升计算思维能力，起着重要作用。 教材中提到的“计算机解决问题的一般过程”，主要指分析问题（抽象建模）、设计算法、编写程序及调试运行，该过程包含了计算机科学领域的重要思想，对于初学者，重在体验过程，具体对每个环节的深入理解，需要在之后章节和其它模块学习中经过丰富的实践过程来逐步感悟。
学习者分析 本节授课对象为高一年级的学生，具备了一定的信息素养，但是利用计算机编程来解决实际问题的意识较为薄弱，在今天这样一个技术驱动的数字经济时代，每个人都可能成为数字时代的创造者，甚至领导者，因而每个人都需要进行不断的自我迭代，而迭代的一个途径就是学习计算思维，了解利用计算机编程解决问题的一般过程，以后对这一内容进一步深入学习，也有助于学生更好地主动适应社会、创造未来。 针对本节内容的学习，学生已具备一定的抽象逻辑思维能力，通过教师的引导可以实现思维的逐步深入，实现对抽象、模型、算法步骤的初步理解，遇上全新内容python语言时，学生可以凭已有的学习能力，借助学习资料（教材、导学案）和教师的讲课，通过模仿使用语句，来解决本节问题。
教学目标 1. 通过将项目分解为更容易解决的子问题，初步感受分而治之的思想； 2. 通过经历对问题的抽象建模、设计算法并描述，理解适合于计算机处理的问题表示方式通过对问题的抽象建模、设计算法、编写程序并调试运行，体验用计算机编程解决问题的一般过程，理解适合于计算机处理的问题表示方式，感受问题的自动化求解。 核心素养： （1）针对给定的任务进行需求分析，明确需要解决的关键问题； （2）能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方法表述问题； （3）运用基本算法设计解决问题的方案，能使用编程语言或其它数字化工具实现这一方案。
教学重难点 教学重点：体验利用计算机解决问题的一般过程 教学难点：抽象建模
教学策略 合作学习，共同完成课堂任务； 项目式教学，根据项目主题，结合学习任务表，运用Python软件绘制图形； 探究式学习，通过引导，抛出问题，进行相关性的探究。
教学媒体 多媒体课件、Python 3.5、源程序等
教学过程
教学环节 教学活动 学生活动 设计意图
项目引入 通过提问、浏览新闻的方式，带领学生了解多样化的绘制国旗方式，引出：利用计算机编程来自动绘制一面标准的国旗，实现我和国旗同框。 思考“绘制国旗的多样化方式”，感受爱国情感，体会计算思维的魅力。 以二十大为契机，以红色主题作为项目主题，引出项目，实现了爱国情感的渗透，让本节的项目任务具有很好的现实意义。“编程”、“自动”等词，为应用计算思维开始课堂预热。
人工解决问题的效率较低 阅读《中华人民共和国国旗法》的相关内容，了解国旗的严格制定标准。 阅读《中华人民共和国国旗法》 人工解决绘制标准国旗问题的困难与低效，引出用计算机解决问题。
计算机解决问题的过程（分别通过阅读文本、师生合作、生生合作的方式，经历“分析问题、抽象建模设计算法编写程序调试运行”的一般过程，学习矩形的绘制过程，并实现矩形和五角星的自动绘制，同时对各环节的学习情况作自我评价反馈。） 项目分解（国旗分解成矩形和五角星） 项目整合 展示根据标准，成比例放在坐标轴上的五星红旗（可以求出坐标，画出精细的国旗） 根据勾股定理计算坐标
如何绘制一个正多边形（提问） 分析问题： 重复执行： 画一条边， 旋转一定度角。 假设边数为n，边长为a，内角度数d为： d=(n–2)×180÷n 旋转的角度为：180-d 设计算法： ① 输入: n和a ② 计算正多边形的内角度数d： d = (n–2)×180÷n ③ 将以下过程重复执行n遍： 画一条长度为 a的线段，将画笔方向向左（逆时针）旋转（180–d）度。 用Python编写程序：（提问：有哪些计算机程序设计语言） import turtle t=turtle.Pen() n=6 a=50 d=(n-2)*180/n for i in range(n): t.forward(a) t.left(180-d) 对该程序进行简要的说明 调试运行（发现错误） 听课，思考并回答问题。如：正六边形要旋转的度数，要循环的次数，为什么等等。 教师演示为主，学生体会程序代码的含义，通过正多边形、矩形代码的演示，让学生自主编写画五角星的程序（turtle库）
如何绘制一个矩形： 类比绘制正多边形，请学生填空（重复哪些步骤，重复多少次，在Python中应该怎么写等等） 听讲，思考并回答问题。理解分析问题，设计算法，编写调试运行程序的过程。 体会计算机解决问题的一般过程； 理解绘制矩形的方法；
带领学生分析画五角星的步骤； 自主实践：根据正多边形与矩形代码，绘制一个五角星（介绍Python软件的使用方法） 教师来回巡视，解决学生的问题。 听讲，模仿画正多边形和矩形的代码，编写五角星的程序 自主编写绘制五角星程序，感受Python之美。
项目整合：展示红旗程序，分发代码 自主探究，修改数据，体验程序。 体验Python程序，使学生对整个作品的由来有整体的认识，在回忆编程一般过程的同时，初步感受模块化程序设计的优势，这也是计算思维的重要体现。由于在项目分解阶段学生已充分体验了一般过程，再加上此环节的建模涉及到较难的数学知识，有限的课堂时间不可能让学生深入体验，因此定位在解读模型、算法、代码即可。最终实现完整作品的呈现，带来成就感，通过与作品合影，实现与国旗同框，增加自豪感。
课堂小结 利用计算机解决问题的优势（模型化，自动化）；什么时候用计算机辅助解决问题；计算机解决问题的一般步骤。 听讲，回顾本节内容，理解计算机解决问题的优势与步骤，以及什么时候使用计算机提高效率。 感受利用计算机编程解决问题的优势，同时通过现实事例，将课内知识迁移到课外，拓展学生视野，更好地理解数字化世界。
板书设计 如何绘制一个正多边形（图示法）
如何绘制一个矩形（图示法）
如何绘制一个五角星（图示法）

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