第四单元《计算与问题解决》第4课时《学习诗词验效果——练习功能达成》教学设计 教科版(2019)高中信息技术必修1

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第四单元《计算与问题解决》第4课时《学习诗词验效果——练习功能达成》教学设计 教科版(2019)高中信息技术必修1

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课时 第4课时
子项目 学习诗词验效果——练习功能达成
1.子项目分析: 在大单元整体教学设计背景下, 按照软件模块设计流程, 上一节课已完成“乐学古诗 词软件设计 ”诗词记忆模块的设计, 延续上一节课的内容, 本节课将完成“乐学古诗词软 件设计 ”诗词测试模块中计分功能, 总分计算及测试结果存储的功能。根据学习者不同的 计分设置方式, 采用合适的算法策略, 最后将每次的测试结果以追加的方式存入文本文档, 为后面成绩分析提供数据。 本模块的设计将非数值计算和分治策略的算法思想和实际应用相融合, 突出算法在计 算机在解决问题过程中的地位和作用;本节重在介绍数值计算中常用的计算方式——递 归算法。
2.课时学情分析: 通过前面的学习, 学生有一定 python 编程基础, 程序基本结构、函数定义都已学习。 上一节课对tkinter的窗口设计、交互按钮的添加等已经掌握。本节课要完成诗词测试中 计分功能及结果存储, 需要同学们设计计分策略, 并根据策略设计算法及文件追加方式存 储数据, 因此本节课重在引导学生分析算法, 通过提供学习资源, 掌握递归算法思想及其 递推与回归过程,并实现算法程序化。
3.核心素养目标
学科知识 (1)递归算法及算法实现。 (2)Python语言打开TXT文本文档,追加方式写入数据。
问题解决 (1)如何理解递归策略?如何归纳递推关系式? (2)递归算法如何实现?如何用递归算法设计计分?
学科思维 (1)学生理解分治策略和递归算法的思想, 了解递归中递推和回归两个过程(计 算思维)。 (2)学会通过类比实际生活经验, 关联数学逻辑, 归结总结出递归的递推关系 式及结束条件,并实现算法程序解决问题(计算思维)。 (3)思考分治策略、递归思想在其他学科和生活中解决问题时的意义(信息意 识)。
4.学习重点: (1) 计分策略及算法设计。 (2)测试计分及成绩存储。
5.学习难点: (1)递归算法递推和回归两个过程的理解。 (2)根据实际问题归纳递推关系式,编写程序解决问题。
6.学习支架
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教学工具: 多媒体网络机房、极域网络电子教室软件、白板、思维导图软件。 教学资源: Python3.x编程环境、课堂教学课件、项目活动手册、项目自主学习思维导图、微课、 古诗词表.xlsx、软件背景图片,上一节课设计的半成品软件程序。
7.成果预期 (1)基础:学生能够根据计分设置 对诗词正确的次数,计算出每次的分值。 (2)提高:完成测试后的得分统计显示及本存储到文件。
8.课前准备 (1)分发《项目活动手册》、《项目自主学习思维导图》及资源包。 (2)辅导组长了解课时任务、分工以及如何使用评价表。
9.教学过程
教学 环节 教师活动 学生活动
子项目 引入 回顾上一节课的项目进度,界面中的 “学习诗词 ”按钮时已经实现。诗词学习之 后, 需要对自己的学习情况进检测, 运行测 试软件“诗词测试”按钮功能。 学生打开软件的半成品, 尝试单击 按钮,测试软件的相应的功能。
设计意图:以项目进度介绍引入,回顾上节课内容,使学生快速进入学习情境。
子项目 确定 运行“诗词测试”按钮测试后 分析 “诗词测试”按钮的功能,得分并没显示, 无计分功能? 任务:本节课我们完成程序测评模块中 计分统计功能设计。讨论测评中分值设置策 略,完成“诗词测试”按钮功能。 根据测试, 分析“诗词测试 ”按钮 已具有功能,还缺少什么功能。 讨论思考:为什么显示得分无数 据? 在项目活动手册中记下学习任务。
设计意图:分析“诗词测试”计分功能解决方法,延续上节课迭代思想讨论的 计数问题,学生容易入手。
子项目 分析 观看视频“短时记忆”, 根据短时记忆 的容量特点,共测试5次,要完成这个模块 的编程,需要思考以下问题: 问题1:如何设置合适的计分分值? 问题2:如何用算法实现计分功能 学生活动探讨问题,学习帮助文 件, 观看微课视频等, 查找解决问题方 法。
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问题3:每次测试后的成绩, 如何存储?
设计意图:分析子项目,细化具体问题, 目标明确,有利于项目的完成。
子项 目实 施 活动1: 设计加 分策略 (1)问题:你知道哪些分值设置方式? (2)“诗词测试”哪种分值方式 更 合适? 师生互动,共同探究。 同学们思考讨论, 回忆游戏中、学 习中 完成任务得分设置, 回答问题(1) 学生根据学习诗词情况, 思考选择合适 的分值方式, 说明理由, 并记入项目手 册。
设计意图:从身过事例思考,选择学习诗词记分合适的分值设置,为后面程序计分函数 的完成作铺垫。
活动2: 探究计分 算法-递 归 (1)探究递推与回归的过程(以计算 5!为例),图片形象展示过程。 (2)学生活动:斐波那契数列形式设 置学习诗词分值的递归算法实现(半成品 程序)。 (3)学生活动:完成测试模块 赋 分值函数 及总分计算函数。 (1)思考理解递归思想两要素, 两过程。学生思考归纳出递推关系及退 出条件,递归完成数学模型。 (2)打开斐波那契数列形式设置 计分分值的递归算法实现(半成品程 序), 归纳其递推关系及函数定义。完 成项目活动手册 《2探究递归算法》 (2),完成程序, 运行测试并汇报探究结 果。 (3)完成项目活动手册 《2探究 递归算法》(3),然后打开项目测试模 块半成品程序, 完成计分函数, 完成计 分功能,测试运行并汇报探究结果。
设计意图:以计算5!为例,探究其递推和回归两个过程,完成递归算法知识学习。 完成实际问题中归纳递推数学模型及程序实现算法,训练调试程序的能力。最后动手实 践,完成子项目测评模块计分功能,完成知识学习到问题实际解决过程。
子项 目实 施 活动3: 测试数 据存储 (1)学生活动:学习Python读写文本 的方法。 f=open(filename,mode) filename:文件名,mode:操作方式。 (1)学生打开“项目自主学习手 册” 思维导图,阅读“5文件读写格 式”。自主学习Python文件读写操作 法。
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(2)以追加方式将测试成绩数据存 入本地文件 (2)设置测试成绩以追加方式存 储。完成项目活动手册 《3、测试数据 存储》 ,以追加方式将测试数据存储, 然后测试并汇报探究结果。
设计意图:动手实践,完成子项目中测试结果数据的文件追加存储,保留测试记录,为 后面成绩分析作数据基础。
子项目 评价 教师抽查每组一个作品, 展示交流, 依 据评价表,相互评价。 引导学生提出改进意见 学生展示、交流、观察评价。提出 “诗词测试”模块功能改进意见。
子项目 总结 引导学生运行程序,单击“诗词测试 ” 按钮,各组提出存在的问题。 学生实践, 交流, 把问题记录在任 务单上。 进一步改进完善程序,为后面 课程做铺垫。
10.板书: 对诗词 传经典-测试模块的设计 问题1:计分分值。 2:实现计分功能。 3:成绩存储。 递归二要素: 1)递推关系 2)退出条件
11.反思: 课程内容主要以三个问题解决来呈现,对课堂中的部分设计思考如下: 1)在设置计分分值环节中, 给出三个参考分值, 限制了学生思考, 采用参考分值的同学较多, 自主设计新的分值较少, 应共同分析出计分总体策略(有规律递增), 学生给出分值, 开放性更强, 更成激发学生思考。 2)在算法实现计分功能环节,递归函数的定义一般用if语句写,没给出其他写法,另课上例 子都是可以非递归算法实现的, 可以给出一些必须用递归算法解决的问题, 如“汉诺塔 ”问题, 课 上没提及。对于递归算法与迭代算法的算法时间复杂度没有比较, 同一问题用哪效率更高, 课上没 分析。 3)在课中各环节展示部分、仅一二每组代表汇报,整体情况缺少反馈,学生积极参与活动, 整体活动效果不明显,可以在最的增加最后总评,展示并对各组间的程序对比,互相取长补短。
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《乐学古诗词小助手》软件设计第 4 课时
学习诗词验效果——练习功能达成
项目活动手册
学 生 信 息 年 月 日 星期
我的班级 所在组别 组长姓名
我的姓名 组长职责 任务分工,督促完成活动手册
承担任务 我负责指导其他同学完成 “活动 ”,还有
一、项目实施活动
1、探究计分策略
(1)在《乐学古诗词》的测试模块中 下一个分值是多少?(根据短时记忆的容量 4±
1 特点,分值应递增设置)
正确次数 第 1 个 第 2 个 第 3 个 第 4 个 第 5 个 第 6 个
分值 1 1 2 4 8 16
分值 2 1 1 2 3 5
分值 3 1 3 7 15 31
(2) 《诗词句记忆助手》的测试模块中,你设计的计分方式?
分值
我这样设计是因为: 。
2、探究递归算法
递归:直接或间接地调用自身的方法称为递归。可以将递归简单类比为 具有自相
似性重复的事物。
(1)探究递归的递推和回归过程(n!=n*(n-1)*…*3*2*1)
打开 项目自主学习手册 思维导图,学习《3 递归算法》、《4 递归算法实现》。
数学模型:
完善函数程序:
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def f(n): if : #退出条件 return #退出返回值 else: return #递推关系式
(2)递归探究 分值 2(斐波那契数列形式)计分:
递推关系: 退出条件: 退出返回值:
打开“活动 2”文件夹,完善程序“分值 3-计算(递归).py ”
测试运行 计算出第 20 项分值 f(20)= 。
(3)完善测试模块计分功能(修改 118~123 行代码)
根据设计的计分方式,用递归算法完成测试模块 计分函数 ,并测试程序。
分值
你设计的得分函数:
def f(n): if : #退出条件 return #退出返回值 else: return #递推关系式
打开“活动 3 ”文件夹,修改 118~123 行代码,完善程序“乐学古语诗词.py ”
3、测试数据存储--存入文本文档(修改 85 行代码)
f=open(filename,mode),filename:文件名, mode:文件操作方式。
如:f=open(“诗词.txt”,”r”),#以只读方式打开文件“诗词.txt
活动:打开“活动 3”文件夹,修改 85 行代码,设置以追加写入的方式
存储成绩,然后测试 是否可存储多次测试成绩。
改为“追加写入”模式,测试后我发现 。
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高中新课程新教材优质课评选
4、诗词 测试功能 改进性意见: 。
二.项目评价量化表
评价方式 评价指标 优秀(A) 良好(B) 待进步(C)
学生 自评 基础 学习 项目学习手册 完成情况
优秀 表现 课前预习
课上参与展示
同伴 评价 学习 态度 兴趣浓厚
努力完成选择 的任务
合作 精神 给与同伴帮助
服从团队安排
教师 评价 课堂 表现 积极参与活动
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高中新课程新教材优质课评选
《乐学古诗词小助手》软件设计第 4 课时
项目自主学习手册 思维导图(缩略图)
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