资源简介

第三章 算法基础
第一节 体验计算机解决问题的过程
一、项目简介
单元项目 主题 我为疫情防控“添算力”
单元项目 背景 在抗击世纪疫情过程中， 涌现了许多默默无闻的志愿者。近期我 们周边城市合肥、河南等地疫情较为严重,为满足疫情防控要求， 现 社区急需为居民采购一批口罩、洗手液、消毒水等防疫物资。作为 志愿者，我们如何在物资统计、购买、派发中尽自己的一份力。
单元子项 目主题 物资统计
子项目 背景 为快速高效完成物资统计，统计前，社区人员已向各小区发放 电子表格（excel）。在各小区“楼栋长“的帮助下，均已对各自分 管住户通过各种方式完成表格。对于反馈回的多张表格，我们该如 何快速统计出物品数量？
对应教材 粤教版信息技术必修 1《数据与计算》 第三章 算法基础 3.1 体验计算机解决问题的过程 课时安排 本单元第 1 课时
单位 设计者
二、课程标准及目标分析
（一）课程标准及教材分析
1. 本节对应课标的内容要求
通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程。
2. 本节对应的学业要求
A-3：掌握数字化学习的方法。（信息意识、数字化学习与创新）
A-4：能根据需要选用合适的数字化工具开展学习。（信息意识、数字化学习与 创新）
A-9：依据解决问题的需要，设计和表示简单算法。（计算思维） 3. 本节的地位和作用
本节是本教科书第三章的第一节，将带领学生学习“体验计算机解决问题的过 程”的教学内容。本节以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习
活动为途径，开展自主、协作、探究学习，将知识建构、技能培养与思维发展融入 运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中，促进学科核心素养水平的达成，完 成项目学习目标。
（二）本节对应达成的学科核心素养
（1）根据不同受众的特征， 能选择恰当的方式进行有效的交流。（信息意识 1） （2）针对给定的任务进行需求分析， 明确需要解决的关键问题。（计算思维 1） （3）运用基本算法设计解决问题的方案。（计算思维 1）
（4）在网络学习空间中开展协作学习，建构知识。（数字化学习与创新 1）
（5）在信息交流或合作中， 尊重不同的信息文化， 积极、主动地融入信息社会
中。（信息社会责任 1）
（三）目标分析
1、项目目标
本节通过子项目“物资统计”的学习，引导学生实际体验利用计算机编程解决 实际问题的过程，来感受使用计算机解决问题相较于人工计算的优越性，并在此过 程中，引导学生学会利用计算思维的相关方法，体验从不同角度对问题进行分解和 分析，设计可行的计算方法，利用计算机技术进行实现来完成问题解决，以此培养 学生的信息意识和计算思维。
2、 学业目标
（1）依据一定的任务需求， 比较不同信息获取方法的优劣， 知道数据与信息的 关系，确定合适的信息获取方法。
（2）：能对学习过程中所使用的资源与工具进行初步评估。
（3）针对不同的问题， 采用自主或协作方式， 运用合适的数字化工具进行信息 加工与处理，进而建构知识、表达思想、解决问题。
重点：
（1）计算机求解问题的方式，感受计算机解决问题的优势；
（2）计算机解决问题的一般过程。
难点：
计算机解决问题的一般过程。
三、学情分析
学生基本情况：高一年级学生
学生知识情况：对数据、信息等概念有了一定了解，对算法和程序有感性认识， 但不熟悉算法的特点和计算机解决问题的思路。
学生综合情况：对信息技术有强烈的好奇心，能主动思考算法和程序。通过本 节的学习，可以让学生了解计算机解决问题的一般过程，运用计算思维对具体问题
进行分析和设计解决方案。
四、教学方法和策略
本节内容以项目学习的方式开展，以项目实施为主要抓手，通过项目实施学习 知识、建构知识。同时通过自学、互学的方式开展小组合作学习，促进项目目标的 实现和学生核心素养的培养。
教学方法和策略：合作、探究、项目式学习。
五、资源列表
资源名称 清单及描述 形式（类型） 来源
课件 体验计算机解决问题的过程 演示文稿 教师
软件工具 Excel、UMU、汇总程序、统计程序 软件、互动平台、 可执行程序文件 学生
其他资源 项目学习活动报告 教学资源 教师
六、学习活动设计
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
项目介绍 （5min） 1、展示“疫 ”路同行视频 提出问题： 在抗击世纪疫情过程中，涌现了许多默默无闻的 志愿者。近期我们周边城市合肥、河南等地疫情 较为严重, 为满足疫情防控要求，现社区急需为 居民采购一批口罩、洗手液、消毒水等防疫物资。我 们能做些什么呢？ 观看视频， 讨论后回答 问题 通过本环 节，让学 生对本章 学习内容 有初步的 了解，明 确本章的 项目研究 方向，培 养学生的 信息意识 和信息社 会责任， 激发学生 的学习兴 趣。
2、引出本单元课题 通过同学们的回答，不难发现，我们每个人都可 以为疫情献计献策，尽自己的一份力。接下来，我们 将利用三课时， 通过单元项目“我为疫情防控添算力 ” 的开展，共同学习第三章 《算法基础》。 展示项目名 称，明确项 目任务
3、介绍本单元学习目标 了解本单元 学习任务
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4、展示项目成果 同学们在本单元学习的最后，大家能够利用文字 或者演示文稿的方式展示出自己的项目学习报告。 明确项目的 最终成果
本节课我们将通过子项目：物资统计，共同学习 3.1《体验计算机解决问题的过程》。 学生明确本 节课子项目 主题
提问：购买物资前，我们可以通过哪些方式统计 每户居民的物资需求数量 通过同学们的回答， 不难发现统计有很多种方法。 经过调查了解，为了减少接触，同时快速高效完成统 计，社区人员已提前向各小区志愿者发放电子表格 （Excel）。在各小区“楼栋长“ 的帮助下，均已对各 自分管住户通过各种方式完成表格。那么对于反馈的 多张表格， 我们该如何快速统计出物品数量呢？ （提 示生讨论分析问题） 学生讨论， 分析问题后 回答解决方 法。
项目实施 项目活动 1：体验人工解决问题的过程 请同学们讨论后统计出“桌面\项目素材\数据统 计表 ”文件下的多张表中的口罩、洗手液、消毒水的 总数量？ (注：把统计结果存放到一个新表中） 理解人工解 决问题的过 程。 引导学生 探究、合 作学习， 理解人工 解决问题 的一般过 程，培养 学生的信 息意识。
总结：人工解决问题的过程 明确要解决的问题； 给出的条件； 依据已有经验和知识确定解决问题的方法， 从而解 决问题。 生在体验人 工解决问题 的过程中发 现问题。
当数据量很大， 人工处理效率很低时， 我们可以借 助计算机，通过编写程序来解决问题。在利用计算机 解决问题之前， 我们首先也要先分析问题的需求情况、
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已知条件和需要解决的问题。（课件展示）
项目活动 2：体验计算机解决问题的过程 请同学们自主完成“项目素材\项目学习活动表 ” 中的“物资统计步骤排序 ”。 完成项目活 动 2 体验计算 机解决问 题过程中 的设计算 法环节。
总结： 解决问题的具体方法和步骤， 就是算法。这 一过程称之为设计算法。一旦算法确定， 我们就 可以选择合适的程序语言来编写程序。
编写程序（展示讲解） 学生接触了 解程序代码 理解计算 机解决问 题一般过 程中的编 写程序环 节
项目活动 3：体验程序 请同学们体验运行“桌面\项目素材\程序 ”文件 夹下的“数据汇总.exe”程序和“统计.exe”程序。 （师演示程序运行步骤，指导生完成） 体验程序 后谈感受
总结：在编写程序过程中， 由于代码较多，不可能一 次成功，需要反复调试运行。调试过程中会遇到很多 问题，如：语法错误、运行结果错误等。 体验计算 机解决问
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调试运行程序（展示讲解） 了解调试 运行环节 及常见错误 题一般过 程中的调 试运行环 节.
总结：计算机解决问题的一般过程。 归纳计算机 解决问题的 一般过程。 进一步理 解计算机 解决问题 的过程， 培养学生 的信息意 识、数字 化学习与 创新能力 和信息社 会责任。
思考： 人工求解与计算机求解问题的方式的异同 ？ 讨论后回答
项目实施： 请同学们完成项目学习活动表并上传至 UMU 互助 学习平台（注：小组讨论，组长汇总上传） 小组讨 论完成
成果交流 展示交流 通过 UMU 互助学习平台，各小组在班级内展示交 流自己的项目学习活动表，老师在展示交流过程中， 对相关概念进行补充点评。 分小组展示 交流活动完 成成果。
评价 通过 UMU 互助学习平台成果展示，小组自评和互评， 完成评价单。 生自评互评
课堂小结 引导学生总结本节课学习内容。 学生共同回 顾本节课学 习内容 总结归纳
作业布置 布置课后作业： 上网搜索：描述算法的常用方法有哪些？ 为下一节 课做铺 垫。
七、教学板书设计
3.1 体验计算机解决问题的过程 人工解决问题的过程 计算机解决问题的过程 分析问题 设计算法 编写程序 调试运行程序 子项目 1：物资统计 项目活动一 项目活动二 项目活动三
八、反思性教学改进
在项目学习过程中，学生是项目的设计者和实施者，而教师则扮演引领者和咨 询者的角色，只有充分依靠学生、发挥其主体作用，才能达到学思践悟的目的。
第一，本节课使用 UMU 互动学习平台，新颖的学习平台虽然能够激发学生的学 习兴趣，但由于学生对新平台操作不熟，导致项目实施过程比较耗时。因此，应在 课前进行培训，让学生能够熟练自主地操作平台。
第二，受机房布局限制，学生分组时 6 人一组，他们更多的是和左右两边同学 交流，首尾同学交流不太方便，影响小组的交流互动效果。在现有机房布局无法改 变的情况下，应减少小组人数，改为 4 人一组，交流互动效果会更好。
附件 1：
单元项目：“我为疫情防控添算力”的项目学习报告
小组成员 组长
组员
项目规划
项目目的： 在“我为疫情防控添算力”的主题背景下，通过子项目： 物资统计，体验计算 机解决问题的流程；通过子项目：物资购买，学会算法的描述方法；通过子项目： 物资派送，进一步学习计算机程序和程序设计语言的相关知识。
学习内容与步骤： 1、学习内容 （1）计算机解决问题的过程； （2）算法的概念及特征；算法的描述方法； （3）计算机程序及程序语言的发展过程； 2、学习步骤 确定选题 – 知识储备 – 项目活动 –分析整理 – 总结
工具与方法： 数字化工具、 UMU 平台、自主探究法、实践体验法等
子项目 1：体验计算机解决问题的过程
探 究 活 动 项 目 实 施 活动 1：结合项目主题，通过学习和交流，体验计算机解决问题的过程。
知识技能（计算机解决问题的过程）
分析问题 明确要解决的问题： 给出的已知条件：
设计算法 3、确定表，找标题。（确定数据在第几个工作表,复制标题行） 5、找位置，打开文件。 (找到待处理表格文件的位置，打开表格文件) 2、打开其它表， 逐次复制粘贴数据（打开其它表， 依序复制除标题行以外的 所有数据粘贴到新表中）。 1、新建表，粘贴标题行（建一个空 excel 表，把标题行粘贴到新表中）。 4、保存新表，关闭所有表格。 6、数据分类， 求和（把新表中的数据按物品名称分类， 利用求和公式计算出 各物品总数量）
对以上物资统计步骤重新排序：
高中新课程新教材优质课评选
编写程序 项目活动所用程序语言：
调试运行程序 调试过程常见的错误：
人工解决与计算机解决问题方式的异同点
求解问题的方式 相同点 不同点
人工求解问题
用计算机求解问题
小组项目成果报告（1、统计出 20 张表中口罩、消毒水、洗手液的总数量？ 2、用自己的语言 整理本节课的学习内容； 3、体验计算机解决问题过程后的感想。） 1、口罩数量为： （个） 消毒水数量为： （瓶） 洗手液数量为： （瓶）、
附件 2:作品评价量规
项目学习主题：
项目及分值 评分标准与分值 得分
自评 互评
分析与规划 15 分析项目目标的准确性 5
确定合理的项目学习步骤 5
团队任务的合理分配 5
工具与方法 10 合理使用数字化工具及资源 5
围绕项目进行自主、协作学习 5
核心知识 30 能完整经历计算机解决问题的过程 10
运用流程图描述算法 10
通过探讨和网络检索了解计算机程序和计算机语 言 10
项目探究 25 能够积极主动获取、整合、处理信息 10
项目实施过程中能够进行知识迁移与联想创新 10
熟练使用数字化学习工具，积极与同学交流沟通 5
成果与报告 20 明确问题，设计出物资统计的最优算法。能运用 三种常用方法之一描述项目问题的算法流程 10
报告内容完整，结构清晰，排版美观。 10
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