资源简介

教科版 2019 信息技术必修 1《数据与计算》2.3《周而复始的循环》--计数循环（第一课时）
【教材分析】：
《周而复始的循环》是高中信息技术必修一第二章第三节的内容。在本节内容前有顺序结构和分支结构（选择结构）的学习，而这两种结构所适宜解决的问题类型均属于较为简单且步骤不繁琐的，然而如果遇到重复的工作，那么该两种结构便不再适宜。基于此 for 循环的学习便能很好地解决这一困惑。for 循环的内容在 Python 的结构语句学习中便起着承上启下的作用。教科书中介绍了 for 循环的基本格式、循环体、循环次数的控制等。由于 Python 中的 for 循环次数和列表有密切的关系，因此本节引入了列表，使得学生更好的理解 for 循环。解决生活中的实际问题是信息技术的主要功能，在初识 Python 的基础上，利用技术的优势解决长时间重复做同一件事，让不愉快的事情变成高兴的事，把重复的工作让计算机来完成，而程序代码的编写尤显其重要性。本节课通过列表、range()函数的学习，让学生感受编写代码成功的喜悦，以及为我们的生活带来的便捷。
【学情分析】：
教学对象是高一年级的学生。经过前面的学习，已经初步了解掌握变量、基本数据类型（整数、浮点数、字符串）、基本全局函数（print、input）的调用、分支语句（if┄else）、多分支语句（if┄elif┄else）等的应用，对 python 程序语言有一定的了解，并具备一定的用程序解决问题（算法）能力。由于计数是数学课的思维，因此学生在学习起来还是有基础和极大兴趣的。基于学情，本节课做了以下设计：其一，考虑到本次课堂安排在早晨，学生可能容易出现困倦状态，基于此，结合本次的授课内容，教师引入“棋盘麦粒”视频，这样既能激起学生的思考能力，亦能活跃课堂气氛。其二，虽说学生已具备一定的抽象思维能力以及推理能力等，但仅仅只是知识点的讲解，容易使学生陷入“纸上谈兵”的状态，具象化的讲解以及实例的引入必不可少，一能让学生具体了解该结构的运用，二能让学生在课堂上就能实地感受利用程序解决问题的过程。
【学科素养】
信息意识：
通过若干 for 循环的例题练习，知道 for 循环的运用形式，学生能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式处理问题，树立利用编程计算机解决问题的意识。
计算思维：在利用编程解决问题的过程中，学会判断、分析与提炼可以利用的信息，整合出需要创设的变量，最终合理利用算法形成解决问题的方案。
数字化学习与创新：通过不同类型、不同难度的例题练习，学生能够掌握 for 循环语句的应用方式，从中锻炼培养学生的思维能力，提高学生今后创造性地解决问题的能力。
信息社会责任：
1.树立正确地选择、使用、设计程序代码解决实际问题，为社会服务的意识；
2.通过问题求解，掌握用循环解决实际问题，感受计算机程序在提高问题解决效率中的作用。
【教学目标】：
1.了解计数循环的基本机构。
2.学会计数循环（for）的使用方法。
3.熟练使用计数循环解决生活中的实际问题。
【教学重点、难点】：
1.教学重点：了解循环的基本结构；列表的使用；学会计数循环的使用方法。如何准确编写循环语句块。
2.难点：学会计数循环的使用方法；计数循环中 for in range 函数和 for in 列表两种循环语句适用的场合。根据问题分析将算法转化为代码，培养学生基本的计算思维。【课时安排】1 课时
【教学辅助手段】：1.PPT 课件2.学生导学案
【教学方法】：讲授法、情境教学法、启发引导法、合作探究法
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
一、新课导入 教师引导学生观看“棋盘麦粒”的故事，观看过程中思考：仆人们在做着一件什么样的工作？引导学生发现其中奥妙 师：同学们，在印度有一个古老的传说，关于棋盘麦粒的故事，我们一起来看这段视频。在看视频的过程中请同学们思考：仆人们在做着一件什么样的工作？ 师：好，视频看完了。通过视频我们可以非常清楚的知道宰相的要求能得到满足吗？是的，在刚开始的棋盘小格里麦粒的数量非常少，随着棋盘格数的不断累加麦粒的数量非常大。在累加的过程中，仆人们在做着一件什么样的工作？（找学生回答） 师：长时间重复做同一件事情，对于我们人来说，有什么样的感觉？ 师：对人来说，长时间重复做同一件事情，通常会觉得不愉快，且效率会有所下降。但计算机往往不知疲倦，非常适宜用重复的方式完成任务。我们可以编写相应的代码，在计算机程序反复执行这些代码，就可以轻而易举的得到麦粒的总数，这些代码的反复执行称为循环（书写课题）。在棋盘中把64格的麦粒数相加就可以得到总数，循环重复次数是一定的，程为计数循环，在Python中用for语句来创建这类循环。 学 生 观 看视频，并思考问题。 回答：不能 回答：重复的查麦粒 回答：疲惫、厌恶、工作效率下降 教师用“棋盘麦粒”的故事导入课堂，这样有以下几点作用： ①既可以将学生的注意力集中于课堂上，也能有效激活学生的思维思考能力 ②能够高效地调动整个课堂氛围，有效引导每一位学生参与到本次课堂活动。
二、结合案例讲授新知 活动一：计算棋盘中64格所放麦粒的总数师：通过回顾在棋盘中放麦粒的情景，引导学生用计算思维总结算法。 1+2+4+......+263=20+21+22+23+......+263由于每格所放麦粒的数量都不相同，如果都存储在变量中，需要64个变量，容易出现错误，这时可以借助列表来实现。 1.知识点1：列表 师：请学生阅读课本35页相关内容，完成学案上相应的填空题 师：自学结束，我们一起学习列表的相关内容。 列表名 = [ 元素1，元素2，元素3...... ] a=[10.1，“香蕉”，8，“橙子”]a[0] a[1] a[2] a[3] 列表索引号从0开始，a[0]==10.1，就是列表a的第一个元素师：请同学回答学案上的填空题。（鼓励、表扬学生的回答师：我们会定义了列表，可以对一个列表进行哪些操作？请学生回答。（鼓励、表扬学生的回答）师：我们具体看一下这些相关的操作（1）创建列表，列表名字自取，列表元素包1，2，4，8a=[1 , 2 , 4 , 8（2） 修改列表第1个元素的值为"苹果"a[0]="苹果"a=["苹果" , 2 , 4 , 8] （3）删除列表第2个元素，del a[1]，a=["苹果" , 4 , 8] （4）在列表尾部添加一个数据元素"猕猴桃"，a. append("猕猴桃")（祥讲）a=["苹果" , 4 , 8 , "猕猴桃" ] 2. 知识点2：计数循环 师：我们一起看一下列表在棋盘麦粒问题中的应用。（由此引入循环） 将4个格子中的麦粒相加 1+2+4+8=a[0]+a[1]+a[2]+a[3]1+2=3 sum=a[0]+a[1]=33+4=7 sum=sum+a[2]=77+8=15 sum=sum+a[3]=15 总结：也就是已有麦粒+新增麦粒，sum+a[i](i从0开始)这就是计算循环的循环过程。接下来我们看一下for循环语法的基本格式。教师详细讲解for循环语句的基本格式，对于其中所包含的旧知一同进行知识回顾师： 首先，我们一起来看一下for循环语句的一个基本格式。 for 循环变量 in 列表：语句或语句组 师：注意：我们通常将一组重复执行的语句称为循环体，循环体必须相对关键词for有缩进。我们还可以看到它涉及到了几个部分——变量、列表以及语句。我们依次来看一看。首先变量是我们所熟悉的吧，用来帮助我们承载各类值，那么变量有一个命名规则，同学们还记得吗？（找学生回答变量的命名规则）变量的命名规则如下：·必须以字母或下划线开头，后面可以是字母、数字或下划线·区分大小写·不能使用保留字师：语句或语句组，首先语句，简单的利用输出函数写的语句我们就可以说是一个语句了，那语句组其实就是有多个语句所构成。所以，for循环语句我们就可以理解成“i会在列表数集里面读数，每当它读取一个数就需要下来执行一次语句，直到它将列表中的数全部读取才能停止。”师：接着列表，我们可以简单把它理解成数的集合，那 么 它 是 使 用 什 么 符 号 来 表 示 的 呢 ， 对 ， 方 括 号（[]）,那列表主要有三种表示方式——直接罗列、先定义后使用、使用range函数。那接下来我们就一起来详细看一下列表的表示方式。教师结合具体案例讲解 列表的三种表示方式，其中在讲解完前两种后让学生自主进行操作练习。 （1）直接罗列 for i in [1,2,3,4,5,6]:print( i ) （2）先定义后使用 s=[1,2,3,4,5,6]for i in s:print( i ) （3）in后也可以使用range()函数，它可以生成某个范围内的数字列表。 3.知识点3：range()函数range函数的相关知识点如下：基本格式：range（start，stop，step） 特征：start：用于指定计数的起始值，如果省略不写，则默认从 0 开始。 stop：用于指定计数的结束值（不包括此值），此参数不能省略。 step：用于指定递增基数（步长），如果省略，则默认步长为 1。教师在讲解range函数相关知识点后，出示相应的四道练习题，并让学生小组讨论 （1）range(6) （2）range(7,10) （3）range(1,10,2) （4）range(10,1,-2)学生小组讨论，找代表回答反馈的结果。 师：通过刚才同学们的回答，可以看出对range()函数掌握的非常好。回到我们的棋盘麦粒问题中，用python语言实现计算麦粒总数。通过总结的算法：1+2+4+......+263=20+21+22+23+......+263，巩固用列表和range()函数表示的方法。出示计算麦粒总数的过程，更好的理解循环的过程。 第1次：s=0+2**0 第2次：s=s+2**1 第3次：s=s+2**2...... 第63次：s=s+2**62 第64次：s=s+2**63 由此引导学生补充计算麦粒总数的python程序。 s=0 #s代表麦粒总数 for ____ in range(____)： s=s+2** iprint(s) 师：通过刚刚的回答，可以看出你们已经能够非常好的掌握计数循环的使用方法，而且对于循环过程的每一步计算掌握的非常棒。 学 生 用 计算 思 维 总结算法学 生 自 主探究回 答 学 案上的填空题（ 三 位 同学）回答：修改、删除、添加 学生聆听，并 跟 着 老师 的 节 奏回答问题 回 答 变 量的 命 名 规则 找 学 生 读rang （ ）函 数 的 特征小 组 成 员之 间 互 相讨论，代表回 答 反 馈结果 学生聆听，跟 着 老 师的 讲 课 节奏 回 答 问题 在对于列表表示方式的讲解过程中，教师引入典型的例题进行讲解，能够直观地让学生感知该方式如何运用 在对于for循环基本格式的讲解过程中教师有意识地引导学生回顾变量名的命名规则、输出语句等旧知，既能有效引导学生巩固旧知，也能帮助学生建立新旧知之间的联系。 在range （）函数的讲解过程中，教师引入典型的例题进行讲解，能够直观地让学生 知 道 range （ ） 函数的基本应用如何，在今后的学习过程中也能有所目标。
三、巩固新知 教师引入若干不同类型、不同难度的题目让学生进行练习，巩固新知师：那现在我们一起来做几个题目。相关题目如下：巩固练习1：以下编程将实现计算1-100内所有数的乘积，请将代码补充完整。 s=___for i in range(1, ___ ): s=s__i print(s)巩固练习2： 以下编程将实现计算 1+6+11+······+26+31的和，请将代码补充 完整。 s=0 for i in range(1, ___ ,___): s=s+i print(s) 拓展练习：“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海。”假如每天进步一点点为1+0.01 ，每天退步一点点为1-0.01 ，请使用for 循环计算一年（365 天）进步（1.01）或退步（0.99）的结果。s1=1 s2=1 for i in range（__________）: s1=_______________ s2=_______________ print(“每天进步一点点，365天后你将得到:”,s1) print(“每天退步一点点，365天后你将得到:”,s2) 教师结合算法解决问题的步骤讲解，让学生初步树立问题解决意识。 拓展练习 需要学生进行逻辑推理，给予学生一定的思考时间，进而教师引导学生共同解决问题。并通过拓展练习题让学生意识到每天进步一点点和每天退步一点点的，所得结果的差距竟然如此之大，从而树立每天进步一点点的意识，就可以收获更优秀的自己。 学 生 跟 随教 师 步 伐认 真 阅 读思考题目。同 位 互 相讨论，上机调试程序学 生 代 表反馈结果师 生 共 同总 结 计 算算式，让学生理解 for循环次数，并 上 机 调试 学 生 代 表反馈结果小 组 成 员之 间 互 相讨论学 生 代 表反馈结果 引入若干的题目练习，能够让学生有效地巩固本节知识点，巩固所新知。所练习的题目有简单到复杂，能够有效引导学生由浅入深地进行学习，一步步了解掌握本节课涉及知识点的具体应用，同时思想上得到升华。
四、课题小结 总结本节课的主要知识点 1、通过本节课的学习，你掌握了哪些内容？ 2、想一想生活中有哪些现象符合我们今天所学的循环结构？ 回 顾 本 节课 的 知 识点，回答 课堂尾声总结本次课堂，能够有效帮助学生明确本节要点。
五、板书2.3 周而复始的循环设计 --计数循环（for循环） for 循环变量 in 列表: 语句或语句
六、教学反思 本节课学生在一个活动驱动下，探究思考，循序渐进的学习过程中，理解了循环结构的思想，学会了用for语句编程实现循环结构的方法，体验到循环结构解决问题的优势，提高了利用程序让计算机自动化解决问题的兴趣。在交流和展示过程中，学生们发表自己的意见和算法思想，计算思维有了很大的提升，收到了较好的学习效果，从而很好的完成了本节课的教学目标。在本节课中，每位学生都能够跟着教师的节奏融入课堂中，认真听课，但在小组讨论过程中，有个别学生没有真正放开讨论，更多依赖于自己去思考，应该多引导学生进行探讨和研究，多去培养学生的自主探究和合作学习的能力。另外在教学组织语言方面还有待提高。今后一定继续努力，争取有更大的提高

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