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第二单元 第1节解决问题的一般过程和用计算机解决问题 教学设计
课题 解决问题的一般过程和用计算机解决问题
学习目标 1.体会人工解决问题与计算机解决问题的不同特点，建立学生的信息意识。 2.通过对交通疏导问题思考与探究，体会人工解决问题与计算机解决问题的区别，从而培养学生的计算思维能力。 3.阅读Python语言，完成红灯变绿灯的代码输入，并尝试修改代码，体验程序设计的魅力，让学生建立数字化学习与创新的基本能力。
重点难点 重点:用计算机解决问题的一般过程。 难点:运用计算思维进行问题分析和分解。
学情分析 在义务教育阶段，学生已经掌握了部分计算机方面的技能，也具备了一些程序设计的基础。进入高中阶段，已经具备了一定的逻辑思维、分析问题和表达能力，但对知识的整合、归纳、提炼等能力欠缺，因此，教师需要引导学生理解数据加工的方法，培养学生利用计算机解决问题的能力、提升计算思维能力。
教学方法 项目教学法、讲授法、小组合作探究
教师教学活动设计 学生学习活动设计
引入新课 体验探索—不同的叫车方式： 前往机场，选择出租车还是网约车 比较：招手叫出租车、网约车 比较：相同点、不同点 新课学习 （一）解决问题的一般过程 在生活中人们经常会面对各种各样的问题，例如如何了解社会、如何探索自然，如何认识自我等等。人类经过不断的归纳总结，掌握了规律，认识了真理。在解决问题过程中我们要经历许多思维和实践活动。 思考： 交警为了保证道路畅通进行疏导的一般过程和方法。 同学们，我们放学回家，十字路口的红绿灯如果出现故障，交警会如何指挥交通呢？ 根据以上问题，可以总结人们解决问题的过程通常包括以下阶段： 分析问题、寻找解决问题的途径和方法、解决问题并验证结果。 分析问题时，要进行调查、搜集相关资料，明确问题的目标和条件，猜测已知和未知的关系。 寻找解决问题的途径和方法时，要将问题与已知条件或已有规则相关联，设计问题求解方案。 解决问题后，要验证答案、评估效果、实现问题的最终解决。 （二）用计算机解决问题 我们刚才分析了用人工解决问题的一般过程，请同学们结合前面交警指挥交通，分析用计算机编程解决该问题的过程，对交警指挥交通的过程和信号灯指挥交通的过程对比我们发现，在时间上、效率上会相对提高，同时还可以节省人力物力，接下来我们来学习用计算机解决问题。 我们知道计算机有以下特点，运算速度快、计算精度高、逻辑运算能力强、存储量大、自动化程度高等特点，在人工智能、大数据分析、物联网上都有应用。 随着技术不断发展，信号灯可以根据联网数据精准的自动调节时长，实现多路口智能联动控制。 我们现在学习一下用计算机解决问题的过程。 提出问题： 如何实现红灯变绿灯，确保交通顺畅。 分析问题： 用程序解决问题时，需要对问题进行分析，明确问题目标和条件，通过文字、表格或图形进行描述。 设计方案： 计算机编程解决问题的设计方案一般包括以下两种： 根据需求分析，将问题分解为若干相对独立的功能，每个功能完成一个特定的步骤。如果分解的功能比较复杂，可以再分成若干个子功能。 针对问题分解的各个特定功能分别进行详细的操作步骤设计，给出问题求解的具体过程和方法。即进行算法设计。 编程调试 编写程序就是利用计算机程序设计语言描述算法。 我们利用python语言完成红灯变绿灯的程序编写： Python语言中“#”是单行注释，不会运行，只是起到对功能的说明。 编程后需要运行，不仅要发现错误，分析原因并进行改正；还要进行分析和验证，判断功能是否完整。 实践活动 教师将红灯变绿灯的代码下发给学生，学生进行补充，并尝试修改数据。 小结 本节课我们学习了人工解决问题的一般过程：分析问题、寻找解决问题的途径和方法、解决问题；通过对红灯变绿灯的分析，我知道了计算机解决问题的过程是提出问题、分析问题、设计方案、编程调试、解决问题、如果问题没有得到解决回到分析问题。 学生活动一： 叫车方法叫车地点叫车步骤与过程便捷程度招手叫车小区门口招手拦车、上车沟通目的地、到达机场不太便捷网络约车家里软件约车、输入出发地和目的地、系统分配司机、到指定地点、到达机场比较便捷
相同点：叫车、坐车、出发、到达目的地 不同点：过程细节不同、沟通方式不同、效率不同。 学生活动二： 阅读交通指挥问题，回答思考问题： 交警：看车流量与人流量、根据经验思考解决方式、指挥交通 思考问题、找经验、解决问题 思考： 结合前面交警指挥交通，分析用计算机编程解决该问题的过程，思考二者用不同。 节省人力 科学分配道路上的车辆 学生聆听并做好笔记 学生活动三： 初始状态中间状态终止状态红灯亮红灯持续亮绿灯亮
学生活动四： 实践活动： import _____ 导入绘图模块turtle import _____ #导入时间模块time light = turtle.Turtle() light._____turtle() #隐藏画笔 _____.screen.delay(0) #隐藏绘制过程 light.color('_____','red') light.______fill() light._____(_____) light.end_fill() time.sleep(_____) light.color('yellow','_____) light.______fill() light.circle(20) light.end_fill() time.sleep(3) light.color('green','green') light.begin_fill() light._____(20) light.______fill() time.sleep() """ 1.删除_____，输入正确的代码； 2.修改第一行代码后的中文，使其变为注释； 3.删除多行注释； 4.运行程序，查找错误进行调试； 5.尝试修改红灯、黄灯、绿灯显示时间。 """
作业 布置 分析红灯变绿灯的代码中的各种功能。 修改代码，将红灯显示时长改为30S。 在红灯变绿灯的代码中加入黄灯，并设置黄灯显示时长。
板书 设计 解决问题的一般过程和用计算机解决问题
人工： 分析问题 寻找解决问题的途径和方法 解决问题 计算机： 提出问题 分析问题 设计方案 编程调试 解决问题 如果问题没有得到解决回到分析问题
教学 反思 本节课，我通过生活中的实际案例与学生一起分析人工解决问题与计算机解决问题的不同特点，组织学生合作讨论网约车与招手叫车的区别以及红灯变绿灯这两个项目，使同学们取长补短，共同提高。整节课基本达到了应有的教学目的，但是部分预设内容可能会与课堂的生成有所差距，我接下来会对课堂进行重构，更进一步提升教学效果。

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