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第8课 算法验证与实现
一、教学目标
1.信息意识：学生应理解算法在解决实际问题中的关键作用，并认识到编程是实现算法的有效途径。
2.计算思维：学生需掌握基础编程逻辑，涵盖数据的输入、处理及输出流程。
3.数字化学习与创作：学生应能初步尝试编写Python程序，并熟练运用input( )、int( )、float( )和print( )等函数。
4.信息社会责任意识：教育学生遵守编程规范和伦理道德，尊重知识产权，避免无故抄袭他人代码。
二、教学重难点
重点：掌握Python中input( )、int( )、float( )和print( )等函数的用法。
难点：深入理解算法与编程之间的联系，并能将算法概念有效地转换成计算机可执行的指令。
三、教学过程
（一）导入新课
教师：同学们，大家好！今天我们要来学习一堂非常有趣的信息科技课——算法验证与实现。你们知道吗？通过编程，我们可以更加灵活、高效地利用算法解决各种问题，并且在计算机的帮助下，探索更多有趣的问题。你们有没有想过也编写一个程序，指挥计算机执行任务呢？
预设答：我想让计算机帮我算数学题、帮我管理我的日程安排或者帮我玩游戏。
教师：今天，我们就通过一个具体的例子——帮助妈妈计算买水果的总金额，以及判断在公园买票需要花多少钱，来实现这个愿望。现在，让我们一起来探索编程的世界吧！
（二）新知讲授
教师：首先，我们要了解什么是算法。算法其实就是我们解决问题的一系列步骤和方法。想象一下，如果你要做一道菜，你会先做什么？后做什么？这些步骤就是你的‘算法’。但是，要让这个算法真正发挥效力，比如在厨房里让机器人厨师按照你的步骤来做菜，就需要把这些步骤转化为计算机能够‘认识’的指令，这就是编程的作用。
教师：编程可以把我们的想法和思路转化为计算机能够理解的指令，并指导计算机按照我们设计的算法来执行任务。就像我们给机器人厨师一个菜谱，它就能按照菜谱上的步骤来做出美味的菜肴。
教师：在Python中，我们有几个非常常用的函数来帮助我们实现这些操作。比如，我们可以用input()函数来获取用户输入的数据。想象一下，你在做一道需要用户选择食材的菜，你就可以用input()函数来让用户告诉你他们想用什么食材。
预设提问：老师，那input()函数是怎么工作的呢？
教师：很好的问题！input()函数会暂停程序的运行，等待用户输入一些数据，然后这些数据会被存储在一个变量里，我们就可以用这个变量来进行后续的操作了。但是，要注意哦，input()函数获取的数据默认是字符串类型的，也就是说，即使你输入的是数字，它也会被当作文字来处理。如果我们想对这些数字进行计算，就需要用到int()或float()函数来进行数据类型转换。
教师：int()函数可以把字符串转换成整数，而float()函数可以把字符串转换成浮点数。比如，如果你输入了一个表示价格的字符串，你就可以用float()函数来把它转换成浮点数，这样就可以进行加减乘除等计算了。最后，我们可以用print()函数来输出结果。就像你在做菜完成后告诉用户这道菜已经做好了，并且告诉他们这道菜的味道和口感如何。print()函数就是用来在屏幕上显示信息的，它可以把我们想要告诉用户的信息呈现出来。
教师：接下来，我会通过示范和讲解，带领大家一起学习这些函数的用法。
示范input()函数：
教师：现在，我在屏幕上输入name = input ('请输入你的名字: ')，然后按下回车。看，程序暂停了，它在等待我输入名字。如果我输入‘小明’然后按下回车，程序就会继续运行，并且把‘小明’这个字符串存储在变量name里。
预设答：老师，那我输入的名字会被保存在哪里呢？
教师：很好的问题！你输入的名字会被保存在计算机的内存里，具体来说是保存在变量name所指向的内存位置。这样，我们就可以在后面的程序中随时调用这个名字了。
示范int()和float()函数：
教师：现在，我在屏幕上输入age = int(input('请输入你的年龄: '))。注意这里，我用了int()函数来把用户输入的字符串转换成整数。如果我输入‘20’然后按下回车，程序就会把‘20’这个字符串转换成整数20，并把它存储在变量age里。
预设答：老师，那我如果输入的不是数字怎么办？
教师：如果你输入的不是数字，比如输入了‘abc’，那么程序就会报错。因为int()函数无法把‘abc’这个字符串转换成整数。所以，在使用int()或float()函数进行类型转换时，我们需要确保用户输入的是可以转换成数字的字符串。
示范print()函数：
教师：现在，我在屏幕上输入print('你好，' + name + '！你今年' + str(age) + '岁了。')。注意这里，我用了+号来连接字符串和变量，还用了str()函数来把整数age转换成字符串。这样，程序就可以输出一条包含用户名字和年龄的信息了。
预设答：老师，为什么我们要用str()函数来把整数转换成字符串呢？
教师：因为+号在Python中是用来连接字符串的，如果我们想连接一个字符串和一个整数，就需要先把整数转换成字符串。否则，程序就会报错。所以，我们用str()函数来把整数转换成字符串，然后再用+号来连接它们。
（三）实践操作
教师：现在，让我们开始一项任务实践。任务的目标是协助小智的妈妈计算购买水果的总费用。小智的家中即将迎来客人，他与妈妈一同前往超市采购水果。苹果的价格是每千克8.5元，香蕉则是每千克12.6元。我们需要编写一个程序，通过输入苹果和香蕉的重量，来计算并输出总金额。首先，我们来分析这个问题的输入、处理和输出三个部分。输入部分包含哪些数据？我们需要对这些数据执行哪些处理步骤？最终输出的结果又是什么？
（学生们进行讨论并回答问题，教师则引导学生明确输入、处理和输出的具体内容）
教师：接下来，我们将着手编写这个程序。我会先向大家展示程序的基本框架，然后请同学们根据这个框架和自己的理解，完成程序的编写。
（教师展示程序的基本框架，并指导学生根据框架和理解，补充和完善程序。在编写过程中，教师会巡视指导，及时解答学生们的疑问）
a = input('输入苹果的质量：')
b = input('输入香蕉的质量：')
c = float(a)*8.5
d = float(b)*12.6
e = c+d
print('总金额：', e)
（四）分享与讨论
教师：同学们，现在你们已经完成了各自的程序编写。接下来，我们将邀请几位同学上台展示他们的作品，并分享编程时的思路与体会。
（学生A展示自己的程序）
学生A：大家好，我编写了一个用于计算购买水果总金额的程序。在编程过程中，我首先确定了输入、处理和输出三个主要部分。输入部分涉及苹果和香蕉的重量，处理部分则是将单价与重量相乘以计算每种水果的总价，最后将这些总价相加得到总金额，输出部分则是将总金额打印出来。在编程时，我遇到了一个问题：最初我忘记了将输入的重量从字符串转换为浮点数，这导致了计算无法进行。通过查阅资料并添加了类型转换代码后，问题得到了解决。
教师：非常出色，不仅展示了程序，还分享了编程过程中的经验和遇到的挑战，做得很好！
（学生B展示自己的程序）
学生B：大家好，这是我的程序。在编写过程中，我首先绘制了一个流程图，以明确程序的逻辑结构。随后，我依照流程图逐步编写代码。在编程时，我特别注重变量命名的规范性和代码的可读性。我相信，良好的编程习惯对于编写高质量代码至关重要。
教师：不仅展示了程序，还强调了良好编程习惯的重要性，这是我们学习过程中应当特别关注的。
（其他学生也依次展示自己的程序，并分享编程过程中的经验）
教师：同学们，今天我们学习了算法验证与实现的基础知识，并帮助小智妈妈计算了购买水果的总金额。然而，我们的学习之旅并未结束。现在，我将布置两个拓展任务：
首先，请大家修改之前的程序，以计算购买单种水果超过4千克时的总金额，并应用9折优惠。
教师：这个任务需要我们运用条件判断语句，根据水果的重量来决定是否给予折扣。
预设提问：老师，我们应该如何判断水果的重量是否超过4千克呢？
教师：我们可以使用if语句来进行条件判断。例如，对于苹果，我们可以编写if apple_weight > 4:，如果苹果的重量超过4千克，则执行打折计算；否则，执行正常价格计算。
教师：接下来，请大家尝试用程序来验证与实现第6课中的算法：输入两个不同的自然数，并输出其中较小的一个。这个任务需要我们使用比较运算符和条件判断语句。
预设答：老师，我记得第6课的算法是通过一个循环来实现的，那我们这次还需要使用循环吗？
教师：这次我们不需要使用循环。这个任务仅需我们输入两个自然数，然后利用比较运算符来比较它们的大小，并通过条件判断语句输出较小的那个数。例如，我们可以编写if a < b:，如果a小于b，则输出a；否则，输出b。
（五）课堂总结
教师：同学们，今天我们共同探讨了算法验证与实现的基础知识，并通过实际操作任务掌握了Python编程的基础技能。我相信，经过今天的课程，你们已经具备了使用编程解决一些基础实际问题的能力。然而，我们的学习旅程才刚刚开始，我希望大家能够持续保持对信息科技的热情和好奇心，不断追求和学习新的知识与技能。今天的课程到此结束。下课！
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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