2019-2020年高中信息技術(shù) 了解計算機解決問題的過程教案 滬教版選修1.doc

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2019-2020年高中信息技術(shù) 了解計算機解決問題的過程教案 滬教版選修1 一、基本說明 1）教學(xué)內(nèi)容所屬模塊：算法與程序設(shè)計 2）年級：高二 3）所用教材出版單位：上?？萍冀逃霭嫔? 4）所屬的章節(jié)：第一章第一節(jié) 5）學(xué)時數(shù)：45分鐘 二、教學(xué)設(shè)計 1、教學(xué)目標(biāo)： 知識 1、讓學(xué)生了解算法、枚舉法、程序設(shè)計語言、編寫程序和調(diào)試程序等概念。 2、讓學(xué)生知道對現(xiàn)實問題的自然語言的描述，特別是類似程序設(shè)計語言的自然語言描述。 3、讓學(xué)生理解分析問題、設(shè)計算法、編寫程序、調(diào)試程序這一用計算機解決問題的基本步驟，認(rèn)識其在算法與程序設(shè)計中的作用。 技能 1、培養(yǎng)學(xué)生調(diào)試程序的能力。 2、培養(yǎng)學(xué)生合作、討論、觀摩、交流和自主學(xué)習(xí)的能力。 情感 通過“物不知數(shù)”、“韓信點兵”等富有生動情節(jié)的實例和探究、講授、觀摩、交流等環(huán)節(jié)，讓學(xué)生體驗用計算機解決問題的基本過程和樂趣。 2、內(nèi)容分析： “算法與程序設(shè)計”是普通高中信息技術(shù)的選修模塊之1，它的前導(dǎo)課程是信息技術(shù)的必修模塊“信息技術(shù)基礎(chǔ)”。學(xué)生在“信息技術(shù)基礎(chǔ)”模塊里已經(jīng)學(xué)習(xí)了計算機的基本操作，掌握了啟動程序、窗口操作和文字編輯等基礎(chǔ)知識。學(xué)生可以利用上述的基礎(chǔ)知識，用于本節(jié)課的啟動Visual Basic程序設(shè)計環(huán)境，輸入程序代碼，運行程序等操作。 本節(jié)課“計算機解決問題的過程”是“算法與程序設(shè)計”模塊的第一節(jié)課，上好這節(jié)課是使學(xué)生能否學(xué)好“算法與程序設(shè)計”這一模塊的關(guān)鍵。本節(jié)課的教學(xué)目的是讓學(xué)生理解分析問題、設(shè)計算法、編寫程序和調(diào)試程序等用計算機解決問題的基本過程，認(rèn)識其在算法與程序設(shè)計中的地位和作用，它也是后續(xù)課程如模塊化程序設(shè)計、各種算法設(shè)計等課程的基礎(chǔ)。 與本節(jié)課相聯(lián)系的舊知識是計算機的基本操作中鼠標(biāo)、鍵盤操作，啟動、關(guān)閉程序，窗口、菜單操作和文字編輯等基礎(chǔ)知識，還有高一數(shù)學(xué)模塊三中算法和流程圖等知識。 3、學(xué)情分析： 經(jīng)過高一年級對信息技術(shù)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生對計算機都有了一定的了解，并具備了一定的計算機操作能力。并且在高一數(shù)學(xué)模塊三中學(xué)習(xí)過算法和流程圖等內(nèi)容，還初步了解了面向過程的三種結(jié)構(gòu)，因此學(xué)生對本節(jié)內(nèi)容并不陌生，只是缺乏深入和系統(tǒng)的學(xué)習(xí)和研究。 4、設(shè)計思路： 本節(jié)課是一堂理論性的課，如果單純由教師講解就會顯得比較枯燥，因此本堂課的設(shè)計思路是從經(jīng)典的問題入手，體驗手工計算的局限性，從而引出利用計算機解題的必要性，體驗計算機解題的各個環(huán)節(jié)，最后得出結(jié)論，達(dá)到理解的目的。教師的主要任務(wù)在于積極引導(dǎo)，調(diào)動學(xué)生的積極性。 三、教學(xué)過程描述 教學(xué)環(huán)節(jié)及時間 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖 引入部分 提問：老師小時候經(jīng)常玩耍的內(nèi)容是掏鳥窩、玩泥巴、打陀螺等等，同學(xué)們現(xiàn)在經(jīng)常玩的內(nèi)容是什么呢？ 老師：看來同學(xué)們玩的內(nèi)容都與一樣?xùn)|西聯(lián)系緊密，這樣?xùn)|西是什么呢？ 老師：有調(diào)查結(jié)果顯示，三分之一的人認(rèn)為自己離開電腦和互聯(lián)網(wǎng)無法生活。 提問：在驚嘆計算機的神奇和享受的歡樂的時候，你是否了解計算解決問題的基本過程？有沒有思考過其中的奧妙呢？ 學(xué)生們踴躍回答，如玩電腦游戲、QQ聊天、上網(wǎng)、聽MP3、看MP4等等 異口同聲：電腦 竊竊私語， 回答：沒有或不清楚 利用學(xué)生感興趣的話題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引入課題。 （一） 手工解題 首先，我們來看看人解決問題的過程是怎樣的，先來看一個古典的問題，我國古代數(shù)學(xué)名著《孫子算經(jīng)》中有一個“物不知數(shù)”的問題：今有物不知其數(shù)，三三數(shù)之剩2，五五數(shù)之剩3，七七數(shù)之剩2，問物幾何？ 思考、演算 提出問題 分析問題 把學(xué)生分為8個學(xué)習(xí)小組，分組討論，并利用已學(xué)過的數(shù)學(xué)知識找出題目已知什么求什么、寫出求解問題的解題步驟。并填寫“探究問題記錄表。見附錄1 討論、探究 填寫記錄表 培養(yǎng)學(xué)生合作、討論、交流和自主學(xué)習(xí)的能力 寫出算法 引導(dǎo)學(xué)生從最簡單、最容易想到的枚舉法入手。 并從中總結(jié)出枚舉法的算法，解釋并寫出算法。見附錄2 深入探究 了解枚舉思想與算法及其描述方式 手工計算 寫出“用3除余2”的數(shù)：2，5，8，11，14，17，20，23，26，29，… 其中，“用5除余3”的數(shù)：8，23，… 其中，“用7除余2”的數(shù)：23，… 計算、觀察 體驗人工計算過程，為后面引入用計算機來解決問題作好鋪墊 得出結(jié)果 由此得到，23是一個最小的解 檢驗結(jié)果 （二） 計算機解題 提問：那么比23大的下一個解是多少呢？試驗以后發(fā)現(xiàn)，是要花些時間的。如果是比較大的數(shù)，例如一萬以上，那就很費力了。 疑惑 引出新問題 下面我們來看一個數(shù)據(jù)量比較大的問題：韓信是我國西漢初著名的軍事家，相傳漢高祖劉邦問大將軍韓信統(tǒng)御兵士多少，韓信回答說，每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人，17人一列余8人，劉邦聽后茫然而不知其數(shù)。 茫然 以生動并富有挑戰(zhàn)性的問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣 分析問題 教師：上面的結(jié)果接近兩萬，人工計算要很長時間，如果要你們來解決這個問題，你們有什么好的辦法嗎？ 回答：用計 算機解題 認(rèn)識計算機解題的必要性 寫出算法 給幾分鐘時間，讓學(xué)生分析上述問題并寫出算法， 在前面算法的基礎(chǔ)上，學(xué)生很快寫出算法。 熟悉算法及其描述方式，認(rèn)識算法的重要性 編寫程序 老師：要計算機解決問題有了算法還不行，還要把算法翻譯成計算機能夠認(rèn)識的程序。 展示程序：見附錄3 期待、觀看 了解由算法到程序的過程 調(diào)試程序 教師：“程序編好以后，通過鍵盤輸入計算機，運行程序看是否有錯誤，然后修改程序，直到得出正確結(jié)果的這個過程叫調(diào)試程序?！? 演示：啟動Visual Basic程序設(shè)計環(huán)境，輸入程序代碼，進行調(diào)試，生成執(zhí)行文件。 觀摩、躍躍欲試 通過生動直觀的演示，激發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)算法與程序設(shè)計的興趣 得出結(jié)果 運行程序，得到結(jié)果：18232 驚奇 自主探究 把程序代碼分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生上機調(diào)試運行程序，教師個別指導(dǎo)。 動手操作 培養(yǎng)動手能力 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣 討論總結(jié) 總結(jié)：“學(xué)習(xí)了用計算機解決問題的過程，那么它和手工解題有什么關(guān)系呢？ 思考、回憶 比較人與計算機解題過程的異同，得出計算機解決問題的過程 分組探討人工求解問題和用計算機求解問題的異同，并把討論結(jié)果記錄在“求解問題的方式討論記錄”表中。見附錄4 分組探討 教師提問2~3個小組的討論結(jié)果，并引導(dǎo)出大致如下的形式結(jié)果。 填寫記錄表 見附錄5 課堂總結(jié) 總結(jié)本課學(xué)習(xí)內(nèi)容，梳理應(yīng)掌握的知識，展示計算機解決問題的過程。 具 體 問 題 分 析 問 題 設(shè) 計 算 法 調(diào) 試 程 序 編 寫 程 序 得 出 答 案 課后延伸 1、有若干只雞兔同在一個籠子里，從上面數(shù)，有35個頭；從下面數(shù)，有94只腳。求籠中各有幾只雞和兔？ ①分析問題，列出數(shù)學(xué)表達(dá)式 ②寫出解題算法 2、“韓信分油”游戲：“3斤葫蘆、7斤罐、10斤油簍分一半”，就是用3斤、7斤和10斤這樣三種容器來分出兩個5斤，要怎么分，試寫出步驟。 四、教學(xué)反思 1、整個課堂教學(xué)氣氛非常活躍，條理清楚，不同層次的學(xué)生都能積極參與到課堂討論中來。主要得益于兩個方面：一是利用兩個生動且富有挑戰(zhàn)性的經(jīng)典問題，二是教師的演示和學(xué)生動手調(diào)試程序環(huán)節(jié)，將學(xué)生牢牢的吸引?。煌瑫r本課很多內(nèi)容都是基于高一數(shù)學(xué)模塊三中的已學(xué)知識，知識點的難度小。如算法及其描述方式在高一數(shù)學(xué)中已有介紹，所以整堂課學(xué)生的參與度高。 2、學(xué)生動手調(diào)試程序環(huán)節(jié)如果把握不好，容易超時和失控。 附：教學(xué)資源、學(xué)生學(xué)習(xí)過程及典型成果 1、探究問題記錄表 分析問題(找出已知和未知、列出已知和未知之間的關(guān)系) 寫出解題步驟 結(jié)果 2、“物不知數(shù)”問題算法： ① 令X為1。 ② 如果X整除3余2，X整除5余3，X整除7余2，這就是題目要求的數(shù)，則記下這個X ③ 令X為X+1（為算下一個作準(zhǔn)備） ④ 如果算出，則結(jié)束；否則跳轉(zhuǎn)到第②步 ⑤ 寫出答案 3、“韓信點兵”源程序代碼： Private Sub mand1_Click() Dim X As Integer, Y As Integer X = 1: Y = 0 Do If X Mod 3 = 1 Then If X Mod 5 = 2 Then If X Mod 7 = 4 Then If X Mod 13 = 6 Then If X Mod 17 = 8 Then Y = X End If End If End If End If X = X + 1 Loop Until Y > 0 Print "韓信統(tǒng)御士兵數(shù)："; Y End Sub 4、關(guān)于求解問題的方式討論記錄 求解問題的方式 相同點 不同點 人工求解問題 用計算機求解問題 5、學(xué)生填表大致結(jié)果： 求解問題的方式 相同點 不同點 人工求解問題 分析問題、設(shè)計算法、得出結(jié)果、驗算結(jié)果等 對題目進行解答、運算速度慢、不需要計算機等 用計算機求解問題 編寫程序、調(diào)試程序、運算速度快等 6、“韓信點兵”執(zhí)行程序：hxdb.exe