解析算法及其程序?qū)崿F(xiàn)教學(xué)設(shè)計

解析算法及其程序?qū)崿F(xiàn)教學(xué)設(shè)計課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo)解析算法及其程序?qū)崿F(xiàn)教材內(nèi)容：解析算法及其程序?qū)崿F(xiàn)適應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)：掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識，使用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法。通過解決實際問題，體驗程序設(shè)計的基本流程，感受算法的效率，掌握程序調(diào)試與運行的方法。教學(xué)目標(biāo)：●理解解析算法的思想，能用解析方法來設(shè)計算法解決簡單問題?！窬帉懗绦騺韺崿F(xiàn)解析算法?！裢ㄟ^解決實際問題，編寫實用性程序，培養(yǎng)編程解決問題的能力。指向的核心素養(yǎng)：●計算思維：針對給定的任務(wù)進(jìn)行需求分析，明確需要解決的關(guān)鍵問題；能提取問題的基本特征，進(jìn)行抽象處理，并用形式化的方法表述問題。運用基本算法設(shè)計解決問題的方案，能使用編程語言或其他數(shù)字化工具實現(xiàn)這一方案。學(xué)習(xí)環(huán)境：有教學(xué)控制軟件的多媒體機房，裝有編程環(huán)境和班級討論區(qū)。建議課時：1課時教學(xué)活動設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)過程設(shè)計意圖情境導(dǎo)入回顧繪制正多邊形的問題，提問如何根據(jù)邊數(shù)計算內(nèi)角度，從而確定畫筆旋轉(zhuǎn)的角度。抽象與建模：已知條件：正多邊形的邊數(shù)n和邊長a、要求的解：正多邊形內(nèi)角度數(shù)d和畫筆旋轉(zhuǎn)角度(180-d)數(shù)學(xué)表達(dá)式：d=(n-2)*180/n。算法描述：=1\*GB3①輸人要繪制的正多邊形的邊數(shù)n和邊長a。②計算正多邊形的每個內(nèi)角度數(shù)d,其中d=(n-2)*180/n。③將以下過程重復(fù)執(zhí)行n遍：畫--條長度為a的線段，再將畫筆方向向左(逆時針)旋轉(zhuǎn)(180-d)度。溫故而知新。通過回顧學(xué)生熟悉的問題，拉進(jìn)與學(xué)生的距離。設(shè)定錨點，讓學(xué)生體會解析算法的基本思想。學(xué)生活動活動1:編程計算2個電阻并聯(lián)后的總電阻值。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：已知條件是什么？（兩電阻的阻值R1，R2）要求的解是什么？（并聯(lián)后的總電阻值R）已知與結(jié)果之間的表達(dá)式怎么寫？R=R1*R2/(R1+R2)活動2:編程計算多個電阻并聯(lián)的總電阻。其中，每個電阻的阻值可由鍵盤輸入，當(dāng)輸入了一個0時，表示輸入結(jié)束。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：已知條件是什么？（R1、R2、R3……Rn的阻值）要求的解是什么？（并聯(lián)后的總電阻值R）已知與結(jié)果之間的表達(dá)式怎么寫？需要哪些變量？(r：存儲每一次輸入的電阻值；rs：累加器，存儲電阻倒數(shù)的累加值)循環(huán)體語句怎么寫？（rs+=1/r）循環(huán)控制條件是什么？（r==0）活動3:編程計算s=1–1/2+1/3–1/4+…+1/99–1/100的值。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：需要哪些變量？(s：累加器，存儲各項和；i：各項的分母，從1遞增到100；f：代表符號，分別用1和-1代表正負(fù)號)如何控制循環(huán)執(zhí)行次數(shù)？（foriinrange(1,101)）循環(huán)體語句怎么寫？（s+=f/i;f=-f）活動4:編寫函數(shù)實現(xiàn)計算s=1–1/2+1/3–1/4+…+1/n的值功能。函數(shù)名：my_sum(n)。參數(shù)表：n—總共n項。返回值：返回1–1/2+1/3–1/4+…+1/n的值。教師引導(dǎo)學(xué)生思考：如何定義函數(shù)和調(diào)用函數(shù)？defmy_sum(n):s=0f=1#f代表符號，分別用1和-1代表正負(fù)號foriinrange(1,n+1):s+=f/if=-freturnsforiinrange(1,20):print(f'{my_sum(i):}')活動5:學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材內(nèi)容，模仿活動4，編寫函數(shù)實現(xiàn)判斷某像素的黑白顏色。defbw_judge(R,G,B):if*R+*G+*B<132:color="黑色"else:color="白色"returncolor從特例到一般，由淺入深，逐漸增大問題難度，樹立學(xué)生的信心，激發(fā)學(xué)生解決問題的興趣。雖然沒有明說采用的是解析算法，但是一次又一次的引導(dǎo)學(xué)生思考，明確問題的前提條件，明確要求的解，尋找前提條件與結(jié)果之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式，潛移默化地讓學(xué)生體驗解析算法的解題思路，最后總結(jié)其特點時就可以水到渠成了。有了解題思路還不夠，還要設(shè)計算法，編程實現(xiàn)算法。對于較難的問題，教師要及時給學(xué)生搭把手，提供范例，引導(dǎo)其往正確的方向思考。模塊化程序設(shè)計思想是計算機編程的一個重要思想，指導(dǎo)學(xué)生對常用的程序代碼以模塊化的形式進(jìn)行保存，掌握定義函數(shù)和調(diào)用函數(shù)的方法，養(yǎng)成模塊化編程的良好習(xí)慣。自主學(xué)習(xí)教材，在理解算法設(shè)計思想的基礎(chǔ)上，學(xué)會提煉代碼，掌握定義函數(shù)和調(diào)用函數(shù)的方法，養(yǎng)成模塊化編程的良好習(xí)慣。課堂小結(jié)1.解析算法的解題思路：1）明確問題的前提條件2）明確要求的解3）尋找前提條件與結(jié)果之間的數(shù)學(xué)關(guān)系式2.總結(jié)構(gòu)造和調(diào)用函數(shù)，實現(xiàn)模塊化編程的方法。在學(xué)生有了使用解析算法解決問題的體驗后，教師對知識進(jìn)行歸納和總結(jié)，幫助學(xué)生把新知納入原有知識結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)知識的升華。作業(yè)布置基礎(chǔ)作業(yè)（面向所有學(xué)生）：本節(jié)配套課后作業(yè)。提升作業(yè)（面向?qū)W有余力學(xué)生）：編程實現(xiàn)第二章中的“動動有獎”項目；收集并編程解決更多適用于解析算法的實際問題。課后作業(yè)是課堂學(xué)習(xí)的延伸，是鞏固和升華知識點的有效途徑。根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)和能力設(shè)置不同難度的作業(yè)，以滿足不同層次的學(xué)生需求。教學(xué)設(shè)計思路本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容為解析算法及其程序?qū)崿F(xiàn)，主要教學(xué)目標(biāo)是通過具體任務(wù)的實踐活動，讓學(xué)生體會解析算法的基本思想，突破從實際情境中“抽象與建模”的難點，繼而強化學(xué)生用程序語言描述數(shù)學(xué)表達(dá)式的能力。溫故而知新，在課堂引入時，先回顧繪制正多邊形的問題，提問如何根據(jù)邊數(shù)計算內(nèi)角度，從而確定畫筆旋轉(zhuǎn)的角度，引導(dǎo)學(xué)生按照使用計算機編程解決問題的一般步驟，先對問題進(jìn)行抽象與建模，再設(shè)計算法，最后編程實現(xiàn)算法?；仡檶W(xué)生熟悉的問題，容易喚起學(xué)生的興趣，增強學(xué)生掌握新知識的信心。通過設(shè)定錨點，也方便學(xué)生思維定位，突破思維瓶頸，為新知識的學(xué)習(xí)鋪墊道路。活動1和活動2分別是“編程計算2個電阻并聯(lián)后的總電阻值”和“編程計算多個電阻并聯(lián)的總電阻”，兩個項目從特例到一般，由淺入深，逐漸增大問題難度，樹立學(xué)生的信心，激發(fā)學(xué)生解決問題的興趣。教師在引導(dǎo)學(xué)生解決問題的過程中，雖然沒有明說采用的是解析算法，但是一次又一次的引導(dǎo)學(xué)生思考，明確問題的前提條件，明確要求的解，尋找前提條件與結(jié)果之間的數(shù)學(xué)表達(dá)式，潛移默化地讓學(xué)生體驗解析算法的解題思路，最后總結(jié)其特點時就可以水到渠成了?；顒?和活動4也采取從特例到一般的思路，不但要引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計算法和編寫程序，還要對學(xué)生進(jìn)行模塊化編程的指導(dǎo)，幫助學(xué)生掌握定義函數(shù)和調(diào)用函數(shù)的方法，養(yǎng)成模塊化編程的良好習(xí)慣?；顒?是學(xué)生自主學(xué)習(xí)教材內(nèi)容，模仿活動4，編寫函數(shù)實現(xiàn)判斷某像素的黑白顏色。“黑白像素判定”是“答題卡填涂識別”項目的一個重要組成部分，在本節(jié)課內(nèi)既能落實解析算法的思想精髓，又能為后續(xù)枚舉算法以及算法綜合應(yīng)用項目順利開展奠定基礎(chǔ)。教材對這一部分內(nèi)容講解非常到位，按照使用計算機編程解決問題的步驟，詳細(xì)介紹了整個流程的具體做法，學(xué)生通過自學(xué)一般來說能夠掌握。在學(xué)生完成自主學(xué)習(xí)任務(wù)后，教師進(jìn)一步要求學(xué)生把該功能設(shè)計成一個函數(shù)，這既鞏固了學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，又強化了模塊化編程思想的應(yīng)用，還為下一節(jié)課的學(xué)習(xí)做好了鋪墊。最后，教師組織學(xué)生對解析算法的解題思路進(jìn)行總結(jié)，讓學(xué)生理解解析算法的基本思想，并能使用該算法分析和解決更多實際問題。針對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的設(shè)計考慮本節(jié)課主要采用任務(wù)驅(qū)動的方式讓學(xué)生掌握解析算法的思想及其程序?qū)崿F(xiàn)。在指導(dǎo)學(xué)生完成活動1和活動3的過程中，教師雖