《計算機解決問題的過程》說課

計算機解決問題的過程

泰州市第二中學(xué)許薇

計算機解決問題的過程【項目設(shè)計依據(jù)】《普通高中信息技術(shù)課程標準（2017年版）》學(xué)科核心素養(yǎng)的一大要素就提到了“計算思維”，強調(diào)個人運用計算機科學(xué)領(lǐng)域的思想方法，在形成問題解決方案的過程中產(chǎn)生的一系列思維活動。在教學(xué)實施建議中提出把握項目學(xué)習(xí)本質(zhì)，以項目整合課堂教學(xué)，讓學(xué)生在真實情境中以學(xué)科思維方式思考、用知識和技能分析，在解決問題中完成知識建構(gòu)。計算機解決問題的過程【項目教學(xué)目標】1.了解計算機解決問題的基本步驟；2.學(xué)會算法的兩種表達方式：自然語言和流程圖。掌握算法的三種基本結(jié)構(gòu)。學(xué)會利用流程圖描述簡單問題；3.在體驗用編程平臺解決實際問題的過程中，讓學(xué)生進一步理解計算機解決問題的基本過程，感受計算機解決問題對我們學(xué)習(xí)、生活帶來的諸多魅力，從而進一步培養(yǎng)學(xué)生正確的信息素養(yǎng)觀。

其中，教學(xué)重點為計算機解決問題的過程、算法的描述，教學(xué)難點為算法的描述、算法的三種基本結(jié)構(gòu)。計算機解決問題的過程【項目概述】本項目以探究“智能晾衣架”功能為主題，通過對“智能晾衣架”功能的分析、設(shè)計與實現(xiàn)，體驗計算機解決問題的過程。以小組合作形式，學(xué)生判斷、分析與綜合各種信息資源，在設(shè)計方案中了解算法及其描述方法，并學(xué)會用流程圖描述算法。教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合繪制的流程圖了解算法的三種基本結(jié)構(gòu)。在利用計算機解決智能晾衣的過程中，讓學(xué)生通過自主探究、親身體驗、合作交流等方式進一步加深理解用計算機解決問題的基本過程，突出強調(diào)了利用算法流程圖描述實際問題的特點，讓學(xué)生體驗到解決問題的關(guān)鍵是思想與算法。通過對比算法與流程圖，使學(xué)生充分理解算法對程序設(shè)計的重要作用。學(xué)生探究代碼，修改完善，在“調(diào)試與運行”中實現(xiàn)符合實際需求的“智能晾衣功能”。在項目拓展環(huán)節(jié)，學(xué)生基于對“智能晾衣架”功能原理的理解，分析生活中的類同產(chǎn)品，形成主動識別日常生活工作模式的計算思維。計算機解決問題的過程【項目教學(xué)準備】1.硬件環(huán)境：網(wǎng)絡(luò)機房2.學(xué)習(xí)工具：python3.843.教學(xué)資源：PPT課件、Python程序、拓展閱讀文檔項目實施流程計算機解決問題的過程【教學(xué)過程設(shè)計】一、項目引入：智能家居系統(tǒng)——智能晾衣架的使用知識技能：分析和獲取有價值的信息，遷移學(xué)習(xí)?；顒有问剑簩W(xué)生討論、代表發(fā)言、教師引導(dǎo)問題：無人在家的時候，突然下雨了，家里陽臺外還晾掛著衣服，來不及回家收；或是急忙出門怕會下雨衣服晾掛室內(nèi)，后天氣晴好，又沒時間回家將衣服晾掛至室外，若遇到這些問題，大家有考慮怎么解決嗎？聚焦：從智能家居設(shè)備“智能晾衣架”功能得到啟發(fā)，嘗試通過編程實現(xiàn)“智能晾衣”，倡導(dǎo)便捷的生活方式。計算機解決問題的過程二、項目分析：活動一：分析問題，確定需求知識技能：問題的界定與描述活動要求：分析問題，明確項目要求學(xué)生思考討論：選擇一種功能進行項目探究。項目分析：智能晾衣架的功能分析（選擇一種功能進行項目探究）1.智能升降功能2.可以實現(xiàn)智能烘干3.紫外線殺菌功能計算機解決問題的過程三、設(shè)計算法：

選擇智能晾衣架感應(yīng)升降功能進行算法設(shè)計活動二：項目設(shè)計：智能晾衣架感應(yīng)升降收縮功能的方案設(shè)計（學(xué)生分組討論設(shè)計方案）引入算法的概念

學(xué)生分組，用自然語言描述智能感應(yīng)衣架升降功能的算法，填寫下表：計算機解決問題的過程序號解決的問題解決的步驟1當日照充足時晾衣架自動伸展至室外1.2.……2室外空氣濕度達到80%，晾衣架自動收縮歸位1.2.……3室外晾曬時間時長超出5小時或日照不充足時，晾衣架自動收縮歸位1.2.……計算機解決問題的過程活動三：項目設(shè)計：智能晾衣架感應(yīng)升降收縮功能的方案設(shè)計（學(xué)生分組討論設(shè)計方案）引入流程圖描述算法：計算機解決問題的過程引入三種基本結(jié)構(gòu)的流程圖算法的三種基本結(jié)構(gòu)是順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。教師演示三種結(jié)構(gòu)的流程圖執(zhí)行過程：計算機解決問題的過程學(xué)生對照前面算法的自然語言描述，試畫出下面每個環(huán)節(jié)的流程圖。（分組討論設(shè)計）序號自然語言流程圖1（1）觸控感應(yīng)自動降落衣架（2）掛好衣服后，自動升起衣架計算機解決問題的過程學(xué)生對照前面算法的自然語言描述，試畫出下面每個環(huán)節(jié)的流程圖。（分組討論設(shè)計）序號自然語言流程圖2（1）自動檢測室外陽光（2）如果陽光充足，則伸展衣架至室外（3）如果陽光不充足，則開啟自動烘干功能計算機解決問題的過程學(xué)生對照前面算法的自然語言描述，試畫出下面每個環(huán)節(jié)的流程圖。（分組討論設(shè)計）序號自然語言流程圖3（1）檢測室外濕度是否超過80%：否則室外晾曬；是則收縮衣架回室內(nèi)（2）循環(huán)執(zhí)行第（1）步計算機解決問題的過程四、項目實現(xiàn)：

對智能晾衣架感應(yīng)升降功能進行編程設(shè)計并調(diào)試活動四：用Python語言實現(xiàn)智能晾衣架的感應(yīng)升降功能。

1.嘗試運行已有python程序，實現(xiàn)在室外濕度大于80%的情況下收縮衣架的功能。

2.嘗試分析代碼，找出條件表達式。

3.嘗試根據(jù)不同情境修改其中的代碼，運行程序（比如根據(jù)日照是否充足來判斷衣架是否收縮等）。

針對課堂表現(xiàn)、程序作品等，完成評價量規(guī)表。

計算機解決問題的過程五、項目總結(jié)：對智能晾衣架的升降功能算法設(shè)計的整個過程進行總結(jié)。知識梳理、拓展探究：整體功能的算法模塊化設(shè)計（含流程圖）復(fù)習(xí)總結(jié)：計算機解決問題的過程：提出問題—分析問題—設(shè)計算法—編程調(diào)試算法的概念及基本結(jié)構(gòu)識別生活工作模式。計算機解決問題的過程師生互動