第四章第二節(jié) 數(shù)值運(yùn)算-《用函數(shù)計算》教學(xué)設(shè)計 2023-2024學(xué)年人教版高中信息技術(shù)必修1

第四章第二節(jié)數(shù)值運(yùn)算——《用函數(shù)計算》教學(xué)設(shè)計2023—2024學(xué)年人教版高中信息技術(shù)必修1課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：數(shù)值運(yùn)算——《用函數(shù)計算》

2.教學(xué)年級和班級：高一年級

3.授課時間：2023年11月15日，第2節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時二、核心素養(yǎng)目標(biāo)1.提升數(shù)學(xué)思維：通過函數(shù)計算，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維、邏輯推理和數(shù)學(xué)建模能力。

2.強(qiáng)化編程能力：讓學(xué)生在實際操作中理解函數(shù)的編寫和使用，增強(qiáng)編程實踐技能。

3.培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識：通過分析數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學(xué)生對信息的敏感性和數(shù)據(jù)處理能力。

4.發(fā)展信息素養(yǎng)：讓學(xué)生認(rèn)識到信息技術(shù)在數(shù)值計算中的重要作用，提升信息獲取、加工和應(yīng)用的能力。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點，

①理解函數(shù)的概念及其在數(shù)值計算中的應(yīng)用，能夠根據(jù)實際問題選擇合適的函數(shù)進(jìn)行計算。

②掌握函數(shù)的定義、調(diào)用以及參數(shù)傳遞的方法，能夠編寫簡單的函數(shù)進(jìn)行數(shù)值運(yùn)算。

③熟悉函數(shù)在編程中的基本操作，如函數(shù)的聲明、定義、調(diào)用和參數(shù)的傳遞。

2.教學(xué)難點，

①函數(shù)概念的理解：幫助學(xué)生理解函數(shù)的抽象性和數(shù)學(xué)意義，克服從具體問題到抽象概念的過渡。

②函數(shù)編程的實際應(yīng)用：將函數(shù)的概念與編程實踐相結(jié)合，讓學(xué)生能夠在實際編程中運(yùn)用函數(shù)解決具體問題。

③復(fù)雜函數(shù)的編寫與調(diào)試：指導(dǎo)學(xué)生如何編寫復(fù)雜函數(shù)，并學(xué)會調(diào)試程序中的錯誤，提高編程能力。

④函數(shù)在數(shù)值計算中的優(yōu)化：引導(dǎo)學(xué)生思考如何通過優(yōu)化函數(shù)來提高計算效率，培養(yǎng)學(xué)生的算法思維。四、教學(xué)方法與策略1.采用講授法結(jié)合案例分析，講解函數(shù)的基本概念和編程技巧，確保學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識。

2.通過小組討論，讓學(xué)生分享函數(shù)在實際問題中的應(yīng)用經(jīng)驗，促進(jìn)知識內(nèi)化。

3.設(shè)計編程實驗，讓學(xué)生動手編寫和調(diào)試函數(shù)，提高編程實踐能力。

4.利用多媒體教學(xué)，展示函數(shù)編程的動畫效果，幫助學(xué)生直觀理解函數(shù)的工作原理。

5.采取項目導(dǎo)向?qū)W習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生完成一個小型的數(shù)值計算項目，提升綜合應(yīng)用能力。五、教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對數(shù)值運(yùn)算的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“在日常生活中，你們遇到過哪些需要計算的問題？是如何解決的？”

展示一些日常生活中需要數(shù)值運(yùn)算的場景，如購物計算、食譜制作等。

簡短介紹數(shù)值運(yùn)算的基本概念和重要性，以及函數(shù)在數(shù)值運(yùn)算中的作用，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.數(shù)值運(yùn)算基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解數(shù)值運(yùn)算的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解數(shù)值運(yùn)算的定義，包括其基本操作和規(guī)則。

詳細(xì)介紹數(shù)值運(yùn)算的組成部分，如加法、減法、乘法、除法等，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.數(shù)值運(yùn)算案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解數(shù)值運(yùn)算的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的數(shù)值運(yùn)算案例進(jìn)行分析，如科學(xué)計算、工程設(shè)計等。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解數(shù)值運(yùn)算的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用數(shù)值運(yùn)算解決實際問題。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與數(shù)值運(yùn)算相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“如何在編程中優(yōu)化數(shù)值運(yùn)算”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對數(shù)值運(yùn)算的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)數(shù)值運(yùn)算的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括數(shù)值運(yùn)算的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)數(shù)值運(yùn)算在現(xiàn)實生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用數(shù)值運(yùn)算。

7.課后作業(yè)布置（5分鐘）

目標(biāo)：鞏固學(xué)習(xí)效果，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

過程：

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生嘗試編寫一個簡單的數(shù)值運(yùn)算程序，或解決一個實際問題，以鞏固對數(shù)值運(yùn)算的理解。

提醒學(xué)生按時完成作業(yè)，并鼓勵他們在遇到困難時積極尋求幫助。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-數(shù)值運(yùn)算的歷史發(fā)展：介紹數(shù)值運(yùn)算的起源、發(fā)展歷程以及不同文明對數(shù)值運(yùn)算的貢獻(xiàn)，如古埃及、巴比倫、印度和中國等。

-數(shù)值運(yùn)算在科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用：探討數(shù)值運(yùn)算在物理學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用實例，如天體物理學(xué)的數(shù)值模擬、化學(xué)方程式的求解等。

-數(shù)值運(yùn)算在工程實踐中的應(yīng)用：分析數(shù)值運(yùn)算在工程設(shè)計、建筑、機(jī)械制造等領(lǐng)域的應(yīng)用，如結(jié)構(gòu)分析、流體力學(xué)計算等。

-數(shù)值運(yùn)算在計算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用：介紹數(shù)值運(yùn)算在計算機(jī)科學(xué)中的基礎(chǔ)地位，如算法設(shè)計、編程語言中的數(shù)值類型和運(yùn)算符等。

-數(shù)值運(yùn)算在商業(yè)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用：探討數(shù)值運(yùn)算在金融、統(tǒng)計、市場分析等商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如風(fēng)險評估、投資分析等。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀《數(shù)值計算方法》、《數(shù)值分析》等書籍，深入了解數(shù)值運(yùn)算的理論和方法。

-觀看教育視頻：推薦學(xué)生觀看在線教育平臺上的數(shù)值運(yùn)算相關(guān)視頻課程，如“數(shù)值計算入門”、“數(shù)值分析基礎(chǔ)”等。

-參與學(xué)術(shù)討論：鼓勵學(xué)生參加學(xué)校或社區(qū)舉辦的數(shù)值運(yùn)算學(xué)術(shù)講座和研討會，與專家和同行交流學(xué)習(xí)心得。

-實踐編程項目：引導(dǎo)學(xué)生參與編程項目，如編寫數(shù)值計算程序、解決實際問題等，提高編程能力和實際應(yīng)用能力。

-學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)軟件：介紹MATLAB、Python等數(shù)學(xué)軟件在數(shù)值運(yùn)算中的應(yīng)用，讓學(xué)生掌握使用這些工具進(jìn)行數(shù)值計算的方法。

-探索數(shù)學(xué)競賽：鼓勵學(xué)生參加數(shù)學(xué)競賽，如美國數(shù)學(xué)競賽（AMC）、國際數(shù)學(xué)奧林匹克（IMO）等，提升數(shù)學(xué)思維和解決問題的能力。

-開展小組研究：組織學(xué)生進(jìn)行小組研究，針對數(shù)值運(yùn)算的某個特定領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作和科研能力。

-制作教學(xué)課件：讓學(xué)生嘗試制作教學(xué)課件，分享自己的學(xué)習(xí)心得和成果，提高教學(xué)設(shè)計和表達(dá)能力。七、反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)：在數(shù)值運(yùn)算的教學(xué)中，我嘗試通過創(chuàng)設(shè)實際生活情境，讓學(xué)生在解決具體問題的過程中學(xué)習(xí)數(shù)值運(yùn)算，這樣既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能增強(qiáng)他們對知識的理解和應(yīng)用能力。

2.強(qiáng)化實踐教學(xué)：在課堂上，我注重實踐教學(xué)，通過讓學(xué)生動手編寫程序、解決實際問題，來加深他們對數(shù)值運(yùn)算概念的理解和掌握。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊：在數(shù)值運(yùn)算的教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和編程能力差異較大，這導(dǎo)致教學(xué)進(jìn)度難以統(tǒng)一，部分學(xué)生跟不上教學(xué)節(jié)奏。

2.教學(xué)方法單一：雖然我嘗試了情境教學(xué)和實踐教學(xué)，但教學(xué)方法仍然比較單一，缺乏多樣性，可能無法滿足所有學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。

3.評價方式不夠全面：目前的評價方式主要依賴于課堂表現(xiàn)和作業(yè)完成情況，缺乏對學(xué)生實際應(yīng)用能力的全面評估。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.分層次教學(xué)：針對學(xué)生基礎(chǔ)參差不齊的問題，我將實施分層次教學(xué)，根據(jù)學(xué)生的能力水平，設(shè)計不同難度的教學(xué)任務(wù)，確保每個學(xué)生都能有所收獲。

2.豐富教學(xué)方法：為了提高教學(xué)效果，我將嘗試更多樣化的教學(xué)方法，如小組合作、翻轉(zhuǎn)課堂等，讓學(xué)生在互動中學(xué)習(xí)，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

3.改進(jìn)評價方式：我將引入多元化的評價方式，如項目評估、作品展示、課堂參與度等，全面評估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，并給予個性化的反饋。

4.加強(qiáng)師生互動：在教學(xué)過程中，我將更加注重與學(xué)生的互動，及時了解他們的學(xué)習(xí)困惑，提供針對性的幫助，營造一個積極、開放的學(xué)習(xí)氛圍。

5.拓展學(xué)習(xí)資源：為了幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)數(shù)值運(yùn)算，我將推薦更多相關(guān)的學(xué)習(xí)資源，如在線課程、專業(yè)書籍等，鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，提升自我學(xué)習(xí)能力。八、課堂1.課堂評價：

-提問環(huán)節(jié)：在課堂上，我將通過提問的方式，檢驗學(xué)生對數(shù)值運(yùn)算概念的理解和應(yīng)用能力。我會設(shè)計一系列問題，從基礎(chǔ)到深入，逐步引導(dǎo)學(xué)生思考，確保他們能夠掌握核心知識點。

-觀察學(xué)生參與度：我會密切觀察學(xué)生在課堂上的參與情況，包括他們的注意力集中程度、互動積極性以及解決問題的能力。通過觀察，我可以及時調(diào)整教學(xué)策略，確保每個學(xué)生都能參與到課堂活動中來。

-實時反饋：在講解過程中，我會適時給予學(xué)生反饋，無論是肯定他們的正確答案，還是指出他們的錯誤，都會用鼓勵和支持的語氣，幫助他們建立自信，同時也指明改進(jìn)的方向。

-小組討論評估：通過小組討論，我可以評估學(xué)生的合作能力和團(tuán)隊精神。我會觀察他們在討論中的表現(xiàn)，包括是否能夠提出有見地的觀點、是否能夠傾聽他人的意見以及是否能夠有效地解決問題。

-課堂測試：為了更全面地了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，我會定期進(jìn)行課堂測試。這些測試可以是選擇題、填空題或簡答題，旨在檢驗學(xué)生對數(shù)值運(yùn)算知識的掌握程度。

2.作業(yè)評價：

-作業(yè)批改：對于學(xué)生的作業(yè)，我會進(jìn)行認(rèn)真批改，不僅檢查答案的正確性，還會關(guān)注他們的解題過程和方法。通過批改，我可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的薄弱環(huán)節(jié)，并針對性地進(jìn)行輔導(dǎo)。

-及時反饋：我會及時將作業(yè)批改結(jié)果反饋給學(xué)生，讓他們知道自己的進(jìn)步和需要改進(jìn)的地方。這種及時的反饋有助于學(xué)生及時調(diào)整學(xué)習(xí)策略，提高學(xué)習(xí)