信息的编程加工教案.doc

高一 第三章信息的编程加工教学设计 章士菊 老河口市第一中学 TEL：[phone] E-MAIL：zsj4728【一】、学情分析 教学对象是高一学生，他们在九年义务教育中已经初步掌握了计算机的基本操作，熟悉了Windows系统下的图形界面，但是他们并没有接触过程序设计，虽然初步具备了计算机基础操作能力，但对于计算机程序代码的认识及编程觉得相当困难，所以我们只能通过本节课的学习让他们了解计算机加工信息的内在机制，体验程序设计的独特魅力，对于程序代码的认识与编写进行一定的了解与尝试。【二】、教材分析 (1)、教材内容分析 本节课是教科社版、高中课程标准实验教材信息技术基础（必修）第3章第2节内容。 信息的编程加工是对前一部分教学内容信息加工概述的承接，主要描述一个编程过程。通过对整个过程的体验，让学生知道利用计算机解决问题的基本思想和方法，从而了解计算机加工信息的内在机制。难点是让学生理解用算法描述实际问题，理解人的思维在计算机工作中发挥的作用。 同时这一节内容的学习对于选修中的“算法与程序设计”模块也起到一个很好的铺垫作。 【三】、教学目标 1、知识与技能目标：知道利用计算机解决问题的步骤了解计算机加工信息的内在机制。 2、过程与方法目标： 要求学生体验一个完整的程序设计过程，并从几种算法的比较中学会做事情之前先考虑最优的方法。 3、情感与价值观目标： 通过感受利用计算机程序解决问题的独特魅力激发学生学习的兴趣，形成积极主动学习信息技术的态度。 【四】、教学重点、难点(1)、教学重点 体验编程加工信息的主要过程。(2)、教学难点理解用算法描述实际问题，理解人的思维在计算机中发挥的作用从而了解计算机信息加工的内在机制。 【五】、教学策略与手段(1)教学策略程序设计是计算机教育时代的重要内容，根据自己的教学经验以及编程方面的认识和理解，我觉得程序设计教学可以从两方面入手，一是为了增进对编程的初步了解，不考虑专业素养方面的发展，可以让学生用程序画图吸引学生；二是从较专业的角度考虑，从问题解决入手，通过把问题分析抽象成为具体步骤或方法（如数学算式），从而形成算法，然后根据算法设计进行编制程序。 这两种教学方法完全不同，我觉得可以把两种做法有机地结合起来，既要培养学生兴趣，又要从解决问题的角度去锻炼学生算法思维的能力。 (2)教学方法 讲解示范法、对比分析法、任务驱动法、分层教学法 【五】、课前准备1、 学生的学习准备：自带教材、笔及草稿纸2、 教师的教学准备：3、 教学环境的设计与布置：机房 4、工具软件：VB60 【六】课时建议1课时【七】、教学过程设计一、创设情景，导入新课 师：教师展示一一段视频：报道我国与美国红客网络对战的实况，引发学生的兴趣，激发他们学习编程的决心和用所学本领保家卫国的斗志。二、探究学习、原理讲解1、人机对比设计算法(1)、数学公式 师：大家在数学课上学过这个图像，能否用数学表达式表示出来 (假设为最简单的情形) 生：y=-x2 师：利用数学公式是我们解决问题常用的方法之一。(2)、绘制图像a、手工绘图 师：如何手工绘制该函数的图像，用什么方法？请同学们在坐标纸上手工绘制并记录下详细的过程。生：学生利用坐标纸手工绘图，写出步骤。 学生回答手工绘图步骤，教师板书引导学生分析步骤找出其中的规律：不断重复取点描点。 设计意图：让学生真正经历手工绘制函数图像这个过程，他们会对步骤有更深的思考，从而更容易理解计算机程序绘制图像的过程。引导学生对过程进行分析，找出规律培养学生的思维能力。利用学生已有的知识迁移比较容易激发学生的兴趣，调动他们的主动性和积极性。另外在对比之中能够更好地感受利用计算机程序解决问题的独特魅力。b、计算机绘图 师：我们还可以用计算机程序来绘制这个图像。(运行)这是如何实现的呢？计算机解决问题的方法和步骤称为算法。编程加工信息的第一步就是设计算法。(打开程序)这个窗口中的绿色字部分描述的是计算机绘制的具体过程请大家阅读并和手工绘图对比。 生：阅读算法了解计算机程序绘图的步骤是否和手工相同。学生回答程序绘制函数图像的算法教师板书。 师：原来计算机绘图所使用的方法和我们手工绘制是一样的也要重复取点描点，这种不断重复的操作在程序设计中称为循环。计算机是这样取点的：确定x的取值范围比如min，max，让x在这个范围内按照一定的规律变化，然后计算相应的y，这样得到一个点，依次下去。原来我们每一位同学都可以设计出绘制函数图像的算法。 设计意图：用已经编好的计算机程序让学生了解其工作过程并形成算法，通过比较让学生知道原来计算机也是用相同的方法解决问题的，有利于消除程序设计的神秘感，减轻畏难心理，激发学习兴趣。2、算法描述初识流程图 师：算法设计好了，用合适的方法表示出来有利于高效地解决问题。编程加工信息的第二步就是画出算法流程图。 师：流程图是利用几何图形的框来代表各种不同性质的操作用流程线来表示算法的执行方向，从而更加清晰直观地表示算法。(幻灯) 生：了解什么是流程图及其作用。 师：(幻灯)常用的几何图形有：圆角矩形表示开始或者结束；平行四边形表示输入或者输出；菱形表示判断；长方形表示具体的处理；箭头表示流向即执行的先后次序。 生：了解流程图中常用图形的含义。 师：下面我们一起来画出绘制图像的算法流程图。(对照板书用幻灯展示出来，详细分析循环部分) 设计意图：用流程图描述算法不仅可以为编写程序代码提供极大的方便，而且还能在调试程序中用来检查程序的正确性。虽然这属于算法的描述，但实际上它能让问题更简单，思路更清晰，思考问题更严密，因此把它作为独立的一个步骤能够更进一步地让学生意识到算法设计的重要性。因为只是让学生简单了解流程图，所以选择用幻灯呈现出来。 三、编写代码，实践练习 1、认识程序代码师：计算机能不能看得懂这个流程图？当然不能，下一步就是写代码。师：(幻灯)程序就是依据某种规则编写计算机执行的命令序列即编制程序； 书写时所遵守的规则即为某种程序设计语言的语法，这样才可以让计算机按我们指定的步骤有效地工作。 师：这里使用的是vb语言(幻灯显示代码，流程图在左，代码在右)。请同学们对照流程图阅读代码，看看能不能猜出来流程图中的每一步分别是用哪些代码实现的。 学生对照流程图了解代码作用。 师：对照流程图对各代码段稍作介绍。取点描点的循环过程是用for/next语句实现的。(在幻灯片流程图上演示for/next的具体过程) 生：了解程序结构组成和具体作用 设计意图：让学生初步认识程序代码，了解程序是根据算法编写的，从而感悟语言只是工具，算法才是灵魂。学生不需要知道具体的代码知识，只要了解每段大概的意思。但是计算机的优势就在于能够反复精确地执行相似的运算过程，瞬时完成大量的数据计算，这个过程是用for/next语句实现的，这也正是程序解决问题的魅力之一，因此对for/next的运行过程详细介绍。 师：执行画二次函数y=-x2图像的小程序。 Private Sub Command1_Click() 事件 Dim x， y As Single 定义变量 Picture1.Scale (-10， 25)-(10， -25) 定义坐标系 Picture1.Line (-10， 0)-(10， 0)， RGB(0， 0， 255) 画横坐标轴 Picture1.Line (0， 25)-(0， -25)， RGB(0， 0， 255) 画纵坐标轴 描点画函数图像 For x = -5 To 5 Step 0.0001 y = x *x Picture1.PSet (x， y)， RGB(255， 0， 0) Next x End Sub 2、剖析程序结构及关键语句： 画坐标系: Private Sub Command1_Click() 事件 Dim x， y As Single 定义变量 Picture1.Scale (-10， 25)-(10， -25) 定义坐标系 Picture1.Line (-10， 0)-(10， 0)， RGB(0， 0， 255) 画横坐标轴 Picture1.Line (0， 25)-(0， -25)， RGB(0， 0， 255) 画纵坐标轴 画函数图像： For x = -5 To 5 Step 0.0001 y =-x2 Picture1.PSet (x， y)， RGB(255， 0， 0) Next x End Sub Scale定义坐标系的位置；Line从某坐标点到另一坐标点画一直线； Step步长值；y=-x2运算符号及函数式； Set在指定坐标上画一点；RGB设置颜色 3、调试运行a介绍调试内容 师：这些代码对不对呢？能不能实现我们的目标呢？编程加工信息的第四步即调试运行程序。常见的问题比如：出现语法错误让计算机执行了非法操作，或者运行得不到所希望的结果等等，这些情况都需要修改程序以实现目标，也就是调试运行。b运行程序并观察结果教师把代码复制粘贴到vb中运行(同时介绍下如何运行)。学生观察运行结果(给出的程序代码只能绘制出一些点) 师：如何修改程序才能绘制出我们所需要的图像呢 ？(幻灯)请同学们再对照流程图思考一下可能是修改哪一步呢？学生思考片刻。 四、改进程序、拓展提高师：请大家打开文件在源程序上修改并运行看是否能得到平滑的曲线。(提供给学生的代码中有详细的说明)(对于如何打开运行，有一个帮助文件，事先发给学生) 生：修改程序，调试运行。 教师巡视，及时发现典型作品，广播。学生结合流程图回答修改的是哪一步。学生继续完善程序。 师：(展示一学生作品)只要对程序做一个小小的修改，计算机就会多取很多个点，从而实现我们的目标。而手工绘图的时候我们是如何得到平滑曲线的 学生感受循环的作用。 设计意图：大多数学生都没有接触过程序，一节课的时间也不可能让他们对程序代码掌握多少。因此这里设计一个任务，让学生通过简单的改进实现小小的目标，体验成功的喜悦，感受计算机程序解决问题的独特魅力。同时让他们感受到，调试运行是信息编程加工必不可少的一步。五、任务反馈、学习评价 师：大家还学过其他函数，能否在此程序上得到其他的函数图橡呢？比如y=sin(x)等，修改的又是流程图中的哪一步？ 学生实践，解决问题。 教师巡视，及时发现问题，提醒学生注意表达式的书写。 学生小组交流，选出认为比较好的作品。 小组推荐，展示作品，评价，对照流程图。师：利用我们设计好的算法，对代码稍作修改，就可以得到其他的图像。这样就太方便啦，以后大家如果遇到没有学过的图像，同样也可以用程序绘制出来。设计意图：让学生体验成功感，感受程序的魅力，体会信息技术对学习的作用，激发他们使用信息技术的欲望，培养学生的创新能力。 六、归纳总结、情感升华 师：至此，我们经历了编程加工信息的整个过程。请同学们回顾一下，看能不能用自己的语言描述出来。(对照板书)学生回答。师生共同总结如下： 计算机解决问题和人解决问题一样需要有清晰的解题步骤，而对于计算机而言这种解题步骤也称为算法。用计算机解决问题一般要经历分析问题、设计算法、编写程序、调试运行等基本过程。经过本节课的学习，我们应当对用程序设计解决问题的一些基本知识，对信息的编程加工过程和方法有了一些认识了吧。如果有兴趣的话则可以在接下来的选修课程算法与程序设计进行更进一步的系统学习，祝大家愉快进步。 七、教学评价与反思设计 整堂课通过“情境导入、探究学习、实践体验、拓展提高、任务评价、归纳总结”六大步完成，教学活动预设与生成基本一致。学生参与的热情很高，师生间的互动愉快，课堂气氛活跃。绝大多数学生都能完成必作的体验任务，1/4左右的学生完成了拓展任务，各个层次的学生都有所收获，较好地完成了教学任务、实现了教学目标。1、我认为本节课最大的亮点在于在吃透课程标准、深入分析学情的基础上大胆对教材进行建设，设计了符合学生认知水平和教学实际的教学案例。 2、对重难点的把握和细节处理到位。整个教学活动紧紧围绕教学的重点（编程加工的主要过程）而展开，并逐步突破教学难点；同时注重细节的处理，比如对算法的讲解和诠释、对编程环境的选择、对编程加工内在机制的分析等都进行了细致的斟酌。 3、教学情景创设及探究内容比较有趣味性、贴近学生日常生活，极大地调动了学生参与的积极性。 另外还有极个别同学未能按要求完成体验任务。对于这部分学生应多给予正面的鼓励和指导，或者让他们不用修改、只需体验作品即可。