《信息的编程加工》教学设计.doc

信息的编程加工教学设计【算法与程序设计】江苏盐城中学 曹丽丽一、教学内容分析1、课程标准内容信息的编程加工教学设计初步掌握用计算机编程加工信息的工作过程和基本特征；2、教材作用与地位教科版信息技术基础第三章第二节“信息的编程加工”通过操作和剖析已经编好的计算机程序，在解决实际问题中分析并了解其工作过程，这种通过问题分析形成算法、再利用计算机程序解决问题的思路和做法，对学生帮助很大。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。二、教学对象分析高一学生在九年义务教育中已经掌握了计算机的基本操作，熟悉了Windows系统下的图形界面，能较为熟练地运用Word、Excel等软件，其中的操作方式、规则能很好的做到迁移过来；虽然多数同学没有使用计算机语言编写程序的经验，但是VB所见即所得的界面使学生设计程序界面的过程简单了很多。三、教学目标：1、知识与技能目标：理解算法的概念，引导学生了解有关程序设计的基本知识；让学生了解计算机加工信息的内在机制以及算法的含义。2、过程和方法目标：让学生了解计算机解决问题的一般过程，了解用高级语言编程工具解决问题的基本方法，感悟计算机程序设计的思想，了解计算机程序设计的基本流程。3、情感与价值目标：激发学生对信息技术的求知欲，提高其学习兴趣，形成积极主动学习信息技术的态度。四、教学重点和难点：1、算法设计的理解2、尝试编程的主要过程五、授课地点： 学生机房（配置“远志多媒体教学软件”）六、课堂素材准备：一个完整的求水仙花数的程序。七、教学过程（一）引入：师：在自然数中有很多数都是有规律的，比如1991这个数，从左向右读与从右向左读竟是完全一样的，这样的数我们称之为“回文数”。过了1991年，又过11年，我们又碰到了第二个回文数2002。试问，再过多少年，我们才能再碰到一个回文数的年份？生：110年。师：请大家思考：两位的回文数有几个？三位的回文数又有几个？生：分别有9个和90个。师：很好。除了刚才讨论的回文数，还有一类数也很有特色：首先它是一个三位数，其次，它的各位数字的立方和就是这个数本身，这类数，有个好听的名称：水仙花数。请大家思考并写出所有的水仙花数。生：（思考）师：下面请一位同学把自己的结论说出来和大家交流交流。生：写不出，3个未知数，但是只有一个方程，所以计算不出来。师：那就请你说出方程。生： 师：我们来共同讨论如何求出这个方程的解？生1：我们可以用数学中的穷举法和排除法，也就是首先取数字100，那么对应的a，b，c分别为1、0、0，判断这个方程是否成立；然后再取数字101，再进行判断如此反复，一直判断到数字999。师：确实是个很好的方法，但是我们要进行多少次的验证才能够得出所有的水仙花数？生：900次。师：如果一个数字验证需要1分钟，那900次就要15个小时？生：（抢答）可以让计算机去验证啊。师：对，我们可以利用计算机的优势：高速度和大容量来帮我们快速解决问题。下面我们来看一个事先编写好的小程序（打开并运行 图1 图2界面（如图1）很简单，也很明白，在提示语的下方有一“运行”按钮，直接单击“运行”按钮，出现如图2所示界面。该界面上显示出所有的水仙花数，很显然，计算机快速处理数据的能力大大缩短了我们解决问题的时间，瞬间就得出了结果。虽然计算机能快速的求出问题的解，但它却没有思维、不知道如何解决问题，所以我们必须告诉它解决问题的过程和方法。在程序设计中我们称之为算法。实际上，日常生活中也处处存在着算法的应用。设计意图：课本上使用的是 “冒泡排序”的示例，考虑到学生目前的知识基础对于这个示例还不能透彻的理解，所以，我采用了学生较为熟悉的数字示例，同时“水仙花数”这个动听的名称也激发了学生的学习兴趣。教学过程中，通过学生对“水仙花数”的分析和讨论，引导学生说出计算的规律，从而引出可以通过编程解决问题。（二）算法设计师：其实算法在日常生活中也无处不在。我们小学时曾学过一篇课文，里面提到过著名数学家华罗庚“烧水泡茶”的问题。对于这个问题，他是怎么解决的？生：第一步：烧水；第二步：烧水过程中，洗刷茶具；第三步：水烧开后沏茶。师：从这个例子大家可以看到，算法的设计分两个内容：一是寻找一种方法；二是描述一下实现这个方法的步骤。刚才这位同学很好的用语言描述了“烧水泡茶”的算法。那么在求水仙花数的过程中，我们应该寻找什么方法？请同学们思考并用自己的语言描述实现这个方法的步骤。其中要包括：从何处着手、解题步骤以及结果处理。生1：首先确定水仙花数的范围：是一个三位数，也就是从100到999；判断表达式是否成立，如果成立就是水仙花数；如果不成立就不是水仙花数。生2：还要把所有的水仙花数显示出来。师：生2补充得很好，如果我们只进行判断，而没把符合条件的数字列出来，那么这个算法就不算完整了。还有没有需要补充的？或者说有没有需要细化的？生：（思考）师：（提示）生1说的等式中a，b，c的值是从哪里来的？生：是从一个三位数中分离出来的百位、十位、个位上的数值。师：对于一个三位数，计算机是不知道怎么分离出各位上的数字的，所以，还得说明如何分离。请思考如何分离出一个三位数的各位上的数？（提示）以数字123为例，如何分出1、2、3？生：123除以10的余数，就是个位上的数。123除以100的商就是百位上的数师：细化后的算法已经很明朗了，下面再请一位同学帮我们把刚才说的内容重新梳理一遍。生：让计算机从100到999依次进行百位、十位和个位数字的分离，然后对表达式的成立与否进行判断，如果成立就显示出这个数。师：既然是让计算机完成这项任务，我们直接对其发出口头命令，计算机懂不懂，能不能直接去执行你的命令？生：不能。师：所以我们必须把它转换成计算机能够执行的语言，也就是我们平常所说的：通过编程实现。师：说到程序，大家脑海里立即浮现出一行行代码，其实不然：用户界面是一个应用程序最重要的部分，界面是应用程序呈现给用户的外观，也是实现人机交互的接口。刚才演示的界面中因为有了提示语，所以我们才知道怎么操作这个程序；因为有了按钮，所以单击程序才会运行。而VB语言，提供的可视化设计工具，可以直接使用窗体和控件设计程序的界面，大大地提高了程序设计的效率。设计意图：教师通过华罗庚“烧水泡茶”的示例，让学生明白算法的概念。引导学生说出求“水仙花数”的算法，通过学生的分析、说明、总结，培养学生的自主学习的能力。教师从中起到引导的作用，强调学与教的合理分配。（三）编程实现师：请大家启动VB，观察VB界面，尝试利用窗口左侧的工具箱里的控件设计刚才的界面。生：（根据投影幕上显示的界面自行操作）师：巡视并给予适当指导。（3分钟）师：总结：刚才大家操作得不错，都能找到相应的控件，并将其添加到界面上。但是只有这个界面，是不是就可以帮我们求出所有的水仙花数了呢？生：不是，程序还没写呢。师：刚才我们在对象窗口中设计好了界面，那代码应该在哪里写？请大家在视图菜单中寻求答案。生：代码窗口。师：下面我们就把用VB语言描述的算法写到代码窗口中，并且调试，看看能不能正常运行？Private Sub Command1_Click() Dim i As Integer Dim a As Integer Dim b As Integer Dim c As Integer Label1.Caption = For i = 100 To 999 a = Int(i / 100) b = Int(i / 10) - a * 10 c = i Mod 10 If a * a * a + b * b * b + c * c * c = i Then Print i End If Next iEnd Sub生：（根据投影幕上显示的程序，在代码窗口中书写）设计意图：MicroSoft中不同软件具有基本相同的风格和界面，甚至不同功能的操作方法也有共通之处，为我们运用原有的知识和经验迁移到新知识、新技术学习创造了条件和可能。在界面设计中，学生可以将Word、excel中窗口操作、文件处理等知识迁移到VB中。通过迁移，提高学生的学习能力。（四）拓展与延伸师：刚才我们是从100到999将每个数，都重复如下操作：分离出百位、十位、个位上的数值，并判断表达式是否成立，如果成立就输出，再取下一个数字进行同样的操作。请大家讨论除了这种算法还有没有其他算法？生：（讨论）师：（提示）刚才是从数字出发分离出a，b，c，能不能换个角度从a，b，c拼出数字？生：作为百位上的a可以取1-9之间的任意数，而b和c可以取0-9之间的任意数，从已知的a、b、c求出100*a+10*b+c，看是否等于它们的立方和，如果相等就输出。师：请大家根据这位同学用自然语言描述的算法修改程序，看能不能得出正确结果。生：修改程序，存盘，运行师：在上这节课之前，大家对“编程”总抱着一种很“神秘”的态度观望，这节课我们通过“求水仙花数”这个实例知道了编程也不是那么的深奥，它也是有章可循的对于一个问题，首先列出它的算法、然后设计界面，根据设计好的算法和界面，用编程的语言将你的思想体现出来。通过学习和探讨，我们也能利用计算机编程来解决一些简单问题，感兴趣的同学还可以课后利用VB 的帮助系统了解VB的其他功能，争取编出更多更好的程序。设计意图：在已经用了一种算法解决问题的基础之上，提示学生可以采用另一种算法，让学生知道解决同一问题可以有多种不同的途径；在学生利用第二种算法解决问题的过程中，通过对两种算法的比较，体现出不同的解决问题的思路，为选修“算法与程序设计”模块中“算法的设计”奠定基础。（五）课后实践活动布置书中的“冒泡排序”的设计思想是将输入进去的一组数据按由小到大的顺序排列，请你修改程序，使这组数据能按从大到小的顺序排列。设计意图：基于课上已经掌握的知识，对学生的能力提出更高要求。【课后反思】本节课真正把“满