初中信息技术川教七年级上册 走进Python的世界初识算法体验计算机编程解决问题 教学设计

《初识算法-体验编程解决问题》教学设计

教学基本信息

学科

信息技术

学段

初中

年级

七年级

课程名称

初识算法-体验编程解决问题

教材章节

《第六单元-体验信息的编程处理》

学科课外推荐

1.图书《啊哈！算法》、《安德的游戏》。

2.电影《模仿游戏》计算机之父阿兰·图灵生平改编。

3.网站：编程猫

课程背景

未来已来，近年来随着大数据的积累、算法突破和运算能力的提升，人工智能突飞猛进。国务院顶层设计《新一代人工智能发展规划》提出在中小学阶段设置人工智能相关课程。本课面向未来需求，从人工智能引入到计算机解决问题的原理，初识算法，让学生理解编程对未来的重要性。

教学背景分析

教材分析：

本课是第六单元《体验信息的编程处理》的第一节课。按照新课程的理念，将教材观从“教教材”转向“用教材教”时，将教材的功能定位变为“为教学服务”。本课尽量不断引用实例为本课堂服务，培养兴趣。在任务的设计、学生活动过程中，培养学生未来信息意识和技能的养成。

学情分析：

1.教学对象基本情况分析

本课程的授课对象是七年级学生，通过小学的学习，他们应在抽象逻辑思维上发展和生成创造性逻辑思维和技能。在了解了计算机基本系统组成和应用软件后应开始学习计算机是怎样通过程序自动处理信息的。在此基础上拓展学生思维，培养其分析问题、解决问题的能力，有助于学生终身发展。

2.教学预设匹配度分析

针对本地学生特点，借助当前热门的人工智能，讨论计算机工作的能力和原理。让学生带着好奇与兴奋去亲历思维的形成过程、再现知识的抽象过程和基本原理，从而提升学生信息素养，并且吸引学生在的兴趣的驱动下在课后继续自主深入阅读和探究。

教学内容分析

教学目标：

知识与技能：

1．理解算法的概念，知道算法有优劣之分，体会算法的重要性。

2．了解计算机解决问题的步骤。

3．能够用自然语言和流程图描述算法。

过程与方法：

通过完成问题互动与任务活动，培养学生分析问题、解决问题的能力。

情感、态度、价值观：

培养学生树立算法意识，学以致用。

教学重点：计算机解决问题的步骤，算法的描述方法。

教学难点：能用流程图描述出解决具体问题的算法。

教学方法：讨论法、任务驱动法、讲授法。

教学过程

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图

5’

激发

兴趣

引入

新课

激发兴趣

视频：首个拥有公民身份的机器人采访视频。

师生交流：计算机能独立思考吗？

二、编程引入

计算机必须靠人编写程序来指挥，只是人类大脑的延伸。

了解计算机解决问题的基本原理，就有机会创造机器世界的规则。

过渡：计算机是人脑的延伸，要研究计算机解决问题的过程，需要从人脑解决问题的过程谈起。

视频：小品《钟点工》中大象装冰箱视频片段。

师生交流：如何将大象装进冰箱？

人脑遇到问题正确的思维过程—先分析：问题结果是？已知条件是？解决关键？，然后找到办法和步骤：

1、打开冰箱门

2、把大象放进去

3、关上冰箱门

三、算法引入

这个问题的解决方法、步骤就是算法。

学生观看视频

思考问题

回答问题

明确学习内容

以首位公民身份机器人采访视频和小品《钟点工》中大象装冰箱片段激发学生兴趣，引出本课的学习课题。

任务

驱动

逐步

深入

一、算法的概念

过渡：同学们第一次接触“算法”这个概念，为了更好的理解它，老师请大家体验一个趣味游戏。

任务1：农夫过河

农夫需要把狼、羊、菜和自己运到河对岸去，只有农夫能够划船，而且船比较小，除农夫之外每次只能运一种东西，还有一个棘手问题，就是如果没有农夫看着，羊会偷吃菜，狼会吃羊。请思考该问题算法。

学生自主探究，填写问题分析、设计算法。

师生交流、讨论：

（1）请说一说你的算法。

（2）如果要让计算机来解决这个问题，步骤？

用程序演示农夫过河问题的求解，计算机解决问题的一般过程。

师生交流、讨论：

对计算机来说，那个步骤最为核心？

没有算法，就不能解决问题。

观看投影

体验游戏

探究运送思路、步骤。

演示、回答问题

让学生在体验趣味游戏、思考算法的过程中理解算法的概念，体会算法的重要性，突出学习重点。

通过体验游戏，拉近与算法的距离。

了解计算机解决问题的步骤。

了解算法的重要性

二、算法的优劣

任务2：各组从下面两题中选择一题，设计算法。

（1）一位商人有9枚硬币，其中有1枚略轻的是假硬币。你能用天平（不用砝码）将假硬币找出来吗？

请1、3组写出算法。

(2)请体验猜价格程序猜出图片中手机的价格。

请2、4组写出你的算法。

师生交流：还有没有他算法？

比较几种算法。

思考：哪一种算法比较好？为什么？

小结：

算法不是唯一的，有优劣之分。

我们总是选择高效的算法来解决问题。

分组探究、合作讨论。

交流、描述算法。

比较算法的优劣。

进一步体会算法的重要性。

以趣味问题展开学习，让学生动手动脑，在探究的过程中设计算法，培养学生发散思维的能力。

通过比较各个算法，让学生知道算法有优劣，体会算法的重要性，突出重点。

在分组学习的过程中，培养学生的合作学习能力。

三、算法的描述方法

1、自然语言

过渡：刚才这些算法我们都是用口头或书面语言的形式表达出来的，同学们很容易理解，这种描述算法的方法我们称之为---自然语言。但却比较繁琐。

思考：那还有什么方法可以描述算法？

引出流程图

观看投影

思考、交流问题。

通过生活中的实例，体会自然语言的二义性。

2、流程图

任务3：认识流程图的符号与意义。

阅读教材，完成连线和思考。

师生交流：

一.（1）这个流程图里出现了几种符号？

（2）每种符号代表什么意思？

（3）该流程图描述的什么内容?

一.相比于自然语言，流程图有什么优点？

参照教材和资料，自主探究，了解流程图符号名称和含义。

师生交流

学生竞赛，比比谁能最快读懂流程图。

师生交流

启发学生思考，带着问题自学。培养学生的自主学习能力。

了解流程符号的意义。使学生能够读懂流程图，体会流程图描述算法的特点。

同时为后面学习难点的突破打下铺垫。

对比思考，加强记忆。

8’

巩固

提高

突破

难点

任务4：打开“任务”，完成算法。

1、求半径为R，高为H的圆锥的体积V。

2、超市周末促销。凡是顾客购买的商品超过500元的，打8折,反之打9折。假定顾客购买的商品价格为a元，实际要付多少钱？

小组汇报。

师生交流：如何选择符号，表达具体算法。

小结：流程图可以十分方便的转换为程序，可在学习生活中用来来表示解决问题的步骤。

独立思考

尝试解题

合作交流

小组汇报

师生交流

小结

从学生熟悉的实例入手，分层设计。引导学生思考与分析，完成任务，突破本课学习难点。

培养学生用流程图描述解决具体问题算法的能力。

4’

延伸

拓展

情感

升华

先让学生总结本节课所学内容，老师再提升。

PPT引出编程写代码，学生体验读心术程序。