2.4可以复用的代码课时教学设计20232024学年教科版高中信息技术必修1

课时教学设计二次备课课题2.4可以复用的代码1.教学内容分析数值计算作为计算数学的主要部分和关键环节，研究求解数学模型的理论及其算法和软件实现。算法针对实际问题求得符合精度的近似解，并对算法的收敛性、稳定性和误差进行分析、计算。数值计算方法的内容十分丰富，它在科学技术中正发挥着越来越多的作用，许多计算领域的问题，如计算物理、计算化学、计算经济学等都可归结为数值计算问题。在教学过程中,引导学生学习数值计算方法内容的同时,训练和提升自己的计算思维能力,重视并积极探索如何通过程序来解决实际问题，并将其引入到教学内容中,推荐采用理论求解与计算机模拟相融合的教学模式。任务一绘制数学函数曲线，通过不同的方式绘制三角函数。培养学生的信息意识，能针对实际问题选择合适的软件和方法；同时借助Python的科学计算模块和绘图库，突出算法思想、简化程序，同时让同学理解Python在程序设计中的优势，消除学生的畏难情绪，激发学习的热情。任务二是求解斐波那契数列。对于数列本身学生可以很轻松地求解，教师应该把重点落在递推式的分析及迭代实现上，便于学生举一反三，从一个问题入手学会一类问题的解决方法。在编程技能方面，要关注函数的定义及调用方式。学情分析1、高二学生的感知力和观察能力明显提高，在先前的学习中，已经学习了顺序结构、分支结构和循环结构，对编程有了一定的了解，但是编程思维处于萌芽阶段，相关概念较为混乱，操作能力有限，编程的基础较为薄弱。2、本节课通过程序的演示，让学生领悟算法的作用。算法教学有利于培养学生的逻辑思维能力，有利于学生在遇到问题时，可以利用计算思维来解决问题，为学生未来的学习特别是信息技术方面的学习提供支持。目标确定1.感受数据的图形化表示。2.设计解析式或迭代方程，进行数值计算，解决问题。3.了解数值类算法在实际问题解决时的应用及常用方法。4.学习重点难点学习重点：数据的图形化表示。学习难点：设计解析式或迭代方程，进行数值计算，解决问题。数值类算法在实际问题解决时的应用及常用方法。任务一：绘制数学函数曲线教师活动活动1（用WPS表格绘制正弦曲线）利用描点法画函数曲线。以30度为间隔，绘制0360度之间的正弦函数图像。需要先完成WPS表格数据的计算。画图步骤填表之后，选择相应数据，建立折线图绘制函数图像。提问：图像缺点是什么？学生：图像的关键点太少，精度不够，图像不光滑。要提高精度，每隔1度画1个点需要300多行。学生活动认真思考、回答问题设计意图从wps表格绘图，感受数据的图形化表示环节二：利用Python绘制正弦曲线教师活动活动2（用Python绘制正弦曲线）借助计算机程序描点，可以达到快速且精确度高的效果。分析:用python绘制函数曲线用到了numpy模块和matplotlib模块。numpy模块numpy是一个科学计算包，其中包含很多数学函数，如三角函数、矩阵计算方法等。通过arrange函数可以创建一个等差数列。例如：arange(0,2*numpy.pi,0.01)表示在02pi之间每隔0.01取个值。Sin(x)生成函数值。matplotlib模块matplotlib模块是python中最出色的绘图库。调用matplotlib.plot函数时，坐标系可以根据数值范围自动生成。show()函数将绘制的图像窗口显示出来。教师对两个模块进行介绍学生活动认真思考，理解思考交流设计意图：通过问题的追问，引导学生思考，由浅入深，找出问题解决的关键点强化学生对算法思想的领会。环节三：自顶向下，逐步细化教师活动1.细化问题如何计算一个自然数需要多少根火柴棒？2.分析问题以“14需要多少根火柴棒？”为例，学生讨论如何计算需要的火柴棒数目3.设计算法在师生讨论的基础上，画出流程图学生活动学生小组讨论设计意图：逐步细化问题通过一个具体的实例分析，由特殊到一般，培养学生发现、抽象、总结的能力，感受算法研究的价值环节四：编写代码，调试运行教师活动编写代码教师带领学生结合流程图写出程序代码验证结果：生入试据：，5，100察序行果：，，14学生活动思考实践编写程序实践检测发现漏洞修改程序反复检测直至结果正确学生活动设计意图：让学生通过运用算术运算符的多种组合运算，从而实现算法，培养学生的逻辑思维与计算思维。通过检测发现问题，不断细化，直至问题解决，在反复的验证过程中培养学生科学严谨的态度环节五：用函数解决问题教师活动认识函数函数（function）是可重复使用，实现某一功能的代码段。Python提供了许多内建函数，如print()、round()，我们也可以自己创建函数。自定义函数格式注意：参数、返回值可0个或多个，非必选项调用函数通过函数名即可调用函数、注意：自定义函数需先声明，后调用，参数传递要一一对应调试运行：师生共同分析函数的执行过程，验证程序的执行结果练习求解1!+2!+3!+4!……+100!学生活动思考任务聆听讲解理解要点观察思考学习方法思考交流实践验证思考完成练习设计意图：直接指出函数的意义，并给出学生熟悉的函数实例，帮助学生理解函数的概念。通过师生共同分析函数的执行过程帮助学生理解函数中参数、返回值的作用与意义5.学习活动设计1.面对一些复杂的问题，可以采用自顶向下、逐步细化的方法2.编写代码时，可以用函数实现化繁为简、分而治之3.运用函数解决问题，必须先定义再调用6.板书设计2.4可以复用的函数自定义函数格式def函数名（参数） #函数说明 语句或语句组#函数体 return返回值7.作业与拓展学习设计课堂练习求解1!+2!+3!+4!……+100!8.特色学习资源分析、技术手段应用说明多媒体教室：电脑+投影；PPT课件及Python运行软件9.下一轮教学建议教师可以在讲解函数之后比较两种解決方式，让学生自己体会,从而在今后的过程中能够做出恰当的选择。在程序编写方面学生