2.1解决问题的一般过程和用计算机解决问题教学设计20232024学年人教中图版高中信息技术必修1

1.1解决问题的一般过程和用计算机解决问题第1课时学科信息年级高一班级授课教师章节第二章第一节课题名称解决问题的一般过程和用计算机解决问题课型新授课授课时间课标要求内容要求:通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程。学业要求:依据解决问题的需要，设计和描述简单算法；利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。教学目标（核心素养）1．通过对出行打车过程的对比，体验问题解决方式的多样性，·体会人工解决问题与计算机解决问题的不同特点。。（信息意识）2．通过对交通疏导问题的思考与探究，体会人工解决问题与计算机解决问题的过程与区别，经历计算机解决问题的一般过程,了解用计算机解决问题的优势。（计算思维、信息意识）3．经历用计算机解决问题的过程，阅读Python语言程序，能够修改简单的程序代码，体验程序设计的魅力，激发学习算法与程序设计的兴趣，发展计算思维。（计算思维、数字化学习与创新）教学重点用计算机解决问题的一般过程。教学难点运用计算思维进行问题分析和分解。教学方法案例教学法、讲授法、讨论探究法课时安排1课时教学过程教师活动学生活动二次备课新课引入体验探究：阅读P39的体验探索并完成以下思考：1.针对上面的情境，比较“招手叫车”和“网络约车”两种方式的不同，并完成表2.1.1。2.从问题解决的过程和效率等方面，分析这两种方法的异同。教师小结:现如今我们在解决生活中的问题时，通常既可以人工解决问题，又可以用计算机解决问题，这两种方式解决问题的过程分别是怎样的呢？这节课我们就来学习解决问题的一般过程和用计算机解决问题。阅读体验探究思考问题并回答此处通过课本上的体验探究，让学生先阅读材料结合自己的生活实际问题解决的过程和效率等方面对比两种方式的不同完成书上的表格教学环节教学环节教学环节一、解决问题的一般过程生活中人们经常会面对各种各样的“问题”，诸如探索自然、了解社会、认识自我等。在解决这些问题的过程中，人们逐渐把握规律，认识真理。解决问题就是要在已知条件和可能的结果之间寻求具体的途径与方法，并应用它们实现目标。通常，解决问题的过程需要经历一系列的思维和实践活动。思考活动：交通指挥问题我们每天上学和放学路上都会经过红绿灯路口，路口的交通状况如何？请同学模仿红绿灯路口的车流量情况，做一个情境再现。教师引导学生思考以下三个问题：（1）交通警察指挥交通的过程；（2）人工指挥和信号灯控制各自的特点；（3）程序自动化控制的优势。根据以上可以总结人们解决问题的过程通常包括以下阶段：1.分析问题：调查、搜集相关资料，明确问题的目标、条件，猜测已知和未知的关系。2.寻找解决问题的途径与方法：设计问题求解方案，包括具体的途径和方法等。3.解决问题并验证结果：解决问题，验证答案、评估效果，实现问题的最终解决。根据问题思考我们发现通过信号灯控制实现更方便,节省人力物力,这就是利用计算机程序自动化控制来实现解决问题的过程.接下来我们来学习用计算机解决问题的过程.二、用计算机解决问题的过程1.提出问题：交通信号控制系统是利用计算机程序控制红绿灯时长变化来指挥交通的。利用计算机解决问题能在某种程度上提高解决问题的效率。那么，用计算机解决问题的一般过程是什么？2.对比分析，总结归纳：将交通警察指挥交通的一般过程与用计算机编程解决该问题进行对比分析，总结出用计算机编程解决问题的一般过程（图1）利用计算机编程的方式进行问题求解时，通常需要经历以下环节：阅读教材p4143分析如何用程序解决我们前面遇到的问题：用计算机程序控制交通信号灯“红灯变绿灯”（1）分析问题用计算机编程解决问题时，需要对问题进行分析，明确问题的目标和条件等，需要把问题进行抽象，通过建模的方式，界定和描述问题。问题描述的方式并不唯一，有的问题可用数学模型描述，有的问题可用文字、表格或图形等形式描述。（2）设计方案计算机编程解决问题的设计方案一般包括以下两个环节：首先，根据需求分析，将问题按照求解过程分解为若干相对独立的功能，每个功能完成一个特定的任务。如果分解的某些功能仍然比较复杂，还可再进行细分。然后，针对分解的各个特定功能分别进行详细的操作步骤设计，给出问题求解的具体过程和方法，即进行算法设计。（3）编程调试a.编写程序：编写程序就是利用计算机程序设计语言描述算法，实现问题求解的过程。在计算机领域，程序是一组可执行的计算机指令。b．编写完成的程序，需要进行调试运行。一般，调试程序不仅要发现错误，分析其产生的原因，并进行改正；还要对运行的结果进行分析和验证，判断其是否正确和完整。程序设计语言也在不断发展，程序设计语言经历了从机器语言、汇编语言到高级语言的发展历程。自主阅读:“阅读拓展：程序设计语言”P44实践活动：Python程序的修改与运行运行“红灯变绿灯.py”，阅读程序代码，参照注释语句分析程序功能。教师运行程序（也可课前把程序下发给学生，让学生先试运行程序并做简单修改）任务：1、根据P43图2.1.5所示的“红灯变绿灯”功能分解，分析每个功能所对应的程序代码。2、思考如果将红灯持续显示时长设为10s，应该如何修改程序。3、运行程序后发现绿灯一闪而过，如何让绿灯也持续显示15s？在编写程序时，为了便于阅读和理解程序，通常会使用注释。注释语句是对程序代码的解释和说明，在运行程序时不会被执行。在编写程序时，要养成添加注释的良好习惯，以提高程序的可读性。阅读交通指挥问题，回答思考问题，总结出人们解决问题的过程。通过案例，感受计算机解决问题的优势。阅读用计算机程序控制交通信号灯“红灯变绿灯”思考问题，初步知道计算机编程方式解决问题的环节。阅读44页拓展，程序设计语言的发展历程借助注释初步阅读程序，并根据问题对程序进行简单修改。此处通过交通指挥问题让学生切实感受身边的问题，并引出解决问题的一般过程，以及用计算机解决问题的优势，引出交通信号控制系统如何利用计算机程序控制红绿灯时长变化来指挥交通的.围绕这个问题对计算机解决问题的过程进行了讲解.通过学生自主阅读结合计算机程序控制交通信号灯“红灯变绿灯”分析并展示计算机编程解决问题的过程。这里设计让学生自主阅读了解三种程序设计语言的的特点和区别。引出我们所使用的程序设计语言Python，并运行“红灯变绿灯.py”程序阅读理解程序代码。提出任务要求。课堂小结随堂检测板书设计作业1、根据P43图2.1.5所示的“红灯变绿灯”功能分解，分析每个功能所对应的程序代码。2、思考如果将红灯持续显示时长设为10s，应该如何修改程序。3、运行程序后发现绿灯一闪而过，如何让绿灯也持续显示15s？4、运行程序，观看结果，并截图（红灯或绿灯）粘贴到Word中，保存并提交作业。截图方法：按键盘上的printscreen键（在F12后面）粘贴：新建Word文档，重命名为“zuoye1”双击打开点右键选择粘贴保存。教学反思因为是第一次接触编程学生对于程序语言的学习存在畏难心理；部分学生对学习内容不