Processing图形交互设计基础电子教案 单元4-processing高级应用-4-2面向对象的程序设计

教案4-2：类的创建与调用（4学时）一、教学分析学情分析知识基础能力水平素养水平整体分析根据上次课学习，学生对processing的了解为：1.processing的基础应用2.Processing的综合应用3.自定义函数的创建学生完成了processing基础知识和Processing的综合应用所有知识学习后以及自定义函数的创建后就可以进一步学习Processing的面向对象的程序设计。本次课是学习如何用函数、类和对象将复杂的程序分解，并进行工程化的管理，实现面向对象的程序设计。根据上次课学生的学习情况：1.学生能够清楚Processing基础语法2.学生能够用Processing绘图函数绘制基础图形3.学生能够创建数组，定义数组以及用图形的方式显示数组数据4.学生能够用数组的方式管理图片并制动图片动态显示效果5.学生能使用键盘和鼠标实现交互设计6.学生能够创建各种类型的自定义函数在图片应用中将川剧脸谱、蝶恋花、孔明灯、中秋佳节等富有文化内涵的传统物品通过计算机编程进行再创作，学会从古典文学以及非物质文化遗产中寻找素材，做到古为今用。根据课堂学生讨论情况：学生能积极思考，善于提问，对交互设计思想学会思考分析，结合自定义函数，Processing可以完成多种作品的制作。教学实施策略课前知识点小测：所有学习过的processing基础应用以及processing综合应用以及高级应用部分的自定义函数通过视频说明面向对象程序设计的基本设计理念演示纷纷飞落的花瓣雨的效果二、教学内容教学目标知识目标学会绘制绚丽多彩花瓣雨案例中的主要对象。学会为每个对象定义一个类的方法。学会确定类之间的关系，如继承或关联等。学会实现类定义的方法，学会编写具体方法和属性以及了解创建对象实例的方法。能力目标能够绘制绚丽多彩花瓣雨案例中的主要对象。能够为每个对象定义一个类的方法能够确定类之间的关系，如继承或关联等能够学会实现类定义的方法，学会编写具体方法和属性以及了解创建对象实例的方法素养目标学生通过类来绘制漫天飘落的花瓣雨，会关注大自然的一草一木，一片云，一阵雨，一朵花，加深对变化万千大自然的认识和热爱。教学内容（1）通过定义类制作移动的花瓣（2）通过类的继承制作花瓣（3）通过申明多个对象制作纷纷飘落的花瓣雨教学重点内容类的定义类的继承和封装类的实例化解决策略享讨论：本案例是用Processing来模拟花瓣雨的效果，创造一个视觉上吸引人的艺术作品，要达到此效果，首先需要加载花瓣图片，并且具有移动甚至在空中纷纷飞舞的效果。本案例中创建花瓣类以及类的方法（移动），建立一个对象，并用for循环扩展到多个对象，最终实现绚丽多彩的花瓣雨的效果。分析：定义类与创建构造函数，声明对象，调用类的方法和函数，了解类的封装、继承和多态特性，掌握对象的实例化。层层深入、从理解类的一个对象，到多个对象以及基于继承类的扩展、最终了解对象实例化的方法。勤思考：需要学会以下几个方面绘制绚丽多彩花瓣雨案例中的主要对象的创建。为每个对象定义一个类的方法。确定类之间的关系，如继承或关联等。掌握实现类定义的方法，学会编写具体方法和属性以及了解创建对象实例的方法。编代码实现：定义Peta类（2）创建加载图片的Peta类的函数（3）创建Peta类的花瓣移动函数教学难点内容（1）类的定义（2）类的继承和封装解决策略讨论分析如何定义类，定义类需要如何定义类的名称、定义域以及构造器动手编程，在调试代码中发现问题和解决问题查询AI工具，获得相关的解决办法三、教学实施课前导预环节教师活动学生活动设计意图视频学习1.提醒智慧职教视频学习2.发布课前讨论1.进行智慧职教processing视频学习2.学习类的定义3.学习类的继承、封装与多态4.学习类的对象实例化5.完成课前测验课前预习，学习类的定义，学习类的继承、封装与多态，学习类的对象实例化课中导学环节教师活动学生活动设计意图回顾引入15分钟1.PVector是Processing中用于表示二维或三维向量的类。2.构造函数PVector()可以创建一个新的PVector对象，举例说明1.思考问题2.向AI工具提出疑难问题如类的定义注意事项，类如何进行继承、封装，写一个不超过10行的代码3.分享讨论解决方案1．带领学生分析类的定义，为何要继承，为何要封装？2.利用提问方式，引导学生培养主动向AI工具查询知识的习惯，培养自学和探索问题的能力新知讲解30分钟介绍新知识：定义类的名称：其语法为class名称后面加{}。定义域（fields）：域意为局域变量，即类里面的变量。构造器（constructor）：构造器主要用来在创建对象时初始化对象，即为对象变量赋初始值，总与new运算符一起使用。定义类的名称示例定义类的定义域示例定义类的构造器示例1.编程序实践运行2.通过小组分享活动，激发学生参与课堂，共享知识。项目剖析45分钟情景剖析：制作“移动的花瓣”效果展示方案剖析：processing代码编写分析。实施剖析：具体用processing代码完成。1.学生编写代码实施。2.讨论processing代码完成情况。促进学生利用AI工具自主学习和解决问题，分享讨论，共同学习成长课中导学环节教师活动学生活动设计意图项目递进20分钟1.实时指导，观察小组协作情况2.组织学生小组讨论“制作花瓣雨”建立Particle1类建立继承Particle的Petal子类主函数中调用Petal类1.突出教学重点：类的继承2.加强团队协作。项目实施25分钟1.组间巡视，实时指导，答疑解惑。2.组织学生展示小组方案并完成互评。1.编程实现花瓣雨1.强化类的继承，实现花瓣雨的制作。2.协作共同完成，提高团队协作能力。3.观点分享交流，培养思辨能力。项目进阶30分钟1.“面向对象的编程”可以产生相同特征的不同对象，只要在构造器中设定一系列的参数，就能实现多样化对象的结果，也可以声明多个对象，实现多次调用的目的。讨论“纷飞的花瓣雨”。2.组间巡视，实时指导，答疑解惑。修改“花瓣雨”的程序改变对象的数目制作“纷飞的花瓣雨”1.模拟真实场景，培养学生认真细致、主动探究思考精神点评总结15分钟1.回顾本次课主要教学内容。2.总结procesing“用于制作“移动的花瓣”、制作“花瓣雨”以及制作“纷飞的花瓣雨”动态效果的呈现3.点评项目完成优秀小组，表现优异个人。1.优秀作品展示。2.完成拓展任务。提前完成项目实施的小组执行进阶任务，因材施教课后固升环节教师活动学生活动设计意图巩固拓展1.利用智慧职教推送课后小测，关注作业情况。2.发布拓展练习，参考openprocessing上的作品3.反思本次教学，及时改进教学策略。1.完成推送的小测题目。2.参考openprocessing上的作品，用面向对象的程序设计方法制作作品1.巩固提升本次所学知识。2.学生多练习类、对象以及面向对象的程序设计方法，用于自己的作品设计中。四、教学反思与诊改教学效果由课堂作业和课堂反馈可知，学生已较好地完成类的定义、类的继承与封装与多态，达到了知识目标由学生讨论分享、实际操作，教学基本达成了能力目标；由课堂反馈可知，学生对本次课内容与专业的结合认可度较高。在课堂小组讨论，知识分享环节表现突出,基本达到了素养目标。特色创新借助真实Processing技术应用场景和体验平台，帮助学生深度体验当前Processing技术的最新应用，并且实际操作，动手能力和解决问题能力得到很好的提升通过多种课堂活动，突显学生不同方面优点，激发对学习的热