2025-2026学年高中信息技术选修教案

2025-2026学年高中信息技术选修教案备课组主备人授课教师授教学科授课班级课题名称教学内容一、教学内容：人教版高中信息技术选修1《数据与计算》第三章“算法与程序设计基础”，包括算法的概念与基本特征（有限性、确定性、可行性），算法的描述方法（自然语言描述、流程图表示：起止框、处理框、判断框、流程线），顺序结构与分支结构程序设计实例（如用Python实现数值计算、条件判断程序），结合生活案例（如成绩统计、简单游戏逻辑）理解算法思想。核心素养目标分析二、核心素养目标分析：通过算法概念与特征学习，培养信息意识，感受算法在生活案例中的价值；运用流程图描述和Python实现顺序、分支结构，发展计算思维，提升抽象建模与问题解决能力；在编程实践中强化数字化学习与创新，掌握数字化工具应用；结合成绩统计等案例，树立信息社会责任，关注程序设计中的数据安全与伦理规范。教学难点与重点1.教学重点：算法基本特征（有限性、确定性、可行性）的理解与应用，如通过“计算1到100累加”明确算法必须能在有限步骤内结束；流程图规范绘制（起止框、处理框、判断框、流程线），如用流程图表示“判断奇偶数”时正确使用判断框及分支方向；顺序与分支结构的Python实现，如用if语句编写“根据分数输出等级”程序，掌握条件表达式与代码缩进。

2.教学难点：算法抽象过程，如从“超市购物结算”案例中抽象出“计算总价、判断满减”的算法步骤，学生易忽略“可行性”；流程图逻辑完整性，如绘制“判断闰年”流程图时，条件“能被4整除且不能被100整除，或能被400整除”的分支逻辑易混淆；Python分支结构的条件表达式错误，如将“ifx>0andx<10”误写为“ifx>0orx<10”，导致逻辑判断失真。教学方法与策略四、教学方法与策略：1.采用任务驱动法结合案例教学，如以“校园成绩统计系统”项目贯穿课堂，通过分解任务讲授算法特征与流程图绘制；2.设计小组合作活动，如分组绘制“判断闰年”流程图并互评逻辑错误，再迁移至Python代码实现；3.教学媒体选用希沃白板展示流程图动态生成过程，PythonIDE实时演示代码调试过程，结合在线编程平台（如CodeLab）开展即时反馈练习。教学过程**环节1：情境导入，感知算法价值（5分钟）**

同学们，请看大屏幕（希沃白板展示期末成绩统计表）：我们要计算班级数学平均分、找出最高分，并给60分以下的学生标记“需补考”。如果让你设计一套步骤，你会怎么安排？（停顿，让学生思考）请小明说说你的想法。

学生1：先算总分，除以人数得平均分；然后逐个看分数，记录最大的；最后筛选低于60分的。

老师：很好！这套清晰的步骤就是算法。今天我们就来学习算法的基础知识，让它不仅能帮我们处理成绩，还能解决更多复杂问题。

**环节2：算法概念与特征探究（15分钟）**

同学们，打开课本第45页，阅读“算法的概念”部分。谁能用自己的话说说什么是算法？

学生2：算法就是解决问题的步骤和方法。

老师：准确！但算法不是随便写的步骤，必须满足三个特征。我们以“计算1到100累加”为例（板书），一起分析：

-**有限性**：步骤必须在有限步内结束。比如累加到100就停止，不能无限加下去。

-**确定性**：每一步都必须明确，没有歧义。比如“加下一个数”，具体是哪个数？必须明确是“i+1”。

-**可行性**：每一步都能执行。比如“累加”，你用笔算或计算器都能实现。

现在请判断：这个算法“不断加1，直到和大于1000”满足有限性吗？

学生3：不满足，可能永远加不到1000。

老师：正确！算法的三个特征缺一不可，这是设计算法的核心准则。

**环节3：流程图描述——从抽象到可视化（20分钟）**

同学们，算法可以用自然语言描述，但容易混乱。课本第47页介绍了流程图，它用图形符号直观表示步骤。我们先认识基本符号（希沃白板动态展示）：

-起止框（圆角矩形）：开始/结束

-处理框（矩形）：计算、赋值

-判断框（菱形）：条件分支

-流程线：方向

现在，我们以“判断一个数是奇数还是偶数”为例，一起画流程图。第一步是什么？

学生4：开始。

老师：对，用起止框标“开始”。接下来要输入数，用什么框？

学生5：处理框，写“输入n”。

老师：很好。然后判断n除以2的余数，判断框的条件怎么写？

学生6：“nmod2=0”？

老师：正确！如果条件成立，是偶数，输出“偶数”；否则输出“奇数”。最后结束。请大家在草稿纸上画出来，然后同桌互评，检查符号使用和逻辑是否完整。（巡视指导，发现典型错误：判断框条件写成“n/2=0”，未用取余运算符）

老师：我发现有的同学用“n/2=0”，这是错误的。比如n=3，3/2=1.5≠0，但3是奇数；而取余“3mod2=1”，才正确。判断框必须用“nmod2=0”表示偶数。现在修正流程图，请两位同学上台展示。（展示后点评）

**环节4：Python实现顺序与分支结构（30分钟）**

同学们，流程图是“设计图”，现在用Python把它变成“实建房”。打开PythonIDE，我们先写“输入一个数，判断奇偶数”的代码。第一步是什么？

学生7：输入n。

老师：对，用input()函数，但input()得到的是字符串，要转换成整数，怎么写？

学生8：n=int(input("请输入一个整数："))。

老师：准确！然后判断条件，用if语句，格式是“if条件：”。条件是什么？

学生9：n%2==0。

老师：很好！注意Python里取余是%，不是mod。如果条件成立，执行“print('偶数')”，否则执行“print('奇数')”，else语句怎么写？

学生10：else:print('奇数')。

老师：正确！注意冒号和缩进（展示代码）：

```python

n=int(input("请输入一个整数："))

ifn%2==0:

print("偶数")

else:

print("奇数")

```

现在请大家运行代码，输入2、3、0，验证结果。（学生操作，教师巡视）

老师：我发现有的同学写“ifn%2=0：”，这是错误的！==是判断相等，=是赋值，会导致语法错误。再试一个复杂案例：成绩等级划分（课本第49页），90分以上“A”，80-89“B”，70-79“C”，60-69“D”，60以下“E”。请用if-elif-else结构实现，思考：条件怎么写才能避免重复判断？

学生11：先判断>=90，再判断>=80，这样如果>=90就不会再判断后面的了。

老师：非常棒！这就是分支结构的逻辑优化。代码如下：

```python

score=int(input("请输入成绩："))

ifscore>=90:

print("A")

elifscore>=80:

print("B")

elifscore>=70:

print("C")

elifscore>=60:

print("D")

else:

print("E")

```

现在分组调试：第一组输入95，第二组85，第三组75，第四组65，第五组50，检查输出是否正确。（分组操作，汇报结果）

**环节5：小组合作——算法设计与实现（15分钟）**

同学们，现在以4人小组为单位，完成“判断闰年”任务（课本第50页）。闰年规则：能被4整除但不能被100整除，或能被400整除。要求：1.用自然语言描述算法步骤；2.绘制流程图；3.用Python实现。15分钟后展示成果。（小组讨论，教师参与指导）

小组1代表：我们第一步是“输入年份y”，第二步“判断y%400==0”，如果成立是闰年；否则判断y%4==0且y%100!=0，成立是闰年，否则不是。流程图用了两个判断框，代码用了if-elif-else。

老师：逻辑清晰！但流程图中“能被4整除且不能被100整除”的条件，你们在判断框里怎么写的？

小组1：y%4==0andy%100!=0。

老师：完全正确！现在请运行代码，测试2020（闰年）、1900（不是闰年）、2000（闰年），验证结果。（学生操作，确认无误）

**环节6：总结与升华（5分钟）**

同学们，今天我们学习了算法的概念与特征、流程图描述、Python的顺序与分支结构。谁能说说，设计算法最关键的是什么？

学生12：满足三个特征，尤其是确定性和可行性。

老师：没错！算法是程序设计的灵魂，而分支结构让程序能“智能”判断。下节课我们将学习循环结构，用算法解决更复杂的问题，比如“计算1到100累加”。今天的作业：1.完善“判断闰年”代码，添加输入提示“请输入年份：”；2.用流程图描述“计算平均分”算法，下节课提交。下课！学生学习效果1.**算法概念与特征理解深化**：学生能准确阐述算法的定义，结合"计算1到100累加""超市购物结算"等案例，清晰解释有限性（如累加必须终止于100）、确定性（如"输入n"明确数值）、可行性（如"取余运算"可执行）三大特征，并能识别非算法案例（如"无限循环累加"）。

2.**流程图绘制能力提升**：学生熟练掌握起止框、处理框、判断框、流程线的规范使用，能独立绘制"判断奇偶数""成绩等级划分""闰年判断"等流程图。例如在"闰年判断"中，正确使用菱形框表达"能被4整除且不能被100整除，或能被400整除"的复合条件，并标注清晰分支路径。

3.**Python分支结构编程实现**：学生能将流程图转化为代码，掌握`if-elif-else`结构的应用。例如：

-正确使用`%`运算符实现取余判断（如`n%2==0`）；

-准确构建条件表达式（如`score>=80andscore<90`）；

-严格遵循缩进规则（如`if`、`elif`、`else`下的代码块缩进一致）；

-避免常见错误（如混淆`=`与`==`，漏写冒号）。

在"成绩等级划分"任务中，能优化逻辑顺序（先判断高区间后判断低区间），确保代码高效运行。

4.**问题解决与迁移能力增强**：学生能将算法思想迁移至新场景。例如：

-从"判断奇偶数"迁移至"判断正负数"，修改条件为`n>0`；

-从"闰年判断"迁移至"判断闰秒规则"，调整整除条件；

-在"校园成绩统计"项目中，设计算法步骤：①输入所有分数；②计算总和与平均分；③遍历列表标记低于60分的学生；④输出结果。

5.**调试与优化意识养成**：学生具备基础调试能力，能通过运行结果定位错误。例如：

-发现"输入非整数导致崩溃"，主动添加异常处理（如`try-except`）；

-发现"条件逻辑错误"（如将`and`误用为`or`），通过测试用例（如1900年非闰年）验证并修正；

-优化代码可读性，添加注释（如`#判断是否为闰年`）和输入提示（如`"请输入年份："`）。

6.**信息社会责任意识萌芽**：学生结合"成绩统计"案例，认识到程序设计需关注数据安全（如加密存储学生成绩）和伦理规范（如避免泄露隐私），初步形成负责任使用技术的意识。

综上，学生通过本节课学习，不仅掌握了算法与分支结构的核心知识，更提升了计算思维、问题解决能力和信息素养，为后续循环结构学习及复杂项目开发奠定坚实基础。重点题型整理1.**算法特征分析题**：题目：设计一个“不断输入数字，累加直到和超过1000”的步骤，分析该步骤是否满足算法的有限性，并说明理由。答案：不满足有限性。理由：若输入的数字均为0或负数，累加和可能永远无法超过1000，步骤无法在有限步内结束，违反算法有限性特征。

2.**流程图绘制题**：题目：绘制一个流程图，实现“输入两个整数a、b，输出a与b的较大值”。答案：起止框开始→处理框输入a、b→判断框“a>b?”（是：输出a；否：输出b）→起止框结束。需注意判断框为菱形，分支条件清晰。

3.**Python分支结构实现题**：题目：编写程序，输入一个整数x，判断其是否为3的倍数，并输出“是”或“不是”。答案：

```python

x=int(input("请输入整数x："))

ifx%3==0:

print("是")

else:

print("不是")

```

关键点：使用%取余运算符，条件表达式需用==。

4.**逻辑条件优化题**：题目：判断学生成绩等级（90-100为A，80-89为B，70-79为C，60-69为D，60以下为E），若用多个if语句实现，会出现什么问题？如何优化？答案：问题：重复判断（如先判断≥90，再判断≥80，即使≥90仍会执行后续判断）。优化：用if-elif-else结构，按从高到低区间判断，避免重复。

5.**算法迁移应用题**：题目：设计算法，输入三角形三边a、b、c，判断是否为等边三角形（三边相等）。答案：①输入a、b、c；②判断a==b且b==c；③成立则输出“等边三角形”，否则输出“不是”。Python代码：

```python

a=float(input("边长a："))

b=float(input("边长b："))

c=float(input("边长c："))

ifa==b==c:

print("等边三角形")

else:

print("不是")

```

关键点：复合条件用and连接，注意浮点数比较可能需处理精度问题。教学评价1.课堂评价：通过提问算法三大特征（有限性、确定性、可行性）理解情况，如让学生举例说明“超市购物结算算法”是否满足可行性；观察学生绘制流程图时符号使用规范性，如判断框是否为菱形、流程线方向是否正确；现场测试Python分支结构代码编写，如输入分数判断等级时，检查条件表达式（score>=90）和缩进格式；巡视小组合作“闰年判断”任务，关注算法步骤抽象是否完整，如是否正确处理“能被400整除”的特殊情况。

2.作业评价：批改流程图绘制作业，重点标注判断框条件逻辑错误（如将“能被4整除且不能被100整除”漏写“且”）、分支路径缺失等问题；点评Python代码实现，指出常见错误（如if条件用“=”代替“==”、漏写冒号、缩进不一致），对优化代码逻辑的学生给予鼓励；针对算法迁移应用题（如“判断三角形类型”），评价步骤分解的合理性，如是否正确处理三边关系；反馈信息社会责任意识，如在成绩统计程序中是否考虑数据隐私保护提示，强化伦理规范意识。板书设计①算法概念与特征

-算法：解决问题的有限、确定、可行的步骤