4.3 初识非数值计算第1课时教科版（2019）高中信息技术必修一教学设计

4.3初识非数值计算第1课时教科版（2019）高中信息技术必修一教学设计课题XX课时1教学内容本节课教学内容为教科版（2019）高中信息技术必修一中的“4.3初识非数值计算第1课时”。主要包括：非数值计算的概念、分类及特点；非数值计算的常用算法；以及非数值计算在生活中的应用。通过本节课的学习，使学生掌握非数值计算的基本概念，了解非数值计算的常用算法，并能将非数值计算应用于实际问题的解决。核心素养目标培养学生信息意识，通过探索非数值计算的概念和应用，提高学生对信息处理能力的认识。增强学生的计算思维，引导学生运用算法解决实际问题，提升逻辑推理和问题解决能力。同时，培养学生信息社会责任，让学生理解非数值计算在现代社会中的重要作用，激发其对信息技术应用的兴趣和责任感。教学难点与重点1.教学重点

①非数值计算的概念理解：帮助学生准确把握非数值计算的定义，区分其与数值计算的区别。

②非数值计算分类的掌握：通过实例分析，让学生理解不同类型非数值计算的特点和应用场景。

③非数值计算算法的学习：引导学生学习并理解常用的非数值计算算法，如排序、搜索等。

2.教学难点

①非数值计算算法的原理理解：由于非数值计算涉及复杂的概念和原理，学生可能难以理解算法的具体实现过程。

②非数值计算的实际应用：将非数值计算与实际生活或工作场景相结合，让学生理解其应用价值，可能存在理解和应用上的困难。

③算法思维能力的培养：非数值计算的学习不仅要求学生掌握算法，还需要培养学生的算法思维，这对于学生来说是一个挑战。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：系统讲解非数值计算的基本概念、分类和算法原理，为学生提供知识框架。

2.讨论法：组织学生围绕具体案例进行讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。

3.实验法：通过设计简单的非数值计算实验，让学生亲自动手操作，加深对算法的理解和应用。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示非数值计算的相关图表和实例，直观展示算法过程。

2.教学软件辅助：使用教学软件模拟非数值计算过程，提高学生的学习兴趣和互动性。

3.网络资源整合：引入网络资源，如在线教程和案例，拓宽学生的知识视野。教学过程一、导入新课

同学们，大家好！今天我们要一起探索一个既熟悉又充满挑战的领域——非数值计算。在日常生活中，我们经常使用计算器来处理数值问题，那么，非数值计算又是什么呢？它又是如何在我们的生活中发挥作用的呢？让我们一起揭开这个谜团。

二、新课讲授

1.非数值计算的概念

同学们，我们先来了解一下什么是非数值计算。非数值计算指的是处理非数值数据的计算，这些数据包括文字、图像、声音等。它与数值计算不同，数值计算主要处理数字，而非数值计算则更侧重于信息的处理和转换。

2.非数值计算的分类

非数值计算可以分为多种类型，比如文本处理、图像处理、声音处理等。接下来，我将为大家介绍几种常见的非数值计算类型。

（1）文本处理：文本处理是指对文字信息进行编辑、排版、检索等操作。例如，我们使用的文字处理软件Word，就可以进行文本的格式设置、字体更改、段落调整等操作。

（2）图像处理：图像处理是指对图像进行编辑、增强、分析等操作。比如，我们常用的图像处理软件Photoshop，可以调整图像的亮度、对比度、色彩饱和度等，还可以进行图像的修复、合成等操作。

（3）声音处理：声音处理是指对声音信号进行编辑、合成、分析等操作。例如，我们使用的音频编辑软件Audacity，可以剪辑、拼接、调整音量等。

3.非数值计算的应用

了解了非数值计算的分类后，我们再来探讨一下它在生活中的应用。

（1）信息检索：在互联网时代，信息检索变得尤为重要。通过非数值计算，我们可以快速找到所需的信息，提高工作效率。

（2）智能语音助手：智能语音助手如Siri、小爱同学等，就是基于非数值计算技术实现的。它们可以通过语音识别、语音合成等技术，为用户提供便捷的服务。

（3）人脸识别：人脸识别技术也是非数值计算的一个应用领域。通过分析图像中的面部特征，我们可以实现身份验证、安防监控等功能。

三、课堂练习

为了让大家更好地理解非数值计算，接下来我将为大家准备几个课堂练习。

1.请同学们思考：在日常生活中，你遇到过哪些需要非数值计算解决的问题？请举例说明。

2.请同学们分组讨论：结合所学知识，设计一个简单的非数值计算程序，如文字处理、图像处理或声音处理等。

3.请同学们展示自己的作品，并简要介绍程序的功能和实现方法。

四、课堂总结

同学们，通过本节课的学习，我们了解了非数值计算的概念、分类和应用。希望大家在今后的学习和生活中，能够运用所学知识，解决实际问题。下面，我将为大家总结本节课的重点内容。

1.非数值计算的概念：处理非数值数据的计算。

2.非数值计算的分类：文本处理、图像处理、声音处理等。

3.非数值计算的应用：信息检索、智能语音助手、人脸识别等。

五、课后作业

为了巩固所学知识，请大家完成以下课后作业。

1.阅读教材相关章节，深入了解非数值计算的其他应用领域。

2.尝试使用一种非数值计算工具，如文字处理软件、图像处理软件等，完成一个小项目。

3.结合所学知识，撰写一篇关于非数值计算应用的文章，分享给你的同学和老师。

同学们，今天的课程就到这里。希望大家能够把所学知识运用到实际生活中，不断探索、创新。谢谢大家！学生学习效果学生学习效果

1.知识掌握方面

学生们能够准确地理解非数值计算的概念，区分其与数值计算的差异。他们掌握了非数值计算的分类，包括文本处理、图像处理和声音处理等，并能识别这些分类在现实生活中的应用。

2.技能提升方面

学生们在课堂练习中，通过实际操作和应用非数值计算工具，如文字处理软件和图像处理软件，提升了他们的实际操作技能。他们学会了如何使用这些工具进行基本的编辑、排版和图像处理，这些技能对于他们未来的学习和工作都具有实用性。

3.问题解决能力

学生们在讨论和设计简单非数值计算程序的过程中，锻炼了他们的逻辑思维和问题解决能力。他们学会了如何分析问题、设计解决方案，并通过编程或软件操作来实现这些解决方案。

4.创新思维培养

通过设计小项目和撰写文章的作业，学生们展现出了创新思维。他们能够将所学知识应用于新的情境中，提出自己的想法和解决方案，这对于培养他们的创新精神和创造力具有重要意义。

5.信息意识增强

学生们通过本节课的学习，增强了信息意识，认识到非数值计算在现代社会中的重要性。他们意识到信息技术在信息检索、智能语音助手和安防监控等领域的广泛应用，这有助于他们更好地理解信息技术在社会发展中的作用。

6.团队合作能力

在小组讨论和合作完成项目的过程中，学生们学会了如何与他人协作，共同完成任务。他们学会了倾听他人的意见，尊重团队合作，这对于他们未来的团队工作和社交能力的发展具有积极影响。

7.学习兴趣激发

通过本节课的学习，学生们对非数值计算产生了浓厚的兴趣。他们开始关注信息技术的发展，并主动探索更多与信息技术相关的知识，这有助于激发他们的学习动力和自主学习能力。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《人工智能：一种现代的方法》（StuartRussell&PeterNorvig著），书中详细介绍了人工智能的基本概念和算法，包括许多非数值计算的应用。

-视频资源：YouTube上关于图像识别、自然语言处理等非数值计算应用的科普视频，如“AIin5Minutes”系列视频。

2.拓展要求：

-鼓励学生在课后阅读相关书籍，以加深对非数值计算理论的理解。

-观看科普视频，通过直观的方式了解非数值计算在实际中的应用案例。

-学生可以选择自己感兴趣的特定非数值计算领域进行深入研究，如机器学习、数据挖掘等。

-教师将提供一份推荐的阅读材料列表和视频资源列表，供学生选择。

-学生可以组织小组讨论，分享各自的阅读心得和视频观后感，促进知识交流。

-对于学生在拓展学习中遇到的疑问，教师将在下一节课后提供解答和指导。

-学生将被要求撰写一篇小论文，总结自己在课后拓展中的收获和发现，以及这些内容如何与课本知识相结合。板书设计1.非数值计算概述

①非数值计算定义

②非数值计算类型

-文本处理

-图像处理

-声音处理

2.非数值计算分类

①文本处理

-文字编辑

-排版设计

-检索应用

②图像处理

-图像编辑

-图像增强

-图像分析

③声音处理

-声音编辑

-声音合成

-声音识别

3.非数值计算应用

①信息检索

②智能语音助手

③人脸识别

4.非数值计算工具

①文字处理软件

②图像处理软件

③音频编辑软件

5.非数值计算与信息技术

①信息技术发展

②信息技术应用领域

③信息技术对社会的影响教学评价与反馈1.课堂表现：学生在课堂上的参与度较高，能够积极回答问题，对于非数值计算的概念和分类有较好的理解。在课堂练习中，大部分学生能够根据所学知识完成基本的非数值计算任务，如使用文字处理软件进行文本编辑。

2.小组讨论成果展示：在小组讨论环节，学生们能够有效地合作，共同设计非数值计算程序，并展示他们的作品。他们的讨论内容丰富，展示了他们对非数值计算应用的深入理解。

3.随堂测试：通过随堂测试，评估学生对非数值计算基本概念和算法的掌握程度。测试结果显示，大部分学生能够正确回答关于非数值计算的问题，但对于一些复杂的算法原理理解仍有待加强。

4.学生自评与互评：鼓励学生在课后进行自我评价和互评，以反思自己在课堂上的表现和学习成果。学生通过自评和互评，认识到自己在非数值计算知识掌握上的优势和不足，为今后的学习提供了方向。

5.教师评价与反馈：针对学生在课堂上的表现和课后作业，教师将进行以下评价与反馈：

-对于课堂表现积极、参与度高的学生