粤教清华版初中信息技术九年级上册：星期查询程序设计与实现教案

粤教清华版初中信息技术九年级上册：星期查询程序设计与实现教案

一、教学内容分析

从《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》审视，本课位于“身边的算法”模块向“过程与控制”模块过渡的关键节点。在知识技能图谱上，学生已初步掌握顺序、分支结构及基础数据类型，本课的核心在于引入“字符串函数”与“键盘输入函数”，这两者是实现程序与用户动态交互、处理文本信息的“钥匙”，标志着学生编程实践从静态预设向动态响应的飞跃，为后续学习更复杂的数据处理和算法逻辑奠基。过程方法上，本课以“星期查询”这一实际问题为载体，蕴含了“抽象与建模”（将现实查询需求转化为计算机可执行的逻辑步骤）、“算法设计”（设计判断、匹配与输出的流程）及“调试迭代”（验证程序对不同输入的处理是否正确）的完整计算思维链条。在素养价值渗透层面，通过“如何让程序更友好地处理用户可能的输入错误”等问题的探讨，潜移默化地培养学生严谨、周密的数字化学习与创新素养，以及面对问题时的系统思维与责任意识。

面向九年级学生，其思维正处于从具象向抽象过渡的关键期。已有基础方面，学生熟悉print()

、if-else

等基本语句，对字符串概念有初步接触。然而，从“认识字符串”到“灵活调用函数处理字符串”存在显著的认知跨度，尤其是对函数参数、返回值等抽象概念的理解，以及将多个函数组合解决复杂问题的逻辑整合能力，将成为主要障碍。此外，学生键盘输入习惯不一，可能产生预料之外的输入（如带空格、中英文混合），这恰恰是绝佳的教学契机。基于此，教学调适策略将遵循“小步快走、层层递进”原则，设计从模仿到改编再到创新的阶梯任务；在过程评估中，通过“代码直播间”实时展示、同伴互查等方式，动态诊断学生在代码拼接、逻辑理解上的卡点；并为不同层次学生提供“代码锦囊”（函数速查卡）和“挑战升级”任务，实现异步达标。

二、教学目标

知识上，学生将超越对input()

、len()

、str.lower()

等函数的孤立记忆，理解其在“输入-处理-输出”程序框架中的协同作用，能准确解释各函数参数与返回值的含义，并能在类似情境中迁移应用，建构起关于“人机交互基础函数集”的初步知识网络。

能力层面，学生能够独立完成“获取用户输入→进行必要清洗与转换→执行核心逻辑判断→输出友好结果”的完整程序设计流程，并初步具备预判用户非规范输入、通过添加条件判断增强程序鲁棒性的意识与实践能力。

情感态度与价值观上，在调试程序处理各种“刁钻”输入的过程中，学生能体会到程序设计的严谨性与服务于用户的实用性，培养精益求精的工匠精神，并在小组协作解决开放性挑战时，乐于分享思路，尊重不同的解决方案。

科学思维目标聚焦于计算思维中的“分解”与“模式识别”。学生需能将“查询星期”这一模糊需求，分解为“识别输入”、“匹配规则”、“产生输出”等清晰子任务，并识别出字符串大小写转换、子串匹配等可作为通用模式（函数）解决的具体问题。

评价与元认知目标体现在，学生能够依据“功能完备性”、“代码可读性”、“异常处理友好性”三项简易量规，对自我或同伴的程序进行初步评价，并能在教师引导下，反思“是先处理输入还是先设计逻辑”等策略选择对编程效率的影响。

三、教学重点与难点

教学重点在于字符串处理函数与键盘输入函数的综合应用逻辑。确立依据是，课标强调“通过编程解决问题”，而实现这一目标的关键一步即是程序与外界的信息交换与处理。input()

函数是程序动态性的起点，字符串函数则是加工输入数据的“工具箱”，二者结合构成了无数实用程序的基础原型。从学业评价导向看，能否熟练、准确地运用这些函数实现既定功能，是衡量学生编程实践能力的重要标尺。

教学难点在于对用户输入进行多维度预处理与程序鲁棒性设计的思维建立。预设依据源于学情分析：学生习惯于处理“理想化”的预设数据，当面对用户真实、随机的输入时，容易因考虑不周而导致程序出错或崩溃，如输入“Monday”、“MONDAY”或“monday”时程序应如何应对。这一难点反映了从“让程序跑起来”到“让程序好用起来”的思维跃迁，需要引导学生建立“防御性编程”的初步意识。突破方向是通过列举典型错误输入，引导学生在调试中发现问题，继而自主寻求通过函数组合（如.strip().lower()

）来增加程序包容性的解决方案。

四、教学准备清单

1.教师准备

1.1媒体与教具：交互式课件（内含函数动态演示动画）、Python编程环境（统一配置，推荐使用在线编辑器或机房预装环境）、课堂任务闯关卡（纸质或在线表单）。

1.2学习资源：“函数速查锦囊”电子文档（分基础版与进阶版）、三个不同难度的“星期查询”半成品代码文件供课堂修改、微视频《一个输入函数引发的“血案”——程序鲁棒性初探》。

2.学生准备

2.1预习题：复习字符串概念，并尝试在生活中找出1-2个需要用户输入信息的程序或场景（如登录界面、搜索框）。

2.2环境准备：提前熟悉本课将使用的编程环境界面。

3.教室布置

3.1座位安排：采用便于小组讨论的岛屿式布局。

3.2板书记划：预留左侧区域用于张贴核心函数格式，右侧区域用于记录学生探究中生成的关键问题与解决方案。

五、教学过程

第一、导入环节

1.情境创设与问题提出：“同学们，上节课我们写的程序，星期几都是提前写在代码里的，像一本‘固定答案’的日历。但如果我想让程序‘活’起来，能问我们‘今天星期几？’，然后根据我们的回答，告诉我们是工作日还是休息日，这该如何实现呢？”（等待学生思考，引出“需要让程序能接收我们说的话”这一核心需求。）

1.1建立联系与唤醒旧知：“这就好比给程序装上‘耳朵’和‘嘴巴’。在Python世界里，‘input()

’函数就是它的‘耳朵’，负责听我们输入什么。而‘字符串函数’则是它的‘大脑皮层’，负责理解我们说的话是什么意思。今天，我们就来学习如何赋予程序‘倾听’与‘理解’的能力。”

1.2明晰路径：“我们的探索路线是：首先，学会使用‘耳朵’——input()

函数；接着，学习几种常用的‘理解’工具——字符串函数；最后，将它们组合起来，亲手打造一个‘能听会说’的智能星期查询员。”

第二、新授环节

###任务一：让程序“开口问”——input()

函数初体验

教师活动：首先，在编程环境中演示仅用print(“请输入星期几：”)

，程序输出后立即结束。提问：“程序是‘说’了，但它并没有等我们回答，怎么办？”接着，引入input()

函数，书写day=input(“请输入星期几：”)

并运行。强调input()

的“等待”特性，并类比为“程序抛出的一个问题，正在等待一个答案”。然后，通过print(“您输入的是：”,day)

展示如何“听到”用户的回答。（设问：“大家试试，输入‘Monday’后按回车，看看变量day

里到底装了什么？）

学生活动：模仿教师代码，在编程环境中实践input()

函数的基本用法。尝试输入不同的内容（单词、数字、符号），并通过print

查看变量day

中存储的值，直观感受input()

函数总是将输入内容作为字符串返回的特性。

即时评价标准：1.能否独立写出带有提示信息的input()

语句。2.能否通过打印变量，准确说出input()

函数的返回值类型。3.在同伴交流时，能否用生活化的语言解释input()

的作用。

形成知识、思维、方法清单：★input(“提示信息”)

：程序执行至此会暂停，等待用户在终端输入，并将输入内容以字符串形式返回。（教学提示：这里必须敲黑板，input()

拿到的一切都是字符串，哪怕你输入的是数字‘123’。）▲变量赋值：day=input(...)

，将用户输入的结果存储到变量day

中，以便后续使用。（认知说明：这是实现程序动态交互的第一步，也是后续所有处理的基础。）

###任务二：让程序“听懂话”——字符串大小写统一

教师活动：创设冲突：“现在，我们的程序能接收输入了。但如果我输入‘MONDAY’，程序还能正确判断吗？我们之前学的ifday==“monday”:

可能就失效了。怎么办？”引导学生提出“都变成小写再比较”的思路。引出str.lower()

函数。演示lower_day=day.lower()

，并打印lower_day

。（互动点评：“看，lower()

就像一位耐心的翻译官，不管用户大喊（大写）还是细语（小写），它都翻译成标准的‘悄悄话’（小写）。）进一步设问：“如果用户输入不小心带了空格，比如‘monday’，这会影响.lower()

和比较吗？”引出.strip()

函数。

学生活动：修改自己的代码，在获取输入后，立即使用.lower()

和.strip()

对day

变量进行处理，并将处理后的结果存储在新变量（如clean_day

）中。通过对比处理前后变量的打印结果，深刻体会数据清洗的必要性。

即时评价标准：1.能否正确链式调用day.strip().lower()

或分步实现。2.能否解释为何要在比较之前进行数据清洗。3.在测试时，是否有意识尝试输入带空格或大小写混合的字符串进行验证。

形成知识、思维、方法清单：★字符串.lower()

：返回字符串的小写副本，原字符串不变。★字符串.strip()

：返回去除两端空白字符（空格、换行等）的副本。（教学提示：这两个函数常常‘手拉手’出现，input().strip().lower()

是处理用户文本输入的‘黄金三连’。）▲防御性编程思维：程序不应假设用户会按理想方式输入，主动对输入数据进行清洗和规范化，是提升程序鲁棒性的关键第一步。（认知说明：这不仅是技巧，更是一种重要的工程思维习惯。）

###任务三：让程序“做判断”——查询逻辑实现

教师活动：引导学生回顾分支结构if-elif-else

。提出核心问题：“现在，我们有了清洗干净的输入clean_day

，如何判断它是星期几，并反馈是工作日还是周末呢？”组织学生小组讨论，用自然语言描述判断逻辑（如：如果是周一至周五，输出“工作日”；如果是周六或周日，输出“休息日”）。然后，指导他们将自然语言转化为Python代码。（亲切解说：“把我们的想法，变成计算机能懂的一连串‘如果…就…否则如果…就…’，这就是编程最核心的‘翻译’工作。）

学生活动：以小组为单位，讨论并绘制简单的判断流程图。然后独立或结对，使用if

、elif

、else

语句，编写完整的判断逻辑。使用print()

函数输出相应的提示信息，如“今天是工作日，加油！”或“今天是休息日，放松一下！”。

即时评价标准：1.判断条件是否准确（例如clean_day==“monday”

）。2.逻辑结构是否完整，涵盖了所有可能情况（周一到周日）。3.输出信息是否友好、清晰。

形成知识、思维、方法清单：★条件判断结构：if-elif-else

的多分支结构是实现复杂逻辑判断的骨架。★字符串相等比较：使用==

进行精确匹配。（易错点：注意是双等号==

，不是赋值号=

。）▲从需求到代码的转化方法：先将复杂需求用自然语言或流程图分解，再逐句翻译为编程语句，是降低编程难度的有效策略。

###任务四：让程序“更聪明”——使用in

关键字简化判断

教师活动：启发学生观察：“我们的if-elif

语句越来越长，有没有更简洁的办法来判断一个字符串是否在一个已知的集合里？”引入成员运算符in

。演示ifclean_dayin[“monday”,“tuesday”,“wednesday”,“thursday”,“friday”]:

这种写法。（课堂设问：“大家比比看，这两种写法，哪一种更清晰，更容易修改？如果我们想增加‘周五下午也算休息日’这样的特殊规则，哪种结构更容易扩展？）”鼓励学生尝试用in

改写部分判断逻辑。

学生活动：尝试使用in

关键字和列表（[“saturday”,“sunday”]

）来简化对周末的判断。比较使用in

前后代码的行数和可读性。思考并讨论in

在哪些场景下能极大简化代码。

即时评价标准：1.能否正确使用in

关键字判断字符串是否存在于列表中。2.能否理解in

带来的代码简化与逻辑清晰的好处。3.能否根据新的需求（如调休），灵活调整列表中的元素。

形成知识、思维、方法清单：★元素in列表

：判断某个元素是否存在于列表中，返回True

或False

。（应用实例：**非常适合用于检查用户输入是否属于某个有效选项集合。）▲代码优化意识：在实现功能的基础上，应追求代码的简洁性、可读性与可维护性。使用in

替代一长串or

连接的条件，是一种常见的优化手段。

###任务五：让程序“会自查”——输入验证初探

教师活动：提出挑战：“如果用户输入的不是一个有效的星期英文单词，比如输成了‘星期1’或者‘Mon’，我们的程序会怎么样？”引导学生运行测试，观察程序要么无输出，要么进入else

分支。引出“输入验证”概念。示范如何在最外层增加一个if

判断，检查清洗后的输入是否在有效的星期英文单词列表中，如果不在，则输出错误提示信息，如“输入无效，请输入有效的英文星期名称（如monday）。”（点评：“这就好比门卫，在让客人进入大楼（核心逻辑）前，先检查一下他的邀请函（输入）是否有效。）

学生活动：在自己的代码最前面添加输入验证环节。测试输入各种无效信息（错别字、中文、无关单词），观察程序是否能够给出友好的错误提示，而不是“沉默”或给出误导性结果。

即时评价标准：1.能否在核心判断逻辑前加入输入验证。2.错误提示信息是否清晰，能指导用户进行正确输入。3.程序整体逻辑结构是否清晰（验证→处理→输出）。

形成知识、思维、方法清单：★输入验证：在程序主要功能逻辑开始前，对输入数据的合法性进行检查，是编写健壮程序的重要环节。▲程序的友好性：一个优秀的程序不仅要功能正确，还要能妥善处理异常情况，给予用户清晰的反馈，这体现了程序设计者的人文关怀与专业素养。

第三、当堂巩固训练

本环节设计分层任务，学生可根据自身情况选择完成：

基础层（必做）：完善课堂任务五的程序，使其能够正确处理大小写、空格，并对无效输入进行提示。核心是巩固input()

、.strip().lower()

、in

和if-else

的综合运用。

综合层（鼓励完成）：挑战“智能日历小助手”。要求：1.程序首先询问“今天是星期几？”，并接收输入。2.根据不同的星期，输出一条定制化的鼓励语或安排建议（例如，周一：“新周开始，元气满满！”；周五：“周末近在眼前，坚持！”）。3.必须包含输入验证。（教师巡回，点拨：“想想看，定制化信息用什么样的数据结构存储和查询最方便？可以用列表按顺序对应，也可以用字典哦！）

挑战层（选做）：尝试让程序能够识别中文输入（如“星期一”）。提示：可以使用两个列表或字典建立英文与中文的映射关系。（这是一个开放性的探究起点，鼓励学生查阅资料，尝试使用字典dict

。）

反馈机制：利用教学广播系统，匿名展示若干份具有代表性的代码（包括典型错误和优秀实现），组织学生进行“代码诊断会”和“亮点发现会”，教师进行精要点评。

第四、课堂小结

知识整合：“同学们，今天我们给程序装上了‘耳朵’（input()

）和‘理解力’（字符串函数），并教会它做复杂的判断。谁能用一句话概括我们实现‘星期查询’程序的关键步骤？”引导学生总结出“获取输入→清洗规范→验证判断→输出结果”的通用流程。

方法提炼：“回顾整个过程，我们运用了哪些重要的思维方法？”（分解问题、模式识别、抽象建模、迭代调试）。强调“防御性编程”和“用户体验”意识的重要性。

作业布置：必做：1.整理课堂代码，添加详细注释。2.思考：如果想让程序能识别“mon.”，“tue.”这样的缩写，该如何修改？选做：设计一个“简易问答机器人”，能根据用户输入的不同问候语（如“你好”、“Hello”、“hi”），给出不同的回应。要求使用本节课所学函数。

六、作业设计

基础性作业：1.书面作业：列出input()

、.strip()

、.lower()

三个函数的作用及注意事项。2.编程作业：将课堂完成的“星期查询”程序代码进行优化、注释，并确保能正确处理至少五种不同的边界输入（如大小写混合、带空格、无效单词等），将测试截图与代码一并提交。

拓展性作业：“节日提醒器”迷你项目。程序流程：询问用户今天星期几→询问用户当前月份和日期（尝试使用多个input()

）→判断今天是否是某个预设节日（如周日定义为“家庭日”，6月1日为“儿童节”）→输出相应的节日祝福或提醒。该作业综合应用输入、字符串处理与多条件判断。

探究性/创造性作业：调研并尝试在Python中使用datetime

模块直接获取系统当前的星期。对比我们手动输入的程序，分析两种方式各自的适用场景。撰写一份简短的分析报告（200字以内），探讨“用户输入”与“自动获取”在程序设计中如何选择。

七、本节知识清单、考点及拓展

★input([prompt])

：核心输入函数。考点：牢记其返回值恒为字符串类型。若需数学计算，必须用int()

或float()

转换。易错点：prompt

参数为可选，作用是提供输入提示。

★字符串.strip([chars])

：去除首尾指定字符，默认去除空白字符。应用实例：清洗用户输入的首尾空格，避免因无心之失导致程序判断失误。（提示：还有.lstrip()

和.rstrip()

哦。）

★字符串.lower()

/字符串.upper()

：大小写转换。考点：它们返回新字符串，不修改原字符串。常与input()

结合使用，实现大小写不敏感的匹配。

★if-elif-else

多分支结构：实现复杂条件判断的语法骨架。易错点：注意冒号和缩进；各条件互斥且有顺序。

▲元素in序列

：成员运算符。核心应用：简化对元素是否存在于列表、字符串等序列中的判断。例如ifkeyindict:

可判断键是否存在。

▲链式方法调用：形如input().strip().lower()

。要点：执行顺序从左到右，前一个方法的返回值作为后一个方法的操作对象。

▲防御性编程：学科方法。指在编程时预见可能的错误或异常输入，并通过条件判断等主动进行防范，以增强程序的稳定性和友好性。本节课的输入清洗和验证即是其初步体现。

▲程序鲁棒性：拓展概念。指程序在接收非法输入、遭遇异常情况时，能否保持正常运行或给出明确错误提示的能力。是评价程序质量的重要指标。

▲映射思想：当需要处理多对一的关系（如中文星期对应英文星期，或星期对应工作日类型）时，使用字典(dict

)是比多重if-elif

更优雅高效的解决方案。这是后续学习的重要伏笔。

八、教学反思

（一）目标达成度分析

从当堂巩固训练的作品提交和课堂巡视来看，约85%的学生能够独立完成基础层任务，实现了input()

与字符串处理函数的正确拼接，教学目标基本达成。能力目标上，学生普遍能完成“查询”功能的逻辑搭建，但在“输入验证”环节，约三分之一的学生仅将其简单置于else

分支，而非作为独立的前置检查，这表明将“防御性思维”转化为稳定编程习惯仍需持续强化。情感目标在“代码诊断会”环节表现突出，学生面对同伴的错误代码表现出极大的兴趣和互助精神，但在精益求精方面，多数学生满足于功能实现，对输出信息的友好度、代码格式的规范性关注不足。

（二）核心环节有效性评估

1.导入与任务一：以“让程序活起来”为引，成功激发了兴趣。input()

的即时反馈让学生迅速获得成就感，为后续学习建立了积极心锚。

2.任务二（大小写统一）：通过故意输入“MONDAY”制造认知冲突的设计效果显著。（内心独白：这个“坑”挖得值，学生们皱起眉头思考的样子，正是思维启动的信号。）但部分学生对.strip()

的必要性理解不深，需在后续课中通过更极端的输入案例（如多个空格）来强化。

3.任务四（使用in

）：部分学生习惯于冗长的if-elif

，对使用in

感到“不放心”或“多余”。这反映了对新工具的接受需要过程和反复体验。下次可设计对比环节，让同一小组分别用两种方法实现，再比较修改需求的难易度，从而凸显in

的优势。

4.任务五（输入验证）：这是本课思维提升