高中一年级信息技术《做出判断的分支-if条件语句》教学设计

高中一年级信息技术《做出判断的分支——if条件语句》教学设计一、教学基本信息本课选自教科版（2019）高中信息技术必修1《数据与计算》第二单元第二节"做出判断的分支"第1课时，授课对象为高一年级学生，课时安排1课时（45分钟）。本节课是程序设计入门阶段的关键节点，学生此前已经学习了算法的概念、算法的三种基本结构以及Python语言的基本输入输出语句，具备了用顺序结构编写简单程序的能力。本节课着力引导学生掌握单分支与双分支if语句的语法规则、执行逻辑及其在真实问题解决中的应用，为后续多分支结构与循环结构的学习奠定基础。二、课标与教材分析《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》要求学生"掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法"，并强调在解决问题的过程中发展计算思维。分支结构是实现"让计算机做判断"的核心手段，是算法三种基本控制结构中最能体现程序"智能"特征的部分。教材以"交通信号灯""成绩等级判定"等情境引入，本设计在此基础上重构情境链，以"校园体测BMI健康判定"为主线任务贯穿全课，使知识线索与真实问题线索双线并进。从知识结构看，本节课的上位知识是算法与程序设计的基本概念，下位支撑是关系运算符与逻辑运算符，后续延伸是多分支语句（elif）与循环结构。判断条件的书写（关系表达式求值）是理解的枢纽，缩进规则是Python语言的特别之处，二者构成教学重点；而"条件真假的取值如何决定程序走向"这一抽象过程，以及学生易犯的冒号缺失、缩进混乱、赋值号与等号混淆等问题，构成教学难点。三、学情分析高一学生经过义务教育阶段的信息科技课程学习，多数接触过图形化编程（如Scratch）中的"如果……那么……"积木，对分支逻辑有直观经验，但缺乏文本化、符号化的表达能力。学生的认知特点表现为：一是能很快理解"如果条件成立就执行某操作"的生活化语义，却容易忽视语法细节；二是思维习惯于顺序执行，初次接触"程序会跳过某些语句"时存在认知冲突；三是运算基础参差，部分学生对布尔值True与False的理解停留在记忆层面。基于上述分析，本课采用"情境驱动—冲突诱发—实践建构—迁移应用"的路径，通过可运行的程序实例、可视化的执行流程图和分层递进的任务，把抽象的分支逻辑落到学生指尖。四、教学目标信息意识：能从校园生活中的实际问题（体测健康判定）中识别出"需要根据条件做出不同处理"的计算需求，认识到分支结构是问题求解的基本工具。计算思维：能将现实判断规则抽象为关系表达式，绘制分支流程图，并将流程图转化为规范的Pythonif语句；能通过追踪变量值的变化预测和解释程序执行路径。数字化学习与创新：能利用IDLE或在线Python环境进行代码编写、运行与调试，通过修改条件、输入边界数据验证程序正确性，形成"编写—运行—测试—修正"的迭代习惯。信息社会责任：在"判定规则由谁制定、依据什么标准"的讨论中，初步意识到程序中的判断逻辑体现着设计者的价值取向，编写程序应当遵循科学、公平的准则。五、教学重点与难点教学重点：单分支if语句与双分支if…else语句的语法格式；关系运算符构造判断条件；缩进与冒号的书写规范。教学难点：条件表达式的真假与程序执行路径之间的对应关系；等号"=="与赋值号"="的辨析；运用分支结构解决实际问题时判断条件的正确设计。六、教学方法与准备教学方法采用任务驱动法、讲授演示法与小组协作探究相结合。环境方面，机房预装Python3.x环境及教学广播软件；教师准备"红灯绿灯"模拟小程序、分支结构动态演示课件、分层任务单与学习评价量表；学生学案包含流程图填空页和代码补全页。七、教学过程（一）情境导入：让程序"学会看脸色"（约6分钟）上课伊始，教师运行课前准备好的两个小程序。程序一依次输出"同学你好""欢迎参加体测"，无论输入什么数据，输出一成不变；程序二则先询问"你的百米成绩是多少秒"，输入14秒时输出"恭喜，达标！"，输入17秒时输出"很遗憾，需要加强锻炼"。教师提问：两个程序的本质区别在哪里？学生观察后能够说出"第二个程序会根据不同情况做不同的事"。教师顺势追问：如果让你指挥一位只会按图纸行动的机器人，遇到岔路口时该怎样给他下指令？学生自然答出"要先看条件，再决定走哪条路"。教师板书课题"做出判断的分支"，并明确本节课的核心任务：为校园体测系统编写一个BMI健康判定程序，让计算机代替老师完成"判断"这项工作。设计意图在于用对比实验制造认知需求，让学生自己说出"判断"的必要性，而不是被告知"今天学分支结构"。（二）新知建构一：从生活判断到关系表达式（约8分钟）教师引导：计算机要做判断，先要能回答"是"或"否"的问题。请大家把下面三句话改写成计算机能回答的问题：体温超过37.3度要报告；年龄满18岁可以报名；密码输入正确才能登录。学生口答后，教师归纳出关系运算符：大于">"、小于"<"、等于"=="、不等于"!="、大于等于">="、小于等于"<="，并特别演示在Python交互环境中输入5>3得到True，输入5==3得到False。学生两人在自己机器上完成三个"探测实验"：输入"7"==7观察结果；输入"="与"=="对比试验；输入3<x<9检验Python特有的链式比较。教师强调易错点："=="是提问"x等于5吗"，"="是命令"把5放进x里"，二者外型相近、职责迥异，混用是本学期初学者错误排行榜的第一名。此环节把判断条件这一难点前置拆解，为写语句扫清障碍。（三）新知建构二：单分支if语句（约10分钟）教师呈现任务一：编写程序，输入体温，若超过37.3度，提示"请前往医务室复测"。师生共同完成流程图：菱形判断框中写"体温>37.3？"，"是"分支指向输出语句，"否"分支直接汇合到结束。接着教师对照流程图逐行写出代码：t=float(input("请输入体温："))ift>37.3:print("请前往医务室复测")教师逐要素讲解格式：if是"如果"的约定写法；条件之后必须有冒号，它像一句"那么——"的提示；print前面缩进四个空格，缩进是Python表达"这行话归if管"的方式，视觉上如同军队列队时的"向右看齐"。学生在任务单上补全流程图并上机录入运行。教师布置"边界数据挑战"：分别输入37.2、37.3、37.4，观察输出，思考37.3这个边界到底该不该报警，程序现在的写法是否符合"超过37.3"的原意。学生通过试验发现37.3不报警，体会到"大于"与"大于等于"的一字之差在现实问题中的分量，判断条件设计必须咬文嚼字。（四）新知建构三：双分支if…else语句（约10分钟）教师提出任务二的改进需求：学校希望程序对每种体温都给出明确答复——超过37.3度提示复测，否则提示"体温正常，请愉快上课"。学生发现单分支只能管"是"的那条路，"否"的那条路还空着。教师引出else，演示代码：t=float(input("请输入体温："))ift>37.3:print("请前往医务室复测")else:print("体温正常，请愉快上课")教师用流程图动画演示执行过程：菱形处产生岔路，条件为真走左路，为假走右路，两条路最终汇合，程序继续向下。强调else后面同样要有冒号，else不能单独存在，必须与if配对，且二者缩进对齐。学生完成任务二并互相测试。同桌两人交换机器，一人输入数据，另一人先口头预测输出，再运行验证。预测与结果不一致时，回到流程图和学生共同追踪"程序此刻站在哪个路口"。这一预测—验证环节直击"执行路径"这一抽象难点。教师随即给出"找茬"练习：展示三份错误代码——第一份if后缺冒号，第二份else缩进错位，第三份用"="代替"=="，请学生担任"编译器医生"诊断病因并开出药方。学生在纠错中完成语法规范的二次强化。（五）综合任务：BMI健康判定程序（约8分钟）教师发布本课主任务：学校体测系统需要这样一段程序——输入身高（米）与体重（千克），计算BMI值（体重除以身高的平方，公式为BMI=weight÷height²），若BMI不低于18.5且不高于23.9，输出"恭喜，体重在健康区间"；否则输出"请关注饮食与运动"。小组讨论三个问题：需要几个输入？判断条件怎样用一个表达式同时管住"不低"和"不高"？（引导学生发现并选用18.5<=bmi<=23.9这一链式写法）输出语句该放在哪个分支？学生独立编码，教师巡视，重点关注三类典型问题并即时个别辅导：把平方写成height2而非height2或heightheight；条件写成18.5<bmi<23.9把端点漏掉；print忘记缩进。完成后邀请一位学生在广播中展示自己的程序，全班用身高1.70米、体重60千克（BMI约为20.76）这组数据集体验收。教师追问：有同学提出"程序说我不健康，可我觉得自己挺健康"，这个判断标准是谁定的？学生讨论后认识到，程序中的每一个判断条件背后都有一套由人制定的标准，程序员写下的不只是一行代码，更是一份责任。一句简短的讨论，把信息社会责任自然落在了语法教学的终点上。（六）课堂小结（约2分钟）师生借助板书共同回顾：一根主线——"条件为真走一条路，为假走另一条路"；两种形态——单分支if与双分支if…else；三条铁律——条件结尾有冒号、分支语句要缩进、判断相等用双等号。教师预告：如果只分"达标"与"不达标"还嫌粗糙，要分出"优秀、良好、及格、不及格"四个等级怎么办？岔路不止两条时，程序又该如何写？请同学们带着问题预习下节课的elif语句。（七）分层作业基础层：补全"判断一个整数是奇数还是偶数"的程序（提示：使用取余运算符%，x%2==0表示x为偶数）。提高层：编写"景区票价"程序，输入年龄，6周岁以下或65周岁以上免票输出"免费入园"，其余输出"请购票入园"。拓展层：调研家里或社区中一处"由程序做判断"的设备（如自动门禁、热水器温控），写三行说明：它判断的条件是什么，条件成立与不成立分别执行什么动作，若由你来改进会增加什么判断。八、板书设计主板书居中书写课题"做出判断的分支"，下方分左右两栏。左栏为语法结构区：if条件：/（缩进）语句与if条件：/（缩进）语句1/else：/（缩进）语句2，配简化流程图（菱形—两箭头—汇合）。右栏为要点警示区：冒号√、缩进√、==与≠=。板书随讲授逐步生成，保留至下课供学生拍照记录。九、教学评价设计本课采用过程性评价为主。任务单设置"流程图补全""代码补全""找茬纠错"三个观察点，教师巡视时对重点学生进行抽样访谈并记录；上机环节以"程序能否对三组测试数据做出正确响应"作为达成标准；课堂尾声的两分钟出口卡要求学生写下"