高中信息技术必修一1.2.1合并形状-从简单到神奇教学设计

高中信息技术必修一1.2.1合并形状——从简单到神奇教学设计一、教材分析与设计理念本节课选自高中信息技术必修一《数据与计算》第一章第二节“图像信息的加工”中的第一课时。在图像处理的知识体系中，形状的合并操作既是基本图形绘制的延伸，又是走向复杂图形创作的关键桥梁。教材编排从简单形状的绘制出发，通过合并形状的各种方式，引导学生理解图形信息表达的多样性，培养计算思维中分解与整合的思维方法。本设计以“从简单到神奇”为认知主线，通过三个递进式探究活动，让学生在动手操作中感悟图形组合的逻辑之美。以学校科技节海报设计为真实情境，将形状合并的知识点融入完整的创作过程中，使技术学习服务于真实问题的解决，体现信息技术学科核心素养中信息意识、计算思维、数字化学习与创新的融合培养。二、学情分析与教学定位高一学生经过初中阶段的学习，对计算机基本操作已较为熟悉，部分学生接触过PPT中的形状工具，但大多停留在插入矩形、圆形等基础操作，对其中的合并形状功能了解甚少。学生在美术课中具备一定的图形审美能力，但将图形组合规律转化为信息技术操作策略的能力尚显不足。依据新课标“注重学生计算思维培养”的要求，本课将形状合并的操作技能置于思维方法培养的框架之下，引导学生通过观察、对比、归纳，理解“并集、交集、差集、异或”等集合运算思想在图形处理中的应用，实现从技能学习到思维提升的跨越。三、教学目标1.通过观察教师演示和自主尝试，准确说出合并形状的五种方式，能够描述各方式产生的不同效果。2.在完成科技节海报图形创作的过程中，能够根据设计需求选择适当的合并方式，合理规划图形制作的先后顺序。3.通过对比不同合并方式的异同，归纳图形组合与集合运算之间的对应关系，提升计算思维素养。4.在小组协作完成创意图形设计的过程中，形成乐于分享、善于合作的数字化学习品质。四、教学重难点教学重点：掌握合并形状的五种操作方式，理解不同合并方式的图形效果差异。教学难点：根据预期图形效果，合理选择合并方式，并正确规划多个图形的合并顺序。五、教学准备教师准备：多媒体教学系统、装有演示或MicrosoftPowerPoint的计算机机房、学生任务单、导学案纸质版、微课视频资源。学生准备：提前复习基本形状的绘制方法，预习课本相关内容，带齐上课所需的学习用品。六、教学过程（一）情境导入——一张海报的困惑（8分钟）上课伊始，教师在大屏幕上展示两幅科技节海报。第一幅海报中的火箭图案由规则图形组成，造型简洁但稍显单调。第二幅海报中同样包含火箭图案，但造型更加丰富生动，仿佛是一枚正在升空的火箭，尾部喷出绚丽的火焰。教师提问：“同学们仔细观察，这两幅海报中的火箭有什么区别？第二幅的火焰和箭身看起来浑然一体，如果只用基本的圆形和三角形，能创作出这样的效果吗？”学生观察并回答，教师引导得出结论：单靠基本形状的简单拼接很难实现图形的自然过渡，我们需要一种更强大的工具，让多个形状按照我们的想法合并成一个新的整体。教师顺势揭示课题：“今天我们就来学习‘合并形状’，从几个简单的圆形和三角形开始，一步步创造出令人惊叹的图形。这就是从简单到神奇的转变。”设计意图：以真实情境中的海报设计引发认知冲突，激发学生学习兴趣，让学生感受到合并形状功能在图形创作中的实际价值。（二）技能探究——五种合并方式的奥秘（18分钟）活动一：初识合并形状（8分钟）教师打开演示，在空白幻灯片中绘制两个相互重叠的圆形，一个填充红色，一个填充蓝色。选中两个圆形后，点击“绘图工具合并形状”按钮，下拉菜单中出现了五种操作选项。教师边演示边讲解：“合并形状一共有五种方式：结合、组合、拆分、相交、剪除。每一种方式都会产生不同的效果。”教师分别演示五种操作的效果，学生仔细观察并完成任务单中的填写任务。结合：两个图形合并为一个整体，颜色变为上方图形的颜色，重叠部分完全融合，只保留外轮廓，形成一个新的更大的形状。组合：外形上与结合十分相似，但两个图形仍然是独立的个体，可以分别进行移动和编辑。拆分：将一个重叠图形按轮廓线拆分成若干独立的部分，像切蛋糕一样把重叠区域和非重叠区域分离。相交：只保留两个图形重叠的部分，形状如同一个透镜，颜色变为上方图形的颜色。剪除：从下方的图形中减去与上方图形的重叠部分，留下下方图形独有的区域。教师强调：“大家注意，执行合并形状功能时，图形的选择顺序会影响最终效果，特别是剪除操作中，我们最终留下的是哪个图形的部分呢？”教师再次演示，这次先选择蓝色圆形，再选择红色圆形，执行剪除操作，得到的效果与刚才正好相反。学生动手尝试，完成导学案中“试一试”环节的任务，验证五种合并方式的效果，并用自己的语言描述每种方式的特点。设计意图：通过教师演示与学生同步操作相结合的方式，让学生快速掌握五种合并方式的基本操作方法，并通过对比观察建立起初步的认知框架。活动二：合并方式大比拼（10分钟）学生以四人小组为单位，每组领取一套图形卡片，卡片上印有两种基本图形（一个圆形和一个三角形，有重叠区域）。小组合作时间为8分钟，任务难度逐级提升：基础任务：将这两张卡片放在一起，思考每种合并方式会产生什么形状，在卡片下方写出对应的合并方式名称，并简要说明理由。提升任务：想一想，如果要得到一个“箭头”形状，应该使用哪种合并方式？动手在电脑上试一试，验证你的猜想。挑战任务：你能否用两个简单的形状，通过不同的合并方式，创造出至少三种不同的有意义图形？请把小组成员的作品拍照保存。在小组合作过程中，教师巡回指导，重点关注学生在选择合并方式时的思维过程。“你为什么要选择相交而不是结合呢？”“这两种方式得到的图形有什么不同？”通过追问引导学生深入思考。小组代表汇报探究结果，教师点评并引导总结。学生得出重要结论：合并形状不是随机尝试的操作，它蕴含着一种选择逻辑——我们想要得到什么样的图形，就选择对应的合并方式。这种选择逻辑与数学中的集合运算有异曲同工之妙。设计意图：利用合作探究的方式深化学生对五种合并方式的理解，同时渗透集合运算思想，帮助学生建立知识迁移的桥梁，将信息技术操作与数学思维有机融合。（三）综合创作——我的神奇图标（18分钟）教师展示一组有趣的图标设计：一个可爱的水滴形图案、一个精致的心形锁、一个创意十足的云朵图标。这些图案的共同特点是外观简洁、造型独特，仔细分析后发现它们都是由简单的圆形和方形经过合并操作得到的。教师布置任务：“现在轮到大家大展身手了。请以科技节为主题，运用今天学习的合并形状功能，设计一个图标或者图案。具体要求如下：第一，图案必须由三个以上的基本形状经过合并操作完成；第二，至少使用两种不同的合并方式；第三，设计的图案要贴合科技节主题，具有一定的创意和美感。”学生开始独立创作，教师巡视指导。在巡视过程中，教师不断与学生交流创作思路。一位学生正在设计机器人头像。他先用两个圆形通过相交操作得到眼睛的亮光部分，再用矩形和圆形通过剪除操作得到机器人的嘴巴。教师肯定了这位同学的思路：“你的方法很好，先用相交提取局部，再用剪除去除多余，每一个步骤都有明确的目的。”另一位学生遇到了困难，她想制作一个花朵图案，但无论如何操作，花瓣之间总是出现多余的线条。教师引导她观察：“你的花瓣是多个独立的形状，如果先把它们结合成一个整体，再与花心相交，是不是就不会有多余的线条了呢？”学生尝试后，果然解决了问题。创作完成后，相邻小组交换作品进行互评。学生依据评价量规，从“合并方式运用准确”“图形创意新颖”“技术操作熟练”三个维度打分，并写下改进建议。教师挑选三份具有代表性的作品进行全班展示。展示作品中既有构思精巧的科技徽章，也有造型有趣的太空飞船。作者介绍自己的设计思路，重点说明自己在制作过程中选择了哪些合并方式，以及为什么这样做。设计意图：综合创作环节将知识技能转化为实际作品，让学生在真实设计任务中巩固新知，同时培养学生的创新意识和审美能力。小组互评机制促进学生间的交流学习，让每个学生都能在评价中获得反馈与成长。（四）思维提升——从操作到思想（6分钟）教师在大屏幕上展示一张思维导图，中心是“合并形状”四个字，向外延伸出五种合并方式，每种方式旁边配有简单的图形示意。教师引导学生进行知识梳理：“这节课我们学会了五种合并形状的方法。现在请大家想一想，这五种方法和我们数学中学习的集合运算有什么联系？”学生经过短暂思考后纷纷举手回答。教师将学生的回答整理为清晰的对应关系：结合对应集合中的并集运算，把两个集合的全部元素合并在一起；相交对应集合中的交集运算，只保留两个集合共有的部分；剪除对应集合中的差集运算，从一个集合中去掉与另一个集合共存的部分；拆分对应集合中元素分解的过程，将一个复杂图形拆解为基本单元；组合则对应集合中元素间独立存在但可以协同操作的关系。教师总结：“同学们发现了吗？合并形状虽然是一个图形处理工具，但它背后的思维方式与数学集合论一脉相承。当我们学会用这种分解、组合、求异的眼光看问题时，我们就在运用计算思维。”接着，教师提出一个拓展问题：“演示中的合并形状功能只有这五种方式。如果给你一个任务，要制作一个圆环（中间是空的圆形），你能想到用什么方法来完成吗？”学生讨论后提出方案：先画一个大圆和一个小圆，让两个圆同心放置，然后使用剪除操作，从大圆中剪去小圆，就得到了空心的圆环。教师进一步追问：“如果要制作一个圆环被切掉一个角的形状，你又该怎么做呢？”学生思考后提出分步操作：先使用剪除得到圆环，再使用矩形进行剪除。教师肯定学生的思路，并引导学生理解：复杂的图形往往需要多次合并操作，每次操作解决一个问题，这体现了计算思维中“逐步细化、模块化解决”的思想。设计意图：通过思维导图梳理和集合思想对照，帮助学生将零散的操作知识系统化、结构化，实现从技能操作到思维方法的升华。（五）课堂小结与分层作业（5分钟）教师引导学生回顾本节课的学习收获，请三位学生分别从知识、技能、思维三个角度进行总结。在知识层面，学生学会了五种合并形状的操作方法，理解了不同合并方式的效果差异。在技能层面，学生能够根据设计需求合理选择合并方式，掌握了多个图形组合操作的基本策略。在思维层面，学生认识到合并形状背后的集合运算思想，学会用分解、组合的视角分析复杂图形。教师布置分层作业：基础作业：使用合并形状功能，制作一个包含结合、相交、剪除三种效果的组合图形，保存在自己的U盘中。提升作业：观察生活中的一个物品（如剪刀、汽车、茶叶盒等），用合并形状功能将其简化设计为图形图标，并写出设计步骤说明。拓展作业：探索演示中对多个形状同时执行合并操作的技巧，尝试用一次合并操作处理三个或更多图形，制作一个由五种合并方式共同完成的作品，记录操作心得。七、教学反思本节课以“从简单到神奇”为主线，将合并形状的知识点融入真实情境与学生动手实践之中。教学过程中，学生经历了观察演示、动手尝试、合作探究、综合创作、归纳提升的完整学习过程，在掌握操作技能的同时，理解了图形组合背后的思维方法。值得注意的是，部分学生在初始操作时过于依赖教师的演示步骤，缺乏自主尝试的勇气。教师在后续教学中应进一步营造宽松的试错氛围，让学生明白信息技术学习中“操作—观察—调整—再操作”本身就是一种重要的学习策略。对计算思维培养的渗透是本课的重要特色，但思维培养不应止步于课堂小结中的关联对照。教师应在后续课程中持续引导学生运用集合思想分析图形处理中的实际问题，让计算思维真正内化为学生自觉的思维方式。八、教学评价设计本课采用过程性评价与终结性评价相结合的方式。课堂观察侧重关注学生的操作规范性、探究参与度和合作交流情况。作品评价采用小组互评与教师点评相结合的方式，评价量规从技术运用、创意表达、思维方法三个维度设置指标。技术运用维度重点关注合并方式的正确选择和操作步骤的合理性，创意表达维度关注图形设计的原创性和美观性，思维方法维度关注设计思路的清晰度和问题解决策略的有效性。通过多维度的教学评价，全面了解学生的学习情况，为后续教学改进提供依据，促进学生信息素养的全面提升。九、导学案附录内容附1：本节课关键操作步骤速查表操作内容具体步骤注意事项选择多个形状按住Shift键依次点击需要合并的图形确保所有图形被选中打开合并形状选中图形后点击“绘图工具合并形状”部分版本中需要先点击“格式”选项卡结合操作选择“结合”按钮得到新图形，颜色与最上方图形一致剪除操作选择“剪除”按钮从下方图形减去与上方图形重叠区域多次合并完成一次合并后继续选择新图形执行合并合理规划合并顺序可减少操作步骤附2：小组作品评价量规评价维度优秀（3分）良好（2分）待改进（1分）合并方式运用灵活运用三种以上合并方式，选择精