2.1解决问题的一般过程和用计算机解决问题 教学设计 2023—2024学年高中信息技术人教版必修1

《解决问题的一般过程和用计算机解决问题》教学设计 学 科 信息技术 年 级 高二 班 级 授课教师 章 节 第一章第三节 第一课时 课题名称 解决问题的一般过程和用计算机解决问题 课 型 新授课 授课时间 教材内容 分析 智能交通利用先进的信息技术手段，对交通进行综合管理，为公众提供智能、便捷的交通出行服务。 学生情况 分析 学生已经有了大数据的概念，对大数据的应用场景有了深一步的体验，有着强烈的用计算机解决实际问题的愿望。 教学目标（核心素养） 经历用计算机解决问题的基本过程，并能应用于实际问题的解决。 体验编程解决问题的基本方法，提高学习算法与程序的兴趣。 教学重点 解决问题的方法（算法） 教学难点 用Python实现算法 教学方法 案例分析法、讲授法、任务驱动法。 教学过程 教师活动 学生活动 二次备课 引 入 新 课 体验探索——不同的叫车方式 小明同学准备和父母一起乘飞机外出旅游，为了尽快起到机场，父母决定到小区门口招手叫辆出租车，而小明则建议通过叫车软件网络约车。 两种叫车方式比较 叫车方法 叫车地点 叫车步骤与过程 便捷程度 招手叫车 网络叫车 从问题解决的过程和效率等方面，分析这两种方法的异同 相同点 不同点 思考、比较 新 课 学 习 新 课 学 习 2.1.1解决问题的一般步骤 通常，解决问题的过程需要一系列的思维和实践活动，在已知和可能的结果之间寻求具体的途径和方法，并应用它们实现目标。 思考活动——交通指挥问题 在无信号灯或信号灯不能正常工作的路口，经常出现交通警察在现场指挥交通。 思考：描述交通疏导的一般过程和方法？ 人们解决问题的过程： ( 解决验证 分析问题 寻找方法 调查、收集资料，明确目标、条件及相关知识和规则，找出关系。 例：指挥交通时，维护秩序、提高能行效率、保障安全。 将等解决的问题与已知条件或已有规则相关联，设计问题求解方案，包括途径和方法等。 例：指挥交通时，依规范，分析道道状况，结合经验，有序能行。 依据方法解决问题，考查所得到的解答，检验答案和评优效果，实现问题的最终解决。否则，调整方案。 例：指挥交通时，根据实际状况，适时调整方案，提高效率。 ) 2.1.2用计算机解决问题的过程 计算机运算速度快、精度高、逻辑运算能力强、存储容量大和自动化程度高。随着物联网、大数据和人工智能等技术的发展，可以根据联网数据精准地自动调节红绿灯的时长，实现多路口智能联动控制。 用计算机解决问题的一般过程（循环迭代）： 分析问题：明确问题的目标和条件，把问题进行抽象，通过建模、界定和描述问题。可以用数据模型、文字、表格或图形进行描述。 例：红绿灯问题中，信号灯的初始状态为红灯变亮（禁止能行），且要持续一段时间，然后变亮（准许能行）。 初始状态 中间状态 终止状态 红灯亮 红灯持续显示 绿灯亮 设计方案（算法）： 包括两个环节： 一是根据需要分析，将问题按照求解过程分解为若干相对 独立的功能。每个功能完成一个特定的任务。 二是如果分解的某些功能仍然比较复杂，还可以再细分。 分解的角度不同，所得的功能分解图也不尽相同。 例，在设计“红灯变绿灯”的解决方案时，可根据信号灯初始状态到终止姿态的变化过程，分解如下： ( 红灯变绿灯 红灯变亮 灯 红灯持续亮灯 绿灯变亮灯 ) 针对分解的各个特定功能分别进行详细的操作步骤设计，给出问题的具体过程和方法，即进行算法设计。 编程调试 1. 编写程序 编写程序就是利用计算机程序设计语言描述算法，实现问题求解的过程。 程序是一组可执行的计算机指令。 程序设计语言是编写程序所使用的计算机语言。 程序设计语言从机器语言——汇编语言——高级语言 语言 特点 机器语言 用二进制数表示的机器码集合，计算机直接执行 汇编语言 面向机器程序设计语言，用“助记符”来代替机器码进行编程 高级语言 独立于机器的面向过程或对象的程序设计语言，表达方式接近于被描述的问题，通用性和可移植性好 2. 调试程序 Python语言中的单行注释是以“#”开头，或以独立行的形式单独存在，或写在程序语句后。 Import turtle # 导入可能绘制图形的Python内置turtle模块 Import time # 导与时间有关的Python内置turtle模块 #初始化红绿灯 Light=t