粤教版（2019）必修一 4.4.1for循环的应用 教学设计

《4.4.1 for循环的应用》教学设计 作品基本信息 教学题目 4.4.1 for循环的应用 学科 信息技术 年级 高一 学时 1学时 教材版本 信息技术必修1数据与计算――广东教育出版社 设计日期 2024年7月2日 一、教学内容分析 教学内容概述 （本节课教学内容概述，各知识点之间的逻辑关系简要介绍） 本课的课程标准内容：第四章4.4.1 for循环的应用。 在学习基础知识、顺序结构、选择结构后，想要解决更多的问题，就需要使用循环结构，循环结构是当条件成立时，重复执行循环体，直到条件为假时退出循环，执行循环体后面的语句。 依据标准 课程标准：（只填写与本节课有关的课程标准内容） 1、 for 循环语句的一般格式如下 ： for 循环变量 in 列表： 语句或语句组 （又称为循环体） 2、 列表有以下几种表达方式： （1）直接罗列的方式。 （2）先定义后作用的方式。 （3）使用range()函数。 教育技术标准：SETC·S 教学目标分析 知识和技能： 通过For循环语句学习，掌握for循环语句的执行过程，能写出简单的for循环应用程序。 过程和方法： 1.通过编写求1+2+…10的问题，得出for循环结构的一般格式，体验for循环结构程序的特点，掌握列表的几种方式、Range()的要点。 2.通过小组探究、学生模仿、迁移任务等环节锻炼自学和合作探究能力，提升信息技术核心素养。 情感态度和价值观： 激发学生学习热情，通过实践活动体验遵循规则的重要性，建立规则意识，养成始终坚持、不断积累才能获得成功的意志品质。 知识点学习目标描述 知识点 编 号 学习目 标层次 具 体 知 识 点 描 述 1 识记 For循环语句的一般格式 2 理解 For循环语句中列表的几种表达方式 3 理解 For循环语句列表中 range()函数的注意事项 4 应用 用For循环语句解决生活中的实际问题 5 …… 教学重点和难点分析 项 目 内 容 解 决 措 施 教学重点 For循环语句 For循环语句的格式并能运用它来编写程序。 教学难点 运用for循环解决生活中的问题 解决问题的思路和方法（算法），确定循环变量和循环体。 二、学习者特征分析 （说明学生的学习特点、学习习惯、学习交往特点等） 1. 学习特点： 学生的学习是以掌握间接知识经验为主，是在教师有目的、有计划、有组织的指导下进行的。 2. 学习习惯：经过多年的教学，我发现大多数学生学习信息技术知识都是被动学习，只有一小部分学生会主动学习，积极地向老师咨询问。 3. 学习交往：在做课堂任务期间，一部分学生喜欢讨论，少数学生能够在规定的时间内独立自主地完成任务。 4．课前对学生的要求：（包括需要预习的内容，考虑的问题，调查、研究、收集的资料等） 要求同学们课前预习书上的实践内容，可以从网上查找相关信息。 三、教学环境选择与媒体设计 1．教学环境选择（打√） （1）WEB教室 （2）局域网√ （3）城域网 （4）校园网 （5）因特网 （6）其他： 2．教学媒体资源设计 知识点 编 号 媒体 类型 媒体内容要点 教学 作用 使用 方式 所 得 结 论 占用 时间 媒体 来源 1 A For循环语句的一般格式 C A for循环格式 8分钟 C 2 C For循环语句中列表的几种表达方式 C D 列表的几种表达方式 8分钟 A 3 B For循环语句列表中 range()函数的注意事项 C C 列表中 range()函数的注意事项 10分钟 G 4 A 用For循环语句解决生活中的实际问题 F E for循环格式 15分钟 A 各列内容按下面提示填写分类字母即可。 1 知识点编号填写前面“知识点学习目标描述”表格中的知识点序号，如果该知识点没有相关的媒体设计则跳过。 2 媒体类型填写：A.文字；B. 图片；C.动画；D.音频；E. 视频；F.其他自定义。 3 媒体在教学中的作用分为：A.提供事实，建立经验；B.创设情境，引发动机；C.举例验证，建立概念；D.提供示范，正确操作；E.呈现过程，形成表象；F.演绎原理，启发思维；G.设难置疑，引起思辨；H.展示事例，开阔视野；I.欣赏审美，陶冶情操；J.归纳总结，复习巩固；K.其他自定义。 4 媒体的使用方式包括：A.设疑—播放—讲解；B.设疑—播放—讨论；C.讲解—播放—概括；D.讲解—播放—举例；E.播放—提问—讲解；F.播放—讨论—总结；G.边播放、边讲解；H. 边播放、边议论；I.学习者自己操作媒体进行学习；J.其他自定义。 5 媒体来源填写：A.课件；B. 软件工具；C. 专题学习网站；D. 多媒体资源库；E. 案例库；F. 题库；G. 网络课程；H. 其他自定义。 四、课堂教学过程结构设计 （教学环节的步骤可以根据需要增减，环节名称可以修改） 教学 环节 教师的活动 学生的活动 教学媒体(资源) 的作用和运用 设计意图、依据 导入 新课 s=s+1 s=s+2 … s=s+10 求解结果55 课程导入环节，建立疑问，为后面的学习做好铺垫。 疑问是建构教学的起点。新课伊始，就提出问题，力求创设一种教学情境，它可以激发学生强烈的求知欲，有利于建立新的认知结构。 用上面方法能不能编程求出1+2+…+100的和 学生回答：能、但不合理 学习 新知 根据上面的学习我们得出for 循环结构的一般格式 For循环变量in 列表： 语句或语句组(循环体) 学生模仿：编写代码，求出s=1+2+…+10 结果。 通过刚才学习的知识，总结出For循环结构的一般格式。 通过求s=1+2+…+10的和，使学生认识循环结构的一般格式。 For循环语句中列表的几种表达方式： 1、直接罗列方式 2、先定义后使用 3、使用range()函数 学生模仿老师刚才的编写的程序代码 通过演示，让学生掌握列表的常用方式。 巩固 练习 1、求s=1+2+…+100 学生用for循环求解 进一步巩固所学知识。 让学生将程序稍做修改，解决以上问题，对循环结构的功能有感性认识，引发学习兴趣。 评价 修正 评价 修正 1. 输出1至10这10个自然数 For i in range(1,10): Print i 错在什么地方，请学生改正 学生回答：用range()函数，从指定的起始值开始，并在到达终值后停止，且不包含终止。应改为range(1,11) 通过错误改正练习，使同学们进一步掌握For循环的运用， 为后面的独立自主运用For循环解决生活中的实际问题打下良好的基础。 开展讨论，培养学生 之间互相协作、共同 解决问题的能力，并 通过“纠错”加深学 生对循环语句格式 的理解。 2. 求2+4+6+8+10 s=0 For i in range(2,10): s=s + i Print s 学生回答：range(2，10) 应改为 range(2,11,2) 步长设置为2 3.求5+4+3+2+1 s=0 For i in range(5,1): s=s+i Print s 学生回答：range(5，1)应改为 range(5,1,-1) 步长设置为-1 促进 迁移 编程求S=1×3×5×···×9 学生实践练习 灵活运用For循环解决生活中的问题 通过使用FOR循环进行累乘的实践练习，能培养学生的逻辑思维能力与分析问题、解决问题的能力，并在老师的启示、引导下，逐步突破难点，独立完成任务，体验用程序解决问题的功与快乐。 提高 任务 编程求S=1×2+2×3+3×4+4×5+……+n× (n+1) （例如n为10） 学生实践练习 （给有余力的同学做） 对于能力比较强的同学可以完成本项任务。可以增强学生编程解决问题的信心。 教师要鼓励学生大胆尝试编程，在一次次尝试中获取分析、解决问题的能力与灵活运用知识的创新能力，看着自己编辑的程序，成就感会油然而生。（要求有余力的同学完成） 教学流程图 （是指教学系统中教师、学生、学习内容、网络资源等要素之间的相互关系与联系的形式。可按时间关系或空间关系进行设计。时间关系指教师与学生进行教学活动的先后顺序，即教学程序、教学步骤、教学过程等；空间关系则主要指教学内容的层次关系、教学过程的逻辑关系等。） ( s=1+2+ … 10的和是多少？ 用顺序结构能否求s=1+2+ … 100的和 ) ( 学生回答能，但不合理 ) ( 经过上面的求解过程，师生共同总结出For 循环结构的一般格式 ) ( 分组讨论发现错误并纠正。 ) ( 师生共同判断分组讨论的情况 ) ( 得出For循环具体执行过程、列表的几种常用方式、Range()的要点 ) ( 应用举例 ) ( 近移任务 编程求S=1 × 3 × 5 × ··· × 9 ) ( 提高任务 ) ( 归纳小结 ) ( 课后作业 ) ( 教学内容和 教师的活动 媒体的 应 用 学生的 活 动 教师进行 逻辑判断 ) 板书设计 教学过程： 第一环节：新课导入 教师：同学们，前面我们已经学习过Python的一些基本语句，现在我们来看这样一个程序段： ( S=0 S= S +1 S= S +2 …… S= S +10 Print S 10 条语句 ) 请问该程序段运行后，S=? 学生回答：S=55 教师：用这种方法能不能编程求出1+2+…+100的和？ 学生回答：能，但不合理。 教师：那么有没有一种更好的方法来解决这类问题呢？ 设计意图：疑问是建构教学的起点。新课伊始，就提出问题，力求创设一种教学情境，它可以激起学生强烈的求知欲，有利于建立新的认知结构。 第二环节：探究新知 教师：这就要用到循环结构。循环结构的作用：在条件成立下重复执行一条或多条程序代码。 教师提示：观察上面的10行赋值语句有什么规律？ 进一步引导：实际上这10条赋值语句在重复着同一个动作，都是将S加一个数再赋给S，如果用变量X表示1到10，那么这10条语句就可以用一条语句表示即：S=S+X，然后让X的每次自动增加一个步长，重复执行这条语句，就可以实现该程序的功能。 今天我们来学习循环结构FOR循环语句。 1．用FOR循环语句给出上例程序代码，并说出其功能及各部分的名称。 For x in range(1,11,1)： s=s+x 教师：演示编写代码的过程，求出结果。 2．现在是否可以实现求出1+2+…+100的和？ 学生模仿：编写代码，求出结果。 设计意图：让学生将程序稍做修改，解决以上问题，对循环结构的功能有感性认识，引发学习兴趣。 3．根据刚才的学习，师生共同总结出FOR循环语句的语句格式。 For 循环变量 in 列表： 语句或语句组（循环体） 列表中常用的是Range函数，格式如下： For 循环变量 in Range(初值，终值，步长）： 语句或语句组（循环体） 4．列表的第一种直接罗列方式、第二种先定义后使用的方式，比较简单请同学们参考教科书P86页自行完成。 5．针对FOR循环结构列表的第三种方式Range()函数，设置以下练习，学生分组讨论，每组完成一题，发现错误并纠正。 ( 2. 求 2+4+6+8+10 s=0 For i in range(2,10) : s=s + i Print s 3. 求 5+4+3+2+1 s=0 For i in range(5,1) : s=s+i Print s 1. 输出 1 至 10 这 10 个自然数 For i in range(1,10) : Print i ) 同学们，根据练习我们可以得出： （1）For循环依次把列表中的每个元素取出来。冒号：代表下一行是循环的第一行，如果循环体有多条语句，书写时要与冒号：后的第一行保持相同缩进格式，循环体是以缩进为标志的。 （2）Range()函数是让Python从指定的起始值开始，并在到达终值后停止，且不包含终止。如Range(1,6)其实是取1到5的整数，不包含6。 （3）使用Range()函数时，还可指定步长，步长为 1 时可以省略不写。 （4）使用Range()函数时，数例列表也可以是降序的，此时的步长为负数。 设计意图：开展讨论，培养学生之间互相协作、共同解决问题的能力，并通过“纠错”加深学生对循环语句格式的理解。 第三环节：应用举例 掌握了FOR循环语句的语句格式，我们看看其执行过程。 1、画出流程图，观看其执行过程，以求s=1+2+…+10为例： 2．阅读程序，完成以下问题： s=0 for i in range(1,11,2): s=s+i print s 问题：程序运行后，S的值是？i的值是？循环次数是？退出循环的条件是？ 设计意图：通过使用FOR进行累加的典型实例的分析，能培养学生的逻辑思维能力与分析问题，解决问题的能力，并在老师的启示、引导下，逐步突破难点，体验成功的感觉。 第四环节：进一步突破难点，尝试独立编程，并体验成功的乐趣。 1．迁移任务： 打开Python编辑软件IDLE，选择文件菜单下的New File，用FOR循环语句编程求S=1×3×5×···×9。 2．提高任务：（给有余力的同学做） 打开Python编辑软件IDLE，选择文件菜单下的New File，用FOR循环语句编程求S=1×2+2×3+3×4+4×5+……+n× (n+1) （例如n为10）。 教师巡视，及时发现学生出现的问题。指出比较普遍的错误，并分析错误的原因。 设计意图：尝试是开始某种新事物所必需的。教师要鼓励学生大胆尝试编程，在一次次尝试中获取分析、解决问题的能力与灵活运用知识的创新能力，看着自己编辑的程序，成就感会油然而生。 第五环节：归纳小结 回顾本节课的内容，巩固已学过的知识。展示FOR循环语句的基本格式、流程图，进一步强调如何确定循环变量、循环条件、循环体。 第六环节：课后作业 猴子吃桃子问题：一天小猴子从树上摘下了若干个桃子，当即吃了一半，仍觉得不过瘾，又多吃了一个。第二天小猴子接着吃了剩下的一半，还觉得不过瘾，又吃了一个。第三天也是吃了第二天剩下的一半，再多吃一个。到了第十天只剩下一个桃子。试设计一个算法，去求猴子第一天摘下了多少个桃子。 第七环节：课外探究 1．循环变量的步长能否为0，如果是0，循环将会出现什么情况？ 2．循环体被执行的次数是由什么决定的？ 五、教学反思、总结 （课后填写）本节课是通过求s＝1+2+…10的和引入，师生共同总结得出For循环结构的基本格式，再通过分组讨论得出For循环结构的运行过程、列表的几种常用方式、Range()函数的要点。要想使学生灵活使用For循环结构解决生活中的问题，还需要多做练习、加以思考、善于总结。 六、其他 填写其它要说明的事项（包括参阅的文献、借鉴的案例，以及在教学设计和教学实践中其他需要说明的内容）。 1、广东教育出版社《信息技术数据与计算》 注释：关于学习活动组织 学习活动的组织包括自主学习的设计、协作学习的设计等内容。 1．自主学习的设计：支架式学习、抛锚式学习和随机进入式学习 支架式学习：是指围绕事先确定的学习主题，建立一个概念框架，框架的建立应遵循维果斯基的“最邻近发展区”理论，且要因人而异，通过概念框架把学生的智力发展从一个水平引到一个更高水平，就像沿着脚手架那样一步步向上攀升。 抛锚式学习：指根据学习主题在相关的实际情境中选定某个典型的真实事件或真实问题，对给定问题进行假设，通过查询各种信息资料和逻辑推理对假设进行论证，根据论证的结果制定解决问题的计划，实施该计划并根据实施过程中的反馈，补充和完善原有认识。 随机进入式学习：指首先确定学习主题，创设从不同侧面、不同角度表现学习主题的各种情境，学生在自主探索过程中随意进入其中任意一种情境去学习。 2．协作学习的设计：竞争、辩论、伙伴、问题解决和角色扮演 竞争：教师先根据学习目标与学习内容对学习任务进行分解，由不同的学习者“单独”完成，看谁完成得最快最好，然后教师对学习者的任务完成情况进行评论，其他学习者也可以对其发表意见，各自任务完成后，就意味着总任务完成。 辩论：协作者之间围绕给定的学习主题，先确定自己的观点，接着在一定的时间内借助虚拟图书馆或上网查资料，以形成自己的观点，教师对他们的观点进行甄别，选出正反两方，然后双方围绕主题展开辩论，观点论证充分的一方获胜。通过辩论学习者可对问题进一步理解。 伙伴：指协作者之间为了完成某项学习任务而结成的伙伴关系。 问题解决：根据确定的问题，多个学习者组成协作学习小组，根据学习任务分工协作，共同完成某个学习任务，解决问题。问题解决的最终成果可以是报告、展示或论文等。 角色扮演：指由不同的学习者分别扮演指导者和学习者的角色，由学习者解答问题，指导者对学习者的解答进行判别和分析。角色可以互换。有助于对问题的理解有新的体会，还会增加成就感和责任感。 学科网（北京）股份有限公司 Y N 循环变量超 过终值吗？ 循环变量←循环变量+步长 语句序列 循环变量←初值 $$