第二章 程序设计初步-Python 大单元学历案设计 粤教版初中信息技术八年级《信息技术》第二册

《 程序设计初步--Python 大单元学历案设计》 学校名称 执教老师 涉及学科 信息科技 教学对象 八年级 教材版本 粤教版初中第二册 课时数 10 学时 一、案例设计背景与目的 随着新课程、新课标、新教材的应用，信息科技课程的教学设计由零散的、局部的知识点教学，向着综合、全面的大单元教学转变，围绕某一个主题进行单元教学设计已成为当前学科教育的发展趋势和热点问题。现时的信息技术课本中《程序设计初步》单元中程序例子众多，但是缺少统一主题，容易产生知识碎片化问题。教师需要围绕主题组织教学，才能揭示教学内容之间的关系。大单元教学设计要对知识进行整合，也要为学生提供更多的自主探究的空间。教师要敢于给学生自主解决挑战性问题的机会，使其对知识间联系的认知更加紧密。 课堂教学主要突显“学科教学如何育人”，学科学历案包括学习主题、学习目标、 评价任务、学习过程、检测与作业、学后反思等六个要素，各要素体现以一个主题的学 习，以“何以学会”为中心，以形成评价为导向，分解目标达成的过程，为学生的自主学习或有指导性的学习提供清晰的思路。学历案不仅关注学什么，还要关注怎么学，何以学会；不仅关注学习结果，更关注学习过程，让学生以正确的方式、正确的过程进入 “在学习”状态，实现“真学习”。这是提升学生学习能力的有效途径，也是探寻有效课堂真正内涵。 在使用学历案进行教学的过程中，发现几个问题：1、无法适时发送不同类型的学习资料会直接影响课堂效率。发送的自主学习资料类型不同，有 word 文件、图片和视频等，如何整合在一起，如何分阶段发送给学生，这些都影响课堂效率；2、学生不一定主动看学习资料，课堂上老师难以监测到每一个学生；3、教师难以把握每个学生的学习进度。目前要检测知识层面的任务完成效果，使用较多的是“易学”测试。“易学”测试发布后，学生会专注于完成测试题，忽略学习过程，如何让学生按设计的节奏一步一步完成学习再做题？每个学生的学习进度不一，如何能让学生自己决定学习进度？4、课后学生难以及时看到作业反馈并订正。目前要检测技能层面的任务完成效果，使用最多的是课中或者课后收集学生提交的程序作业。作业提交后，老师检查作业需要时间，学生完成作业也需要时间，学生收到老师反馈的问题时已经过了一周，怎么让学生课后也能修改作业，巩固学习效果以及延续上节课的学习兴趣？5、课堂上难以快速收集到学生的讨论信息以及课后评价。 为了解决以上的问题，在本次大单元学历案的教学设计中使用了 UMU 平台。学历案中的活动环节均在该平台上的学习小节中完成即可。UMU 平台中的学习小节可以整合文档、PPT 以及音频视频等多种形式的学习资料；在学习环节中使用闯关模式，学生必须完成一个环节的学习才能进入下一个环节，老师在后台也能看到每个学生的学习进度； UMU 的考试模式可以对学生每个人实现时间和次数控制，学生可以根据自己学习进度完成测试，也能看到其他同学的完成情况；UMU 的作业提交设计简单，学生在课后只要登录 UMU 网站，就可以继续修改作业，也能看到其他同学提交的作业；老师在 UMU 平台上也能看到作业提交情况，方便老师脱离网络室环境也能及时掌握课后学生情况，便于批改作业； UMU 平台具有讨论及评价环节，能即时收集学生留言的关键字并展示在大屏幕上，学生对这种即时效果很感兴趣，这种发言模式也能带动不善表达的学生参与讨论，评价的结果即时收集并统计。 二、教学理念（如基于问题的学习、个性化学习、探究性教学、分层教学等） 1. 任务式驱动教学。教师在 UMU 平台的课程中布置好每节课的学习环节，以体验程序引出任务问题为导入；学生通过平台的讨论环节发言，教师引导分析问题；学生通过平台的自主探究环节获取学习资源并测试，教师点评并归纳要点；学生通过平台的实践操作环节完成程序补充及设计，教师点评并解决问题；学生通过平台的讨论环节发言，建立知识与实际生活的联系；最后完成平台的问卷环节，对自己的学习过程反思及作出评价。教师在整个过程中是课堂教学的组织者、参与者，是学生学习的引导者、帮助者，在学生自主学习的过程中，关注学生的学习需求，解决学生生成的问题。 2. 分层教学。教师在 UMU 平台的课程中布置基础课程以及个性化课程。基础课程以任务式驱动展开，第一梯度为体验程序，知道程序语句格式与作用，第二梯度为补充程序，完成程序设计与调试。学生完成基础课程获得相应课程证书后，学有余力的可以参与个性化课程。个性化课程包括课堂拓展任务以及自行设计主题程序等，学生也可以选择课后参与个性化课程。 3. 个性化学习。在 UMU 平台的课程中，学生可以根据自己学习进度完成相应学习环节，无须等待老师布置下一个任务。同时，学生也能看到其他同学的完成情况，可以对其他同学的发言以及作业情况作出相应的评价以及相互学习。课后，学生只要登录 UMU网站，也可以继续完成课程学习以及修改作业，这对于上进积极的学生是一个很好的学习支持功能。教师能够通过 UMU 平台的统计，了解课程各学习环节的完成情况，检测学生的目标达成度，查阅学生完成作业时遇到的困难，随时回复和留言点评，及时介入进行学习支援。 4. 跨学科学习。通过设计抽奖小程序，了解抽奖程序背后的算法原理及计算获奖的数学概率，培养学生逻辑推理及抽象思维。利用 UMU 平台的讨论留言功能，融入思政元素，树立远离赌博、防诈骗意识，形成合理利用技术的信息社会责任感。 三、教材与教学内容分析（划分知识点） 《程序设计初步》是八年级《信息技术》课本第二章内容。教学内容以 python 程序设计语言为例，从程序设计语言与流程图基础、python 编程基础、分支结构、循环结构、 python 库、分析大数据和实现图像的人脸检测七个方面讲解。其中，python 编程基础、分支结构和循环结构是本章的重难点，需要多个课时完成课堂教学。本次大单元的主题 设计为“幸运大抽奖”，除了分析大数据和实现图像的人脸检测的小节外，其他知识点 基本涵盖在该主题中。“数学小能手”以及“安全防护专家”是可选的个性化课程主题。主题“幸运大抽奖”的知识点概念图如下： 本节课例选自大单元主题四中的“分支结构”第 2 节，主要内容为条件语句中的二选一和多选一。不同于前面的顺序结构程序以及单分支程序，本小节分支结构程序开始变得多样化，语句格式更容易出错，若本小节学习效果不佳，则后续学习将变得更加困难。通过本课的学习，能将程序如何作出选择的相关知识渗透到日常生活中，让学生结合数学概率了解抽奖程序中通过什么算法来实现控制获奖。融入思政元素，通过读懂程序算法知道参与赌博一定会十赌九输，从而增强学生自我判断意识，明确编程活动中应 遵循的价值观念和行为准则。 四、教学目标（三维目标分类或学科核心素养分类） 1. 通过体验和对比“抽奖活动”的程序，利用 UMU 平台，了解基础的程序设计概念与技能，学会 python 的基本语法、数据类型、运算符和流程控制语句等基础知识，培养程序设计的计算思维。 2. 通过自主探究活动，利用 UMU 平台课程提供的数字化学习资源，学会分析简单的程序并归纳小结程序算法，提升利用数字化平台进行自主学习的能力。 3. 通过完成补充程序缺失部分的活动，利用 UMU 平台上交作业，结合自己的想法补充及完善程序，将实际问题转化为程序语言，发展逻辑思考能力和问题解决能力。 4. 通过设计抽奖小程序，了解抽奖程序背后的算法原理及计算获奖的数学概率，树立远离赌博、防诈骗意识，形成合理利用技术的信息社会责任感。 5. 通过讨论及完成问卷调查活动，利用 UMU 平台留言，与同学交流分享学习体会， 在解决问题过程中树立合作和分享的意识。 五、教学重难点 根据本课所对应的课程标准：理解并掌握“分析问题－确定算法－程序实现”这一计算机解决问题的一般过程和方法，结合对教学内容的分析，确立本单元的重难点如下： 教学重点：python 编程基础、分支结构和循环结构 教学难点：python 程序的分析及编写 六、学习者特征分析 1. 学习状况分析：学生能熟练使用计算机完成基础上网及文件管理等操作，对各类软件的使用较为熟悉，具备利用网络访问资源完成自主学习的能力。 2. 学生情况分析：绝大部分学生对编程感兴趣，但水平参差不齐，动手能力有高有低。能力强的不喜欢老师过多干预其学习过程，能力稍弱的需要老师随时介入指导其程序纠错。课堂教学节奏难以统一。 3. 解决对策：课题创设情境，营造气氛。设计任务活动由浅入深，激发兴趣。利用 UMU 平台自主学习，分层兼顾。 七、教学环境、工具及资源准备（包括硬件环境和软件资源） 教学环境在网络室，需要使用谷歌浏览器连接网络，登录 UMU 平台网站。教师 UMU平台教育专业版开通时间为 2023 年 3 月，无限学员、无限班级以及不限视频上传数量，目前在学校七、八年级信息教学中使用。 硬件：电脑（配耳机）、一体机等。 软件：谷歌浏览器、UMU 平台预设课程及网址链接、Python、WPS、广播系统等。 八、教学活动设计（此处为案例教学设计，大单元学历案附录在最后） 教学环节 教学内容 教师活动 学生活动 媒体资源设计意图 情景导入 以学生程序引入本课主题，布置 UMU 课程学习任务。 展示学生程序并简单说明 登录 UMU 网站，了解课程主题 利用 UMU平台设计课程，提升课堂教学效率 对比程序分析问题 通过对比，产生认知冲突，提高学生学习动机；了解条件语句的其他格式。 发送相应程序文件；提问：能找出这两个程序有什么不一 样的地方吗 运行程序，观看程序代码；积极思考，回答问题 PPT 展示标记程序不同之处 自主探究归纳小结 区别分支结构的三种条件语句格式，了解分支结构的三种流程 图，分析简单的分支结构程序。 引导学习；个别辅导；获取数据后分析点评；展示归纳要点。 利用 UMU 网站，完成自主探究并完成学习测试 利用 UMU平台整合 学习资源，获取学生自主学习情况数据 综合应用解决问题 补充程序缺失部分，学会应用分支结构算法实现编程选择功能。 引导学习；个别辅导；获取作业后分析点评；展示优秀作业及常见错误点。 利用 UMU 网站，完成综合应用环节并提交作业。 利用 UMU平台收集 学生作业，即时评分并提出修改意见，可展示优秀作业并相互评价。 学习反思提升素养 通过体验“抽奖循环版”程序，利用 UMU 平台进行讨论发言，增强自我判断意 识，明确编程活 发送相应程序文件；引导学生发 言；说明抽奖程序如何 实现控制获 利用 UMU 网站，完成讨论及问卷环节；体验程序，思考并发表自己看法；归纳概念图知识点，反思学习效果。 利用 UMU平台收集 学生留言，展示并引导评价；获 取学习效 动中应遵循的价值观念和行为准则。 奖概率。 果反馈数据。 九、教学流程图 围绕抽奖主题，学生从简单的对话程序开始，不断在自我课堂作业基础上迭代，最后生成具备较完整算法的抽奖程序。UMU 平台的课堂教学模式流程如下图： 学生利用 UMU 平台完成学习；教师利用 UMU 平台的统计数据完成评价，对学生学习情况作出反馈与支持。 十、学习评价设计 分为终结性评价和过程性评价两部分。 1.终结性评价以学生在 UMU 平台课程的完成度作为评价标准，全部完成的学生会得到本课程的学习证书。 2.过程性评价以学生在 UMU 平台课程的每个学习环节记录作为评价标准。 （自主探究环节检测的学习记录） （综合应用环节作业的学习记录） （讨论环节的学习记录） （问卷环节的学习记录） 十一、教学创新与亮点特色 在设计理念方面，以大单元教学为主，“幸运大抽奖”主题任务驱动，创设真实情境，引入数字化资源，提高学习参与度。通过对比程序及体验程序引导，让学生带着问题去学习，构建逻辑关联，提升知识迁移能力与学科思维水平。利用 UMU 平台开展主题讨论及问卷反馈，实现数字时代下正确育人，培育学生正确三观，遵守道德规范和科技伦理。 在资源建设方面，UMU 课程由教师根据学历案学生活动形式设计。自主探究环节的文档、微课、测试题库等资料已经根据大单元需要基本设计完成。综合应用、讨论以及问卷环节在使用过程中产生的学习效果反馈数据开始支撑课程迭代设计。 在课程应用方面，实现课内课外混合式课堂以及个性化教学。课前，学生都会登录 UMU 平台，完成复习测试；课内，学生可以根据自己学习情况自主完成相应课程进度，教师可以通过平台数据反馈了解学生学习情况并进行全班或学生个性化的学习支持；课外，学习能力强的学生可以完成个性化主题任务，教师可以通过平台检查学生学习效果以及进行留言点评。 十二、教学案例反思 1. 从学习效果来看，大单元的主题课程通过借助 UMU 平台，引导学生利用学习资源，自主控制学习进度，大大提高了学生的学习兴趣和效率。教师在课内及课外都能更精准快速地收集反馈数据，并对学生作出学习支持，能更好地实现分层教学效果。 2. 从学习目标的落实来看，UMU 平台的班级完成度可以看到整体完成程度，学生能按照学习环节开展自主学习、探究学习，完成课程学习任务，掌握知识点。通过测试及作业，能检测学生的知识技能掌握情况，通过讨论留言记录以及问卷结果，能引导学生的情感价值观正确建立。 3. 目前 UMU 平台应用的问题主要是受网络影响，如学生不自觉登录其他网站，以及 受网速以及浏览器限制影响访问速度。上机操作题考试模式不支持，如 WPS 数据表格分析等。 十三、案例推广办法与经验总结 《程序设计初步》是广州初中信息技术教材新改编的程序设计版块，本课是基于大单元主题设计的学历案，结合 UMU 平台能更好的引入数字化资源，提高学习参与度。实现过程性评价与终结性评价相结合，能加强学习结果的评估和应用。可以为一线教师提供参考。 2022 学年期间，潘泽衡老师到广州市泰安中学进行区域支教，与该学校的信息老师一起进行课程教学实践，实行区域教研推广。 本案例为 2022 学年第二学期天河区初中信息技术学科教研活动区公开课，推广对象为初、高中信息技术教师。案例课程链接： https://umu.cn/course/?groupId=6353020&sKey=d7db26a27ae02be4c304e87cf211283a 十四、附录（大单元学历案） 一、你敢挑战吗？ 面对科技驱动的未来，学习程序设计有助于帮助我们适应数字化时代。Python 是一种简单易学、功能强大的程序设计语言，具有简洁明了、代码可读性高等特点，是我们开始学习程序设计的理想选择。通过本单元的学习，我们将初步接触程序设计思维、掌握基础的程序设计概念与技能，能够使用 Python 编写简单的小程序来实现一些简单的功能，实现自己的小游戏或小项目。 相信你在日常生活中，经常会遇到一些抽奖活动，或者游戏里的一些抽奖任务，可能你会觉得抽中大奖只是需要运气，但是其背后隐藏了巨大的秘密。让我们一边通过学习一边揭秘，通过完成一个抽奖小程序的学习过程，了解抽奖背后的原理。完成这样一个程序可不是一蹴而就的事情，需要我们不断学习新的语法知识，在这个过程中，你可以发挥你的聪明才智，不断将自己的想法融入小程序当中，最终形成一个互动性强、趣味性高的作品，可以向其他同学分享和交流，邀请他们成为你作品的“用户”。 二、你将学哪些知识？ 三、期望你学会什么？ 1. 通过体验和对比程序，利用 UMU 平台，了解基础的程序设计概念与技能，学会 python 的基本语法、数据类型、运算符和流程控制语句等基础知识，培养程序设计的计算思维。 2. 通过自主探究活动，利用 UMU 平台课程提供的数字化学习资源，学会分析简单的程序并归纳小结程序算法，提升自主学习能力。 3. 通过完成补充程序缺失部分的活动，利用 UMU 平台上交作业，结合自己的想法补充及完善程序，将实际问题转化为程序语言，发展逻辑思考能力和问题解决能力。 4. 通过设计抽奖小程序，了解抽奖程序背后的算法原理，树立远离赌博、防诈骗意识，形成合理利用技术的信息社会责任感。 5. 通过讨论及完成问卷调查活动，利用 UMU 平台留言，与同学交流分享学习体会，在解决问题过程中树立合作和分享的意识。 四、给你支招 1. 本单元以抽奖主题程序为主线，需要通过学习新的语法知识，逐步完善为复杂可用的程序。UMU 平台的自主探究环节为你提供学习资源支持。 2. 课程学习环节：情景导入——对比程序、分析问题——自主探究、归纳小结——综合应用、 解决问题——学习反思、提升素养。老师发送的学习资料结合 UMU 平台课程能使你顺利完成课程学习。 3. 在 UMU 互动学习平台上，可以查看和评价其他同学作品，可以与同学们积极交流讨论、分享。 4. 在 UMU 互动学习平台上，支持同学课后继续进行个性化补充学习，将所学应用到程序当中，让作品更加完善，进行自我拓展提升。 五、部分 UMU 平台课程链接及学历案设计 第一课时：设计人机对话程序（一） ——输入、输出语句 【学习主题】 《设计人机对话程序》——输入、输出语句 【学习目标】 1. 通过阅读课本或利用短视频、搜索引擎等数字化资源，了解程序与程序设计语言的概念，借助信息科技提高学习效率。 2. 通过观看微课视频、运行 python 的例子程序，知道如何打开、设置及运行 python IDEL 文本编辑器，在数字化学习环境中发挥自主学习能力。 3. 通过修改 python 的例子程序，学会输入语句、输出语句的基本使用方法及语句格式，设计和创作出具有个性化的作品。 【评价任务】 1. 在学习平台中完成讨论任务，回答什么是程序设计语言。（检测目标 1） 2. 能利用学习资源顺利开展自主学习、互助学习，学会打开、设置及运行 IDLE 文本编辑器。（检测目标 2） 3. 能根据本节课所学的知识形成有创意的作品并展示分享。（检测目标 3） 【学习过程】 任务 1：了解程序与程序设计语言的概念 活动 1：翻阅课本 P38，或观看“程序”短视频、利用“百度知道”搜索“程序设计语言”。完成讨论任务。（指向目标 1） 任务 2：知道如何打开、设置及运行 python IDEL 文本编辑器 活动 1：观看“如何打开 py 程序”微课，尝试打开例子程序，修改字体大小设置，运行该程序观看结果。（指向目标 2） 活动 2：完成“如何打开 py 程序--知识检测” 任务 3：学会输入语句、输出语句的基本使用方法及语句格式 活动 1：编辑例子程序，把相应的对话内容修改，创作属于自己的对话程序。（指向目标 3）活动 2：尝试归纳总结知识点 （1） print()语句的作用是什么？ （2） input()语句的作用是什么？ （3） 使用时要注意什么才不会出错？ 【学后反思】 1、我是否能够了解什么是程序设计语言？ 2、我是否知道如何打开 IDLE 并运行程序？ 3、我能够理解 print 语句和 input 语句的作用，并能够自己编写。 在例子程序的基础上，我完成了一个对话程序，我之后可以怎么更好地设计这个程序？ 第二课时：设计人机对话程序（二） ——变量与赋值语句 【学习主题】 《设计人机对话程序（二）》——变量与赋值语句 【学习目标】 1. 通过自主观看微课视频、学习资源，学会使用赋值语句。 2. 通过自主探究、尝试归纳总结变量的命名，知道变量的命名规则，在编写程序时能够正确命名变量，树立符合规则、易懂的变量命名意识。 3. 通过继续修改 python 的例子程序，学会变量、赋值语句的基本使用方法，设计和创作出更完善的人机对话程序，呈现个性化作品。 【评价任务】 1. 完成任务 1，掌握赋值语句。（检测目标 1） 2. 总结变量的命名规则，从所有字符中识别出正确命名的变量。（检测目标 2） 3. 形成有创意的作品并展示分享。（检测目标 3） 【学习过程】 任务 1：了解赋值语句（指向目标 1） 活动 1：观看“赋值语句”微课视频或阅读“赋值语句”学习资料，掌握赋值语句的用法。[编写并运行程序] 活动 2：完成“赋值语句--知识检测”。 任务 2：学习变量及其命名规则（指向目标 2） 活动 1：使用字母、数字、符号等组成变量，查看能否通过运行。活动 2：分别运行下发的程序，查看哪些变量的命名会出错； 尝试总结变量的命名规则。 活动 3：完成“变量命名规则--知识检测”。 任务 3：完善人机对话程序（指向目标 3） 活动 1：使用赋值语句及变量，继续完善人机对话程序活动 2：分享交流自己的作品 【学后反思】 1、我是否了解了赋值语句并能够使用？ 2、我能够掌握变量的正确命名规则，树立正确、规范命名变量的意识。 3、我能够使用这节课所学的赋值语句和变量，在上次课完成的程序基础上继续完善。我还可以设置哪些交互对话，让作品更丰富有趣？ 第三课时：获取你的幸运数字 ——算术运算符与数据类型 【学习主题】 《获取你的幸运数字》——算术运算符与数据类型 【学习目标】 1. 通过 UMU 学习平台，自主学习算术运算符的使用，发展自主学习能力。 2. 根据程序结果要求进行程序的编写，回顾上节课变量与赋值语句的使用，同时应用本节课所学新知，在巩固并应用知识的过程中，逐步构建知识体系。 3. 通过分析问题出现的原因，尝试解决问题，提升分析、解决问题的能力。 4. 通过继续完善 python 程序，融入本节课所学内容，根据实际需要添加功能，呈现个性化作品。 【评价任务】 1. 完成“知识检测--算术运算符”。（检测目标 1） 2. 完成任务 2 要求的小程序的编写（检测目标 2） 3. 解决任务 2 中出现的问题，修改程序。（检测目标 3） 4. 形成有创意的作品并展示分享。（检测目标 4） 【学习过程】 任务线索：为了能够参与抽奖，给程序添加一个获取幸运数字的功能，作为参与抽奖的凭证。任务 1：学习算术运算符（指向目标 1） 活动 1：在 UMU 学习平台中查看 python 中的算术运算符活动 2：完成“知识检测--算术运算符” 任务 2：尝试编写小程序（指向目标 2） 活动 1：根据图中显示的结果，尝试在 IDLE 中编写程序实现。学习建议：可以在 UMU 中查看完成思路 思考：你遇到了什么问题？这个问题是什么原因导致的呢？任务 3：学习数据类型及数据类型转换函数（指向目标 3） 活动 1：UMU 中查看 Python 中的数据类型及数据类型转换函数问题原因：input()函数输入的数据都是字符串类型 如何解决呢？ 任务 4：完善程序（指向目标 4） 活动 1：在上节课完成的程序的基础上，继续加入本节所学内容，按照自己的想法进行修改。 学习建议：可以根据自己的想法设置抽奖凭证，使用本节课的算术运算符及数据类型转换函数参 考下发的例子程序 1、2 活动 2：分享交流自己的作品 【学后反思】 1、我是否能够掌握算术运算符的使用，尤其是/ //的区别？ 2、从键盘上输入数字用于运算时会出错是什么原因？我可以如何解决？ 3、生活中抽奖会需要什么凭证？我可以怎么设置既合理又有趣？ 第四课时：验证抽奖凭证 ——分支结构-单选语句 【学习主题】 《验证抽奖凭证》——分支结构-单选语句 【学习目标】 1. 通过 UMU 学习平台，自主学习算术表达式、逻辑表达式的使用，发展自主学习能力。 2. 通过学习条件语句后，根据程序结果要求进行程序的编写，回顾上节课数据类型转换函数的使用，同时应用本节课所学新知，在巩固并应用知识的过程中，逐步构建知识体系。 3. 通过继续完善 python 程序，融入本节课所学内容，根据实际需要添加功能，呈现个性化作品。 【评价任务】 1. 完成任务 1、“知识检测--算术表达式”。（检测目标 1） 2. 完成任务 2 要求的小程序的编写（检测目标 2） 3. 形成有创意的作品并展示分享。（检测目标 3） 【学习过程】 任务线索：验证上节课获取的抽奖凭证任务 1：学习算术表达式（指向目标 1） 活动 1：在 UMU 学习平台中查看 python 中的算术表达式活动 2：完成“知识检测--算术表达式” 任务 2：学习条件语句--单选格式（指向目标 2） 活动 1：在 UMU 中查看条件语句的格式，在 IDLE 中编写例子程序并运行。学习建议：注意缩进与冒号的使用，缩进可以直接使用 Tab 键 活动 2：根据图中显示的结果，尝试在 IDLE 中编写程序实现。思考：凭证是年龄+日期，如何实现判断验证呢？ 学习建议：可以在 UMU 中查看完成思路。==表示相等 任务 3：完善程序（指向目标 3） 活动 1：根据演示程序和任务要求，自行设定抽奖的条件后编写程序。活动 2：与之前编写的程序融合，形成新的小项目。 任务 4：学习逻辑表达式（指向目标 1）活动 1：在 UMU 中查看“逻辑表达式” 活动 2：将逻辑表达式应用到程序中，使得抽奖条件更加丰富。 【学后反思】 1、我是否掌握了 if 条件语句的使用？在缩进与冒号的使用上是否熟悉？ 2、在完善程序的过程中，我是否能够结合前面完成的程序，形成一个小项目？ 3、我还可以设置哪些抽奖条件？ 第五课时：抽奖吧！我的小程序 ——分支结构二选一、多选一 学习目标： 1. 通过体验、对比“抽奖程序”的活动，利用 UMU 平台，区别分支结构的三种条件语句格式，了解分支结构的三种流程图，提高利用数字化平台进行自主学习的能力。 2. 通过完成补充程序缺失部分的活动,利用 UMU 平台,学会应用分支结构算法实现编程选择功能，体会编程解决实际问题的乐趣,增强计算思维。 3. 通过体验“抽奖循环版”程序，利用 UMU 平台进行讨论发言，增强自我判断意识，明确编程活动中应遵循的价值观念和行为准则。 评价任务： 1. 在任务一与任务二中，能找出分支结构的三种条件语句格式不同之处，能正确分析相应程序的输出结果。（检测目标 1） 2. 在任务三中，能完成补充一个程序的缺失部分，并成功运行，且通过 UMU 平台上交。（检测目标 2） 3. 在任务四中，能发表自己的看法，且通过 UMU 平台分享。（检测目标 3） 学习过程： 热身： 1. 登录 UMU 网站，打开课题“抽奖吧！我的小程序”，完成“考试”——“分支结构单选复习”（限时不超 5 分钟，次数不超 2 次）。 2. 完成复习后，利用“金山打字通”打字。 导入： 上节课我们学习了分支结构的单选如何实现，老师发现了一份作业特有意思，该作业是由 7 班杨沛臻同学设计的抽奖程序，现在老师对这份作业进行了不同算法的两份改编，结合我们这节课将要学习的新知识，看看同学们能不能找出这两个程序有什么不一样的地方。 任务一：对比程序找不同 活动：打开 windows 桌面的“学习资料”文件夹，运行“01 体验抽奖程序”文件夹里面的两个 程序。看看运行结果是否相同？观察完运行结果后，使用“Edit with IDEL”打开两个程序，对比它们的语句，说说有何不同。（指向目标 1） 思考：分支结构除了单选有更多的判断方式吗？（检测目标 1）任务二：自主探究 活动：打开 UMU 网站课题的“自主探究”环节，完成“分支二选一”和“分支多选一”学习。完成“分支二选一及多选一”测试。观看分支结构流程图。（指向目标 1） 思考：“分支二选一”和“分支多选一”如何在程序中实现？条件语句格式与单选有何不同？（检测目标 1） 任务三：综合应用 活动：利用本节课学习的知识（双选或者多选）修改程序。打开桌面的“学习资料”文件夹，选择任一程序补充完成，或者修改自己的上周作业。作业重命名，打开 UMU 网站课题的“综合应用”环节，上传并提交。（指向目标 2） 思考：“你的智商是多少”程序中如何完成分层判断？“直角三角形面积周长”程序中如何选择求面积还是求周长？“检测账号密码是否正确”程序中如何判断账号密码均正确？（任选其一）（检测目标 2） 任务四：反思与讨论 活动：本节课以抽奖程序为例子学习了分支结构的二选一和多选一，其实网上游戏爆极品装备以及非法线上赌场都类似于抽奖游戏，获奖概率完全由程序开发者控制。请你打开桌面的“学习资料”文件夹，运行“抽奖循环版”程序，观察运行结果及程序语句。打开 UMU 网站课题的“讨论”环节，用一句话表达你的想法。（指向目标 3） 思考：“抽奖循环版”程序中通过什么来控制获奖概率？为什么说参与赌博一定会十赌九输？（检测目标 3） 课堂小结： 填写本节课程的自我评价。学习了本节课程知识后，知道如何利用分支结构进行条件判断。分析例子程序，知道获奖概率由编程者控制。明确技术要用在正处，不要骗人，也不要被骗，远离赌博。 作业： 练习性作业：UMU 平台的“考试”。 实践性作业：UMU 平台的“综合实践”三个作业，任选其一。 挑战性作业：运用本节课学习的新知识，修改自己上周作业，发挥创意，上交到 UMU 平台。学后反思： 第六课时：Again and Again ——while 循环语句 【学习主题】 《Again and Again》——while 循环语句 【学习目标】 1. 通过 UMU 学习平台，自主学习 while 循环语句、break 语句的使用，发展自主学习能力。通过继续完善 python 程序，融入本节课所学内容，根据实际需要添加功能，呈现个性化作品。 2. 通过在互动学习平台中进行交流，将所学与实际生活联系起来，树立在生活中应用所学知识提升效率的意识。 【评价任务】 1. 完成“无限循环与 break 语句”知识检测考试。（检测目标 1） 2. 完成任务 3 要求的程序补充和完善程序（检测目标 2） 3. 在学习平台中发布想法（检测目标 3） 【学习过程】 课前热身：完成 UMU 中的复习考试任务线索：实现重复询问 任务 1：学习 while 循环格式语句（指向目标 1） 活动 1：在 UMU 学习平台中查看 while 循环语句格式活动 2：在 IDLE 中编写例子程序并运行查看 注意：检查格式与缩进 任务 2：学习 break 语句（指向目标 1）思考：回答 no 时如何结束循环？ 活动 1：在 UMU 中查看 break 语句的格式，在 IDLE 中编写例子程序并运行活动 2：完成“无限循环与 break 语句”知识检测考试 任务 3：综合应用（指向目标 3） 活动 1：根据任务要求，对下发的程序补充完整。 活动 2：继续编写之前的小项目程序，丰富功能和交互性。任务 4：讨论交流（指向目标 1） 活动 1：在 umu 平台中参与讨论活动 本节课以实现重复抽奖的程序为例子学习了循环结构的无限循环 while 以及 break 搭配。你觉得 在生活或者学习中，哪些地方也能运用循环去实现？或者利用循环完成哪些事情能提高效率？把你的想法用一句话表达出来。 【学后反思】 1、我是否能够掌握 while 循环语句的格式并理解程序运行过程？ 2、在循环语句中使用哪个语句可以退出循环？ 3、我的作品是否使用了循环语句实现了重复询问的效果？我还可以怎么修改？ 第七课时：控制抽奖次数 ——for 循环语句 【学习主题】 《控制抽奖次数——for 循环语句》 【学习目标】 1. 通过程序对比，发现相同的问题可以用不同的语法实现，感受代码简洁的重要性，提升总结归纳能力。 2. 通过 UMU 学习平台，自主学习 for 循环语句的使用，发展自主学习能力。通过完成程序的修改，运用所学知识，发展分析思维。 3. 通过在互动学习平台中进行交流，将所学与实际生活联系起来，树立在生活中应用所学知识提升效率的意识。 【评价任务】 1. UMU 中回答体验程序后的想法。（检测目标 1） 2. 完成任务 3 要求的程序补充和完善程序（检测目标 2） 3. 在学习平台中发布想法（检测目标 3） 【学习过程】 课前热身：完成 UMU 中的复习考试任务 1：体验程序（指向目标 1） 活动 1：打开桌面的“01 体验程序”文件，运行后，在 UMU 中回答两个程序的不同之处。 任务 2：学习 for 循环语句（指向目标 2） 活动 1：在 UMU 中查看 for 循环语句的格式，在 IDLE 中编写例子程序并运行。活动 2：完成“for 循环”知识检测考试 思考：i 是什么？有什么作用？ 任务 3：综合应用（指向目标 2） 活动 1：根据任务要求，对下发的程序补充完整。 建议：查看之前完善的小程序项目，是否能用 for 循环语句进行优化修改。任务 4：讨论交流（指向目标 3） 活动 1：在 umu 平台中参与讨论活动 【学后反思】 1、我是否能够掌握 for 循环语句的格式及其运行过程？ 2、range 函数有什么注意点？ 3、for 循环与 while 循环有什么不同。在完善程序的过程中，什么时候可以采用 for 循环？ 第八课时：循环结构 for 循环与 while 循环的对比 【学习主题】 《循环结构 for 循环与 while 循环的对比》 【学习目标】 1. 通过程序对比，发现相同的问题可以用不同的语法实现，总结归纳 for 循环与 while 循环的不同以及适用的解决问题情境，提升总结概括能力，促进知识的建构。 2. 通过 UMU 学习平台，自主学习两个循环语句的不同，了解两种算法的执行顺序，发展计算思维。 3. 通过在互动学习平台中进行交流，总结 while 循环与 for 循环的不同及其适用的情境，对知识进行强化和归纳。 【评价任务】 1. UMU 中发表程序对比后的想法。（检测目标 1） 2. 完成任务 3 要求的程序补充和完善程序（检测目标 2） 3. 在学习平台中发布想法（检测目标 3） 【学习过程】 课前热身：完成 UMU 中的复习考试--for 循环与 while 循环任务 1：对比程序，发表看法（指向目标 1） 活动 1：发表想法 任务 2：自主探究（指向目标 2） 活动 1：在 UMU 中完成以下任务的学习，在 IDLE 中编写例子程序并运行。活动 2：完成“for 循环与 while 循环程序算法对比”知识检测考试 任务 3：综合应用（指向目标 2） 活动 1：根据任务要求，对下发的程序补充完整。 任务 4：讨论交流（指向目标 3） 活动 1：在 umu 平台中参与讨论活动 【学后反思】 for 循环与 while 循环有什么不同，适用什么问题情境？ 单元作业与检测 练习性作业：UMU 平台的“考试”。 实践性作业：UMU 平台的“综合实践”三个作业，任选其一。 挑战性作业：运用本节课学习的新知识，修改自己上周作业，发挥创意，上交到 UMU平台。 单元学后反思 1. 单元设计依据课标要求 (1) 借助学习与生活中的实例，体验身边的算法，理解算法是通过明确的、可执行的 操作步骤描述的问题求解方案，能用自然语言、流程图等方式描述算法。 (2) 结合生活中的实例，了解算法的顺序、分支和循环三种基本控制结构，能分析简单算法的执行过程与结果。 (3) 通过真实案例，知道算法步骤的执行次数与问题的规模有关，观察并体验采用不同算法解决同一问题时在时间效率上的差别。 (4) 针对简单问题，尝试设计求解算法，并通过程序进行验证。 (5) 以信息社会日常活动中蕴含的算法为例，讨论在线生活中算法的价值与局限，及算法对生活的指导意义。 学情分析 (1) 缺乏自主学习的能力。大部分学生平时的学习模式更多是接受学习，自主学习能力较弱。本课程借助 UMU 互动学习平台，为学生提供微课视频、学习文档、程序例子等数字化资源，学生可以选择自己喜欢的学习资源进行自主学习；每个知识点再辅以知识检测，让学生能够及时得到学习效果的反馈。学生真正成为学习的主体，提升学习效率，不仅实现了自主学习，更易进行分层教学。 (2) 缺乏编程经验。大多数学生没有编程背景或经验，对于陌生的知识很难产生兴趣，因此需要激发他们的学习兴趣，创设符合他们经验的情境。本课程以“幸运大抽奖”为主线，任务活动设计由浅入深，循序渐进，有利于学生熟悉 Python 语法和概念等基本概念，如变量、循环、条件语句等，并逐步掌握和应用学到的内容。 (3) 学习计算思维与算法设计。八年级学生的抽象思维进入发展阶段，学生需要了解如何将现实问题转化为计算机可执行的算法，并能够针对不同的问题类型创造性地提出解决方案。本课程在设计过程中，每节课的综合运用强调学生应用所学知识解决实际中的问题，逐步形成自己的个性化作品。 (4) 实践而非只是记忆。学生除了需要熟悉 Python 语法和概念外，也需要通过实践项目来巩固和学会这些技能。每节课编写简单程序、最终形成的小项目实践有助于学生理解编程概念和技术，积累编程经验。 2.单元设计创意 《程序设计初步》是八年级《信息技术》课本第二章内容。教学内容以 python 程序设计语言为例，从程序设计语言与流程图基础、python 编程基础、分支结构、循环结构、 python 库、分析大数据和实现图像的人脸检测七个方面讲解。其中，python 编程基础、分支结构和循环结构是本章的重难点，需要多个课时完成课堂教学。本次大单元的主题设计为“幸运大抽奖”，除了分析大数据和实现图像的人脸检测的小节外，其他知识点基本涵盖在该主题中。 教师在 UMU 平台的课程中布置好每节课的学习环节，以体验程序引出任务问题为导入；学生通过平台的讨论环节发言，教师引导分析问题；学生通过平台的自主探究环节获取学习资源并测试，教师点评并归纳要点；学生通过平台的实践操作环节完成程序补充及设计，教师点评并解决问题；学生通过平台的讨论环节发言，建立知识与实际生活的联系；最后完成平台的问卷环节，对自己的学习过程反思及作出评价。教师在整个过程中是课堂教学的组织者、参与者，是学生学习的引导者、帮助者，在学生自主学习的过程中，关注学生的学习需求，解决学生生成的问题。 教师在 UMU 平台的课程中布置基础课程以及个性化课程。基础课程以任务式驱动展 开，第一梯度为体验程序，知道程序语句格式与作用，第二梯度为补充程序，完成程序设计与调试。学生完成基础课程获得相应课程证书后，学有余力的可以参与个性化课程。 个性化课程包括课堂拓展任务以及自行设计主题程序等，学生也可以选择课后参与个性化课程。 在 UMU 平台的课程中，学生可以根据自己学习进度完成相应学习环节，无须等待老师布置下一个任务。同时，学生也能看到其他同学的完成情况，可以对其他同学的发言以及作业情况作出相应的评价以及相互学习。课后，学生只要登录 UMU 网站，也可以继续完成课程学习以及修改作业，这对于上进积极的学生是一个很好的学习支持功能。教师能够通过 UMU 平台的统计，了解课程各学习环节的完成情况，检测学生的目标达成度，查阅学生完成作业时遇到的困难，随时回复和留言点评，及时介入进行学习支援。 3. 教学实施建议 UMU 课程需要由教师根据学历案学生活动形式设计。自主探究环节的文档、微课、测试题库等资料需要根据大单元进行设计。综合应用、讨论以及问卷环节在使用过程中产生的学习效果反馈数据是支撑课程迭代设计的重要依据。 4. 参考资料 《信息科技课程标准》（2022 年版）、UMU 平台课例、国家平台优秀信息课例 学科网（北京）股份有限公司 $$