第一部分 单元教学设计2 语句与程序结构-高中信息技术和通用技术单元教学设计

  第一部分  信息技术   单元教学设计 2  语句与程序结构　 015 << 单元教学设计 2 语句与程序结构 一、单元学习主题 本单元学习主题为走进体重指数BMI。 本单元内容选自《数据与计算》第 2 章“算法与程序实现”中第 3 节“程序设 计基本知识”第三部分“语句与程序结构”。 本单元以了解、计算体重指数 BMI 为主线，通过三个实践活动，即“编程计算 体重指数”“评定体重指数等级”和“编写完整的体重指数‘计算器’”，让学生体验 计算机解决问题的基本过程，强化对程序三种结构的理解，掌握算法这一学科关键 知识，形成运用计算机解决问题这一关键能力。 二、课标要求 （一）内容要求 课程标准有如下内容要求：从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰 当的描述方法和控制结构表示简单算法；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。通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受 >> 016 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 算法的效率，掌握程序调试与运行的方法。 （二）学业要求 课程标准有如下学业要求：依据解决问题的需要设计算法，采用流程图的方式 描述算法，掌握一种程序设计语言的基本知识，能编写简单程序用以解决问题。 三、学情分析 高一学生有一定的思维能力和数据分析能力，对计算机能够解决生活中的问题 存在好奇心感，有探究其究竟的欲望。经过前期的学习，学生已经初步掌握了算法 的三种基本控制结构的流程图画法，理解常量、变量、运算符和表达式的基本概念， 能正确书写表达式，但是从现实问题中提取关键信息，进行抽象处理的能力不够， 遇到问题不敢大胆设想，总期待别人告诉自己该如何解决，尤其面对程序代码，认 为其深不可测，有一种无从下手的感觉，这是学生需要通过学习提高改进的地方。 解决对策：激发学生兴趣，营造求知氛围，逐步帮助学生掌握学习程序的方法， 培养学生利用计算机解决问题的能力和思维。 四、单元素养目标 （一）计算思维 通过程序设计掌握三种结构在程序语言中的基本格式。根据流程图，初步学习 三种结构的基本格式，通过补充、编写程序，体验程序设计的基本流程，领会核心 思想。   第一部分  信息技术   单元教学设计 2  语句与程序结构　 017 << （二）数字化学习与创新 通过数字化学习资源和信息化手段开展学习，完成程序作品的创作。 （三）信息社会责任 通过解决生活中的实际问题，感受计算机编程的魅力。树立合作互助的团队 精神。 五、单元教学策略 本单元在机房进行，使用广播式教学、白板等信息化教学手段，创设问题情境， “问题引导”和“实践活动”相结合。在任务问题的引导下，学生依托教师提供的学 案、微课、课件和素材等教学资源，自主进行体验探究、小组协作学习，最终完成 体重指数程序设计，解决任务中的实际问题。 六、单元活动设计 单元活动设计如表 1-4 所示。 表 1-4  单元活动设计表 课时序号 活动名称 活动内容 课时安排 1 实践活动 1 ： 编程计算体重指数 BMI 体验通过编程解决问题的基本过程，感 受计算机编程的魅力 理解顺序结构的思想以及输入输出函数 的使用 1 课时 2 实践活动 2 ： 评定体重指数等级 体重指数判断是否正常 利用体重指数判定胖瘦等级 对任意学生（男生或女生） 进行体重指数等级的判定 通过对体重指数是否正常的判定，初步 掌握 if 语句中单分支、双分支结构程序的 设计方法 通过对体重指数等级的完整评定，能够 编写简单的多分支结构程序 2 课时 >> 018 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 续  表 课时序号 活动名称 活动内容 课时安排 3 实践活动 3 ： 编写完整的体重指数“计 算器”，对多名学生体重指 数的等级进行判定 对 50 名学生、每次 1 名学 生的体重指数进行等级判定。 通过对完整体重指数的等级判定，掌握 while 语句和 for 语句的使用，理解循环结 构的特点 能根据真实项目情境和问题解决需求， 设计并完善算法，综合使用三种结构解决 实际问题 2 课时 七、课时设计举例 （一）课时 1  语句与程序结构—选择结构 1. 课时目标 掌握选择结构在程序设计中的格式。（计算思维） 根据流程图，初步学习选择结构的基本格式，通过补充、编写程序，体验程序 设计的基本流程，领会核心思想。（计算思维） 通过解决生活中的实际问题，感受计算机编程的魅力。（信息社会责任） 2. 课时重难点 重点：掌握 if 语句的基本格式，并能编程实现。 难点：根据需求，选择适当的语句来解决问题。 3. 课时活动设计 课时活动设计如表 1-5 所示。 表 1-5  课时 1活动设计表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 温故知新， 情境导入 上节课学习了通过编程计算体重指数 BMI，如何衡量一个人的健康水平呢 教师提供《国家学生体质健康标准》中 高一男生体重指数值“正常”等级，那么 如何判定 BMI 值是否“正常”呢 知识回顾 复习顺序结构的实现过程 通过提问，激发学生兴 趣，引出选择结构   第一部分  信息技术   单元教学设计 2  语句与程序结构　 019 << 续  表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 体验探究， 初识选择 结构 实践活动 1 ：BMI 指数判断 依据《国家学生体质健康标准》体重指 数单项评分表，如果高一年级男生体重指 数值在 16.5 ～ 23.2，则属于“正常”等级 完善程序（bmi.py），根据输入的身高和 体重，判断 BMI 值是否正常 【分析问题】 用变量 bmi 存储体重指数值，写出判定 bmi 是否在“正常”等级范围内的表达式 【设计算法】 通过流程图实现 教师引导学生区分单分支结构与双分支 结构的区别 【编写程序】 学生回答、教师演示完成单分支结构的 程序设计 引导学生用双分支结构完成程序设计并 加以比较 展示学生程序，查看运行结果，强调单 分支、双分支结构的格式 完善程序， 积极思考，积  极思考，边改 错边调试 学生完成 双分支结构 的流程图和 程序设计 让学生了解解决问题的 一般过程，使用流程图设 计算法，理解分支结构的 思想 教师故意设置“障碍点”， 让学生分析纠错，修改完善 合作探究 多分支结构 实践活动 2 ： 结合高一学生体重指数评分表，对某个 男生体重指数等级进行评定，即输入身高 和体重值，显示对应的等级 ：“正常”“低 体重”“超重”或“肥胖”。用流程图描述 求解该问题的算法，并编程实现 教师提问：当出现多种情况时，如何解决 学生三人 一组，合作 完成 学生补充 流程图和程 序，运行调 试 通过组内合作加强对多 分支结构格式的练习 通过对流程图、程序设计 的补充完善，逐渐掌握 if- elif 的程序设计方法，能够 编写简单的多分支结构程序 实践进阶 实践活动 3 ： 如果继续完善程序，使之能对任意高一 学生（男生或女生）进行体重指数等级的判 定，需要考虑哪些条件？试用流程图将求 解的算法描述出来，再补充代码调试运行 分层次教 学 学生补充 流程图和程 序，运行调 试 根据需求，选择适当的 语句来解决问题 评价分享 教师评价和学生自评、组内互评的方式， 对学习过程和设计的问题求解流程图及程 序进行评价并加以改进 展示分享 总结归纳 根据 if 语句的特点，理解选择结构中的 单、双、多分支。学生在以后的学习和生 活中可以根据问题选择适当的语句通过编 程来解决 归纳总结， 补充完善 >> 020 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 （二）课时2  语句与程序结构—循环结构 1. 课时目标 掌握 Python 语言中 while 语句和 for 语句的基本格式，能根据实际问题，编写正 确的程序实现循环结构。（计算思维） 能综合应用三种基本结构解决实际问题，体会程序设计的基本思想和方法，培 养学生使用计算机解决问题的能力。（计算思维） 通过解决问题，掌握用计算机解决问题的基本方法，感受计算机编程的魅力。 （计算思维、信息社会责任） 2. 课时重难点 重点：掌握循环语句的基本格式及应用特点，综合使用三种基本结构解决问题。 难点：能根据真实情境和问题解决需求，设计并完善算法，综合使用三种基本 结构解决实际问题。 3. 课时活动设计 课时活动设计如表 1-6 所示。 表 1-6  课时 2活动设计表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 温故知新， 情境导入 前面几节课学习了通过编程计算某一个人的 体重指数 BMI，如何衡量多个人的健康水平呢 教师提供《国家学生体质健康标准》中高一 学生体重指数值评分表，那么如何判定 BMI 值 的等级呢 知识回顾， 积极思考 复习选择结构的实 现过程 通过提问，激发学 生的兴趣，引出循环 结构 体验探究， 初识循环 结构 实践活动 1 ：对多名学生（不确定人数）的体 重指数进行判定 已经编程实现了对高一年级学生体重指数的 计算和等级判定，但该程序运行一次只能处理 一名学生的信息。试着继续完善程序功能，编 写一个完整的体重指数计算小程序，实现对多 名学生的体重指数的等级判定。 【分析问题】 要实现多次判定高一学生体重指数等级的程 序功能，应如何设置循环条件 循环的次数是否确定 如何结束循环 【设计算法】 教师引导学生分析流程图的关键过程，确定 所需的程序语句 知识回顾， 分析问题，回 答问题 学生分析 流程图的关 键过程，确定 所需的程序 语句，完成流 程图 阅读课本， 思考问题，聆 听讲解 分析多人多次 BMI 等级判定问题，从问 题中发现新问题，建 立起已学知识和新学 知识之间的联系 用流程图辅助学生 理清思路，培养学生 主动学习的能力 学生能发现问题并 解决问题，体会项目 开发的过程，增强用 计算机解决问题的能力   第一部分  信息技术   单元教学设计 2  语句与程序结构　 021 << 续  表 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 体验探究， 初识循环 结构 【编写程序】 分析 while 语句的基本格式及语句特点 while 表达式 : 语句块 分析 break 和 continue 语句的用法和区别 完善程序，完成项目 学生在半成品的基础上编写程序，学有余力 的学生自主编写程序 完成程序后运行验证，进行调试 教师巡视并发现问题，总结编写过程中需要 注意的地方 展示学生程序，查看运行结果，强调 while 语 句的格式 编写程序， 调试运行，同 伴互助，完成 项目 编程实现算法，突 出重点，突破难点 合作探究 循环结构 实践活动 2 编写一个完整的体重指数计算小程序，对 50 名学生、每次 1 名学生的体重指数进行等级判定 分析问题 ：相比上一个实践活动有何区别 引导学生改写实践活动 1 的程序，完成实践 活动 2 思考总结 ：循环结构的特点以及 while 语句的 循环实现 发现问题， 分析问题 学生三人 一组合作完 成 通过组内合作加强 对多分支结构格式的 练习。 让学生发现问题、 解决问题，体会 while 语句在不同情境下的 应用 实践进阶 引出新知 ：循环结构除了可以用 while 语句实 现，还可以用 for 语句实现 教师讲解 （1） for 语句的基本格式 for 循环变量 in 序列 : 语句块 （2）for 语句的特点 （3）序列的两种生成方式 （4）认识函数 range() 的功能 用 for 语句完成实践活动 2 展示汇报，归纳 for 语句的功能 阅读课本， 完 善 程 序， 交 流 展 示， 反思归纳 建立已学知识和新 学知识之间的联系。 培养学生发现问题、 解决问题的能力。 评价分享 通过教师评价和学生自评、组内互评的方式， 对学习过程、设计的问题求解流程图及程序进 行评价并加以改进 总结归纳 根据循环语句的特点，理解 while 语句和 for 语句的基本格式以及应用特点，综合使用三种 基本结构解决问题 归纳总结， 补充完善 通过总结归纳，帮 助学生完善知识结 构，理解算法与程序 的关系以及程序设计 三种基本结构的特点 >> 022 　高中技术单元教学设计（信息技术和通用技术）　 八、反思提升 在教学过程中，预设与实际教学总有差距，课堂中学生出现的问题恰恰成为教 学的引导点。在授课过程中，学生的积极性与主动性被充分调动，实践活动比较顺 利，学生感受到了学习的乐趣。本单元设置 3 个实践活动共 5 课时。实践活动突出 探究，随着评定体重指数等级问题的逐渐深入，提供多样的“脚手架”，学生经历了 先体验思考，后学习建构，再实践应用的学习过程，不断经历用计算机解决问题的 基本过程，包括分析问题、设计算法、编程调试等环节，在一次次解决问题—发现 问题—解决问题中有所收获。在教学过程中，教师既需要引导学生选择适当的编 程语句解决问题，强调问题解决中算法设计的多样性，又需要引导学生分析不同的 算法在问题解决效率上的差异，教师在整堂课中通过递次相连的活动引领学生完成 学习。 要想上好每一节课，教师应根据教材内容和学情把主题实例选好，选取体重指 数 BMI 这个话题，贴近学生生活。这一主题贯穿学习的全程，学生不断发现问题， 解决问题，在探究学习、调试实践中增强计算思维、信息社会责任。 本单元仍存在需要优化改进的环节，如果时间允许，可以设计更加丰富多元的 评价环节。