2.1计算机解决问题的步骤教学设计2024-2025学年高一上学期高中信息技术必修1第2单元教科版（2019））

授课教师： 授课时间：第 周 课题 《计算机解决问题的步骤》 课时 1课时 课型 新授课 课程标准 1.6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。 1.7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，感受算法的效率，掌握程序调试与运行的方法。 教材分析 教材选用科教版信息技术必修一《数据与计算》中的第二章第一节。本节内容主要讲解计算机解决问题的步骤，包括问题分析、算法设计、程序编写和调试。教材通过理论知识和实际案例相结合的方式，帮助学生理解计算机解决问题的基本过程，并掌握使用自然语言和流程图描述算法的方法。 学情分析 本节课的授课对象为高一年级学生。这一年龄阶段的学生具有较强的自主学习能力，有一定的理论知识储备，对计算机解决问题的过程不太熟悉，可能就知道分析问题的大致过程，但对设计算法、编写程序和调试与维护等过程不了解。 教学目标 【计算思维】 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。 【信息意识】 掌握程序员解决问题的过程和方法；明确结构化在程序设计中的重要作用。 【数字化学习与创新】 适应数字化环境，养成数字化学习与创新的习惯；掌握学习资源与学习工具的操作技能。 教学重点 了解计算机解决问题的过程和步骤，学会如何使用自然语言、流程图描述法，进而了解流程图的三种基本结构及其标准化表示方法。 教学难点 理解算法的含义，学会如何使用自然语言、流程图描述算法。 教学策略 项目式学习法，讲授法 教学准备 1. 科教版信息技术必修一《数据与计算》第二章第一节教材。 2. 制定教学计划和时间安排，确保每节课的内容能够覆盖教学目标。 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 学习目标讲述 一、计算机解决问题的过程 二、流程图的规范表示方法，使用自然语言和流程图描述算法 三、算法的三种基本结构 听讲 让学生了解本 节课学习内容 新课 讲授 提出问题 在遥远的大陆上，有一片神秘而美丽的森林，名为艾尔法森林。这片森林被万年古树环绕，其中最为显赫的就是传说中的“生命之树”，它赋予了整个森林生机与力量。生命之树不仅是自然的象征，也是各种奇幻生物的栖息地。 两大势力： 光明联盟：由善良的生物和精灵组成，他们致力于保护生命之树及其周围的生态环境。 暗影教派：一群追求力量和永生的邪恶生物，他们试图窃取生命之树的力量，为自己的阴谋服务。 角色设定： 你（玩家）：作为勇敢的探险者，你的任务是探索艾尔法森林，解开生命之树的秘密，并选择站在哪一方势力。你可以通过冒险获得魔法道具和盟友，帮助自己在这个复杂的世界中生存。 生命之树：森林的守护者，拥有智慧和力量，它引导着冒险者，给予他们挑战和考验。 基于此背景下，我们要设计一个基于文本的冒险游戏，玩家需要选择不同的选项，影响游戏的结果。玩家的选择将决定他们的角色归属（光明联盟或暗影教派），并通过不同的情节发展获得成就或面临死亡。目标是让玩家体验冒险，并记录他们的成就。 听讲 背景介绍 分析问题 状态 操作 输入 玩家的名字和游戏的选择 输出 游戏情节的描述、成就以及游戏的最终结果。 状态管理 需要维护一个成就列表以记录玩家的进展。 逻辑分支 根据玩家的选择，游戏会有多个分支路径。 复活机制 玩家在死亡后有复活的机会，需处理复活逻辑。 听讲 让 学 生 了 解 “个人理财小工具”的各个环节内容 设计方案 设计算法 1. 算法 算法是解决问题的方法和步骤 2. 使用自然语言描述算法 自然语言是指人们日常生活中使用的语言，汉 语、英语、德语等都是自然语言。 例子：制作三明治的步骤 一般来说，如果我们要做一个三明治。首先，要准备好所有的材料。然后，你在一片面包上放上生菜，再放上鸡蛋、鸡排，最后盖上另一片面包。最后，把三明治切成两半，这样就做好了。 算法描述： 1.准备材料（面包、生菜、鸡蛋、鸡排等）。 2.在一片面包上放生菜。 3.在生菜上放鸡蛋。 4.在鸡蛋上放鸡排。 5.在鸡排上放另一片面包。 6.切成两半。 活动一：使用自然语言描述“艾尔法森林”的算法 听讲 让学生了解算法的概念。 让学生通过活 动 1 的内容初 步熟悉如何用 自然语言描述 “个人财务理财小工具” 算法 3. 讲述使用流程图描述算法的基本知识 （1）起止框：表示一个算法的开始和结束。 （2）处理框：表示操作的内容。 （3）输入/输出框：表示从外部输入数据到计算机内部或者从计算机内部输出数据到计算机外部。 （4）判断框：表示判断的条件。 （5）流程线：指向算法运行的方向。 （6）连接符：表示流程图的接续。 例子：制作三明治的步骤 1.准备材料（面包、生菜、鸡蛋、鸡排等）。 2.在一片面包上放生菜。 3.在生菜上放鸡蛋。 4.在鸡蛋上放鸡排。 5.在鸡排上放另一片面包。 6.切成两半。 ①按照这样演示画流程图 ②加上同学如果对鸡蛋过敏画流程图 ③加上是否重新制作一个三明治 流程图参考附录1.2 听讲 让学生了解流程图的符号以及表示的意义 4. 讲述三种基本结构的流程图 （1）顺序结构是一种最简单的基本结构，按照自上而下的先后顺序依次执行程序语句。 （2）分支结构也称为选择结构，是一种根据给定的条件进行判断的结构。 （3）循环结构是一种重复某一部分操作的结构。 听讲 让学生了解三种基本结构的流程图 活动二：用流程图描述“勇闯艾尔法森林”的算法 表格参考附录1.1 听讲 思考，完成活动 2的内容。 让学生通过活动 2 熟悉流程图的符号以及三种基本结构的使用 编程调试 四、调试运行 * 调试运行是指修改并发现程序中的错误，直到能够实现目标。 活动 3：借助流程图分析代码。 老师讲解如何借助流程图分析代码，通过流程图找到程序代码的对应位置，对发现程序代码存在的问题进行修改，使程序代码能够顺利完成目标。 听讲 让学生知道什么是调试运行 代码设计 错误一：设置中文字符 错误二：故意打错input 纠错 体验完整过程 课堂拓展 程序语言的发展 · 机器语言、汇编语言、高级语言三者的区别 播放教学视频 概念总结 观看视频 课程设计的完整性 课堂小结 1.分析问题 分析需要解决的问题。 2.设计算法 使用自然语言和流程图描述解决问题的方法和步骤。 3.编写代码 编写程序代码。（除 Python 语言之外，还有很多其他程序设计语言，程序设计语言经历了从机器语言，汇编语言到高级语言的发展过程。） 4.调试运行 调试运行程序，根据需要修改程序代码，使之无误并能顺利运行。 听讲 让学生巩固和小结本课时学习的内容 附录 附录1.1流程图 环节 解决的问题 解决的步骤（流程图） 属于哪种结构 开始（示例） 输入冒险者名字 显示欢迎信息 进入冒险 描述艾尔法森林的边缘 选择派系： 1. 加入光明联盟 2. 加入暗影教派 选择光明联盟 · 显示选择结果 · 提问是否出发去黑暗森林 · 是 → 遇到魔兽 · 战斗 (y) → 胜利 → 记录成就「光明联盟的英雄」→ 游戏结束 · 逃跑 (n) → 被捕获 → 死亡场景 · 否 → 遭遇敌人袭击 → 死亡场景 选择暗影教派 · 显示选择结果 · 提问是否前往黑暗水晶 · 是 → 发现黑暗祭坛 · 尝试获取水晶 (y) → 成功获得水晶 → 记录成就「黑暗力量的掌控者」—>被叛徒袭击 · 选择逃跑 → 成功逃脱 → 记录成就「无畏的逃脱者」→ 游戏结束 · 迎战 → 被捕获 → 死亡场景 · 否 → 被教派驱逐 → 死亡场景 · 否 → 被教派叛徒袭击 → 死亡场景 死亡场景 · 提问是否复活 · 是 → 成功复活 → 返回冒险起点 → 重新开始冒险 · 否 → 游戏结束（画其中一种死亡的返回结果即可） 游戏结束 · 记录成就并显示 · 检查是否完成特殊任务 · 退出游戏 附录1.2流程图 学科网（北京）股份有限公司 $$