3.1体验计算机解决问题的过程教学设计-2025-2026学年粤教版高中信息技术必修一

该高中信息技术教学设计聚焦计算机解决问题的过程及与人工解决的异同，以《跑男》视频导入，先引导学生用方程法等人工解决“鸡兔同笼”问题并梳理步骤，再过渡到数据量大时计算机解决的需求，搭建从人工到计算机解决问题的学习支架。 亮点在于以“鸡兔同笼”项目为载体，学生经历分析问题、建模、设计算法、编写Python程序的全过程，通过小组合作调试程序优化算法，培养计算思维，视频导入与实际应用增强信息意识，自主阅读“圆周率计算”体会计算机优势，激发数字化学习与创新兴趣，教师易操作且能提升学生课堂参与度。

《体验计算机解决问题的过程》教学设计 课题 体验计算机解决问题的过程 使用教材 高中信息技术 《数据与计算》广东教育出版社2019版 学段 高一 课时 1课时 教材分析 本课程是高中信息技术必修课程《数据与计算》的第三章“算法基础”的第一课。它标志着学生们开始接触算法和计算机程序设计的学习阶段。课程的核心目的是让学生通过动手实践，利用计算机编程来解决具体问题，从而直观地认识到计算机解决问题相比于手工计算的显著优势。在此过程中，学生将被引导去运用计算思维，这包括从数学的视角对问题进行拆分和分析，并设计出切实可行的计算方法。通过应用计算机技术来实现这些方法，学生将完成问题的解决，这不仅培养了他们的信息意识和计算思维，而且还锻炼了他们使用Python等数字工具处理数据的能力。这样的学习过程能够提升学生的数字化学习和创新能力，同时也培养了他们的数字化学习习惯。 教学目标 1. 比较并体会人工解决问题和计算机解决问题的不同特点，增进信息意识。 2. 通过动手实践“鸡兔同笼”问题解决项目，让学生亲身经历计算机解决问题的全过程，培养计算思维。 3. 引导学生通过分析项目问题、构建数学模型、设计解决方案和实施计算的过程，初步掌握如何规划和实施项目解决方案，进一步发展计算思维。 4. .介绍Python语言，使学生了解计算机程序的基本功能，并能够尝试修改简单的程序代码，从而体验编程的魅力，激发数字化学习与创新的兴趣。 教学重点 1、运用计算思维对具体问题进行分析和设计解决方案 2、计算机解决问题的一般过程 3、人工解决问题和计算机解决问题的异同 教学难点 1、运用计算思维对具体问题进行分析和设计解决方案 2、计算机解决问题的一般过程 学情分析 高中一年级的学生通常已经发展了基本的逻辑思维能力，并且在代数和方程式等数学概念上有了相对稳固的理解基础。然而，他们对于应用计算机技术来解决实际计算问题仍然比较生疏，尤其是在将数学方法应用于现实问题解决中的经验和技能还有待提高。因此，在课程设计中，我决定用“鸡兔同笼”问题代替教材中的项目示例。这个经典问题不仅易于学生理解，而且能迅速引起学生的兴趣，并将其转化为一个他们熟悉的数学问题形式。通过这样的实践，学生可以直观地体验到运用计算思维—特别是数学转换方法—来解决问题是何种体验。 教学方法 讲授法、演示法、小组合作学习法 教学环境 计算机教室、海龟编辑器、Python编译运行环境 教学过程 教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 视频导入 播放《跑男》视频片段 鸡兔同笼问题探讨（人工解决问题的过程） 一个笼子里有鸡和兔，现在只知道里面一共有个10头，30只脚，鸡和兔各有多少只？写出解决方法和步骤。 方法一：方程法 设所求的鸡数是x，兔数是y，已知笼子里的头数是10,脚数是30，依题意得到如下的方程组： 方法二：假设法 假设都是兔子，则多出很多腿。 则鸡有：（4×35-94）÷2＝23（只） 兔子：35-23=12（只） 方法三：抬腿法 假设把兔子的两条腿抬起来，则少了很 多腿。 则有兔子：（94-35×2）÷2=12（只） 鸡：35-12=23（只）） 方法四：列表法 得出结论： 人工解决问题的过程 1.明确所要解决的问题和给出的条件 2.根据已有的经验和知识确定解决问题的方法 3.解决问题。 4.验证正确性。 小组合作，交流讨论，得出人工解决鸡兔同笼问题的步骤和方法 通过用同学们熟悉的鸡兔同笼问题的解决，感受人工解决问题的方法和步骤，体会计算思维方法在解决实际问题中的应用。 计算机解决问题的过程（设计算法） 思考：当有12345个头，45678个脚时，鸡、兔各多少只？ 当数据量很大，人工处理效率很低时，我们可以借助计算机，来解决问题。 1.分析问题：分析问题的需求情况，已知条件和需要解决的问题。 2.设计算法：我们首先试着模拟数学方程法看看能不能解决这个问题。 根据任务三我们利用数学方程法得到： ① 输入鸡兔共a个头，b只脚。 ② x= ； ③ y= ； ④ 输出鸡的数量x只，兔子的数量y只。 参与思考，回答问题，完成任务三中数学方程法的探讨。 将数学方程式的解决方法转化为计算机的算法设计过程，培养学生的计算思维。 计算机解决问题的过程（编写程序） 根据算法编写出python程序： a=int(input("请输入头的数量:")) b=int(input("请输入脚的数量:")) x=2*a-b/2 y=b/2-a print("鸡的数量为",int(x)) print("兔的数量为", int(y)) 可以选择一种计算机语言工具来编写程序，实现算法。 只要算法确定，对计算机程序设计语言的选择没有特别的限定。 通常根据问题的特性和编程人员对语言的熟悉程度来选定编写程序。 总结计算机解决问题的过程: 此时学生发现问题，小组讨论出现问题的原因。 数据出错，进而可以发现算法并不周密，修改算法后再请同学运行，观察结果。 打开分发的“数学方程法.py”这个程序，输入多组数据，看看是不是能快速的解决鸡兔同笼问题，并将运行结果输入到任务三。 通过动手实践，体验调试程序运行的过程，得出计算结果，完成问题解决。 体验利用计算机编程解决问题的过程，了解计算机程序设计的基本流程。 结果出错，寻找答案，培养学生的计算思维和逻辑能力，进而培养学生的信息素养。 总结归纳 人工解决问题和计算机解决问题的异同之处： 小组讨论归纳总结 讨论归纳出计算机与人工解决问题的异同， 自主阅读 自主阅读“圆周率的计算” 通过汉诺塔游戏和圆周率的计算，总结计算机解决问题的优势：速度快、精度高、自动化 自主阅读“圆周率的计算”总结计算机解决问题的优势。 通过汉诺塔游戏和圆周率的计算，让学生自己体会到计算机解决问题：速度快、精度高、自动化的优势。 实际应用 计算机在生活中还有什么应用？ 播放视频 思考回答 运用到实际，增强与现实生活的联系，培养信息意识 小结 回顾总结 总结本节课所学知识 自我评价 请同学们打开网页链接，对今天表现进行一个自我评价吧！ https://www.wjx.cn/vm/esm3Q1H.aspx 完成自我评价 检查老师的教学效果，为下一节课的教学做好准备 板书设计 体验计算机解决问题的过程 人工解决问题：分析问题、寻找方法和途径、解决问题并验证结果 计算机解决问题：分析问题、设计算法、编写程序、调试运行 教学反思 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $