3.1 体验计算机解决问题的过程教学设计-2025-2026学年粤教版高一信息技术必修一

该高中信息技术教学设计聚焦计算机解决问题的四步骤（分析问题-设计算法-编写程序-调试运行），通过“双十一”数据大屏等情境导入，对比人工与计算机处理差异，承上启下前两章工具使用基础，借助小组讨论与任务单支架，引导学生从具体问题归纳一般规律。 特色在于跨学科“零食购买方案”任务让学生亲历完整解决过程，培养计算思维，分层教学适配不同基础学生，故意制造语法错误引导调试强化数字化学习能力，多元评价兼顾过程与终结，助力学生实现思维转换，为教师提供清晰教学路径与评价工具。

《3.1 体验计算机解决问题的过程》教学设计方案 学科 信息技术 教学对象 高一 教学版本 粤教版 课时数 2节 主题类别 大单元 跨学科 项目式 其他 教学环境 智慧学习环境 多媒体教学环境 混合学习 学习 空间 教学设备 ☑投影 □一体机 ☑交互式白板 □笔记本 ☑电脑 录播 □其他 学生设备 ☑人手一台 □小组一台 □同桌一台 □没有设备 桌椅模式 □单人单桌矩阵 □双人同桌矩阵 ☑小组式矩阵 一、教材分析 本节课是《第三章算法基础》的起始课和奠基课，在教材体系中起着 承上启下的关键作用。 学生在第一、二章已初步了解了数据与信息的概念，并体验了使用现成软件工具（如Excel）处理信息的过程。本节课程在此基础上，引导学生从使用工具向创造工具迈进，理解这些工具背后的核心——算法与程序。 本节提出的 “计算机解决问题的过程”（分析问题-设计算法-编写程序-调试运行）是整个编程学习的方法论总纲。它为后续学习《3.2 算法及其描述》（如何清晰地描述算法）、《3.3 计算机程序与程序设计语言》（如何将算法转化为代码）提供清晰的学习路径。 二、学情分析 高一学生在信息技术学科上的基础和态度存在显著差异，需进行分层分析并设计应对策略。 在认知基础方面，绝大多数学生具备基本的数学逻辑和问题分解能力，能够理解“最短路径”“购买方案”等生活化问题，对计算机的高速运算能力有感性认识；但是大部分学生是编程“零基础”，对“算法”概念陌生，对从自然语言思维到程序语言思维的转换感到困难。 在操作技能与学习态度方面，理论型班级学生可能善于思考、乐于讨论，但动手实操时存在畏难情绪，害怕做错。对于他们需降低门槛，提供详细的步骤指引和成功的即时反馈，鼓励他们勇敢尝试。实操型班级学生可能对操作本身感兴趣，但缺乏耐心进行深入的问题分析和算法设计，对于他们需强化规范，引导深思，通过明确的流程图、算法设计任务单等工具，强制其经历完整的思考过程。 在教学策略上可以采用“情境激趣-思维引导-脚手架支持-合作探究”的组合策略，兼顾不同层次学生的需求。 三、教学目标 · 1. 知识与技能 · ①能说出计算机解决问题的四个基本步骤 · ②能理解“算法”是解决问题的准确步骤描述，是人与计算机沟通的桥梁。 · ③能初步读懂简单的穷举算法Python代码，并在指导下成功运行程序。 · 2. 过程与方法 · ①通过对比“最短路径”问题的人工与计算机处理方式，经历从具体问题中分析、归纳一般规律的科学探究过程。 · ②通过完成“零食购买方案”任务，亲历“分析问题→设计算法→编写程序→调试运行”的完整过程，掌握利用计算机解决问题的基本方法。 · 3. 情感态度与价值观 · ①在体验计算机高效、准确处理数据的过程中，感受信息科技的魅力，激发对算法与编程学习的浓厚兴趣。 · ②在小组协作与讨论中，培养乐于分享、合作探究的精神。 四、教学重难点 1.教学重点 ①引导学生掌握分析问题、设计算法、编写程序、调试运行这一计算机解决问题的基本流程。 ②帮助学生理解算法是定义解决问题步骤的核心，是沟通人与计算机的桥梁。 2.教学难点 ①帮助学生实现从自然语言描述问题到用逻辑步骤设计算法的思维跨越。 ②让学生初步建立程序需要精确性以及调试是正常过程的编程观念。 4、 教学环节 学习环节 教师活动 学生活动 资源及工具 情境导入（5min） ①展示“双十一”数据大屏、期末成绩统计、在线翻译三个问题情境。 ②教师提问：“处理这些问题，是人更擅长还是计算机更擅长？划分的依据是什么？” 观察、思考并快速回答，基于生活经验直观比较，初步归纳计算机的适用场景。 PPT 新知讲授 (15分钟) 1. 讲解人工过程与局限 ①以“最短路径”为例，引导学生计算班次总数。 ②提出问题，假设增加中转城市，引导学生总结人工处理的优点（灵活）与局限（慢、易错、规模有限）。 2. 讲解计算机过程 系统讲授计算机解决问题的四个步骤：分析问题 → 设计算法 → 编写程序 → 调试运行，并解释每一步的核心任务。 ①跟随教师思路，进行计算与思考，理解人工处理的局限。 ②聆听并记录四个核心步骤，建立知识框架。 PPT、板书 小组讨论 (10分钟) 抛出讨论题：以“零食购买方案”问题为例，引导学生分组讨论： 1. 这个问题的已知条件、约束条件和求解目标分别是什么？（分析问题） 2. 我们如何一步步找出所有可能的购买方案？（对应“设计算法”，引导出“穷举”思想） ①以小组为单位，围绕问题进行讨论，尝试厘清问题要素并设计解决思路。 ②小组代表发言分享讨论结果。 上机实操 (20分钟) 1. 演示与指导 ①总结小组讨论，明确算法思路（三重循环穷举），并演示编写Python代码。 ②提供在线编程链接，指导学生将代码复制运行。 2. 引入调试环节 ①故意在演示中制造一个常见语法错误，演示如何根据提示信息修改代码。 ①在计算机上动手操作，运行教师提供的代码，观察结果。 ②学习识别和修正简单错误。 电脑、在线编程平台、《零食三重循坏穷举.txt》 随堂测验 (20分钟) 组织学生扫描二维码，完成问卷星上的标准化选择题和简答题。 独立完成测验，检验对本课核心概念（如四个步骤、算法作用、调试意义）的掌握情况。 问卷星测试题。 课堂小结 (10分钟) 引导学生共同回顾并总结： 1. 计算机解决问题的四个步骤。 2. 人工与计算机解决问题的主要差异。 3. “算法”在其中的核心桥梁作用。 跟随教师回顾，参与总结，完善笔记，形成系统的知识体系。 PPT 五、板书设计 第三章 算法基础 3.1 体验计算机解决问题的过程 一、人工解决问题 优点：灵活、创造性、理解语境 缺点：慢、易错、规模有限 二、计算机解决问题 1. 分析问题 → 明确：已知、约束、目标 2. 设计算法 → 关键：步骤清晰、有限 3. 编写程序 → 工具：Python等语言 4. 调试运行 → 排除：语法错误、逻辑错误 评价维度 评价方式 评价工具 计算思维过程 过程性评价 学案（问题分析记录、算法流程图）、小组讨论贡献度观察表 数字化学习与实践 过程性评价 程序运行成功截图、调试过程观察 知识与概念理解 终结性评价 随堂检测（问卷星）成绩、课后书面作业（对比分析题） 综合素养 发展性评价 小组协作互评表、课堂表现记录（提问、回答） 六、教学评价设计 学科网（北京）股份有限公司 $