4.1 程序设计语言的基础知识教学设计-2025-2026学年粤科版高中信息技术必修一

该高中信息技术教学设计聚焦Python程序设计语言的基础知识，涵盖常量、变量、数据类型、运算符、表达式及函数。通过“购买笔记本”问题（解方程6x+5y+4z=50）导入，衔接第三章算法概念与Python基本操作，为后续数据处理、人工智能学习搭建知识支架。 以“设计购买纪念品的最佳方案”项目为载体，采用任务驱动与小组协作，将知识融入子项目探究。活动中分析数据类型等培养计算思维，用Python环境和问卷星反馈提升数字化学习能力，增强信息意识。助力学生提升自主探究与合作能力，帮助教师整合知识突破重难点，高效达成教学目标。

4.1 程序设计语言的基础知识 一、教材分析 本章“程序设计基础”是教科书《数据与计算》的第四章，是后面学习数据处理、人工智能的基础知识与技能准备。本章以培养信息素养为目标，以知识技能为载体，以项目学习活动为途径，开展自主、协作、探究学习，让学生掌握Python程序设计语言的基本知识，程序的顺序结构、选择结构、循环结构以及在解决实际问题中的应用。实现信息技术作为学习对象与学习工具的双重价值,提升学生核心素养。 二、项目分析 网上购物已经成为人们生活中的一部分。通过网购，人们不仅可以方便地在各家电商中获取商品的相关信息，而且可以对商品进行比质比价，从而以优惠的价格购得心仪的商品。为了购得既经济适用又美观大方的商品，人们就要根据需求设计好购买方案，方案中会涉及到多种商品的排列组合，编写程序来找出哪种方案最佳比用人工寻找效率更高。 本章通过“设计购买纪念品的最佳方案”项目范例，让学生使用程序设计语言实现简单算法，体验程序设计的基本流程，掌握程序调试与运行的方法，从而提升学生的信息素养。 三、教学目标分析  1.知识与技能： （1）能够理解 Python 语言常量和变量； （2）能够熟悉 Python语言常见的数据类型； （3）能够理解运算符与表达式的含义和用法； （4）能够知道不同的Python函数的用法； 2.过程与方法： （1）能够正确表示程序中的各种“量”； （2）能够运用 Python的运算符处理数据计算； （3）能够使用不同Python 函数处理运算数据和运算过程； 3.情感态度与价值观： 通过活动探究,培养学生的思考习惯和信息意识，提升学生合作、交流、表达能力以及探究和创新精神。 四、教学重难点 重点：Python的数据计算。 难点：Python函数的应用。 五、学情分析 学生在第三章中已经体验了计算机解决问题的过程，能够理解和概述算法的概念与特征，学会了运用恰当的描述方法和控制结构表示简单的算法，懂得描述程序设计语言产生与发展的过程，了解不同种类程序设计语言的特点,掌握Python的基本操作。 六、教法分析 创设“设计购买纪念品的最佳方案”项目，分立多个子项目，将知识技能融于该项目。采用简单合适的分组方法，在任务操作过程中融入合作交流因子，倡导合作交流学习。通过自主探究法、讲授法突出重点；通过项目式学习、任务驱动式、自主探究法、小组协作学习突破难点。 七、教学过程 （一）新课引入（4分钟） 问题：期中考试了，老师打算花50块钱购买一些笔记本奖励表现优秀的同学，请班长帮忙，决定买三种单价分别为6元、5元、4元的笔记本，请问可以买多少本？ 买笔记本问题转化为求解方程：6x+5y+4z=50的正整数解。 师生探讨求解过程，引出课题——学习Python的基础知识。 （二）活动探究1（10分钟） 活动1：通过学习和交流，结合本组选题，分析并确定小组项目程序设计时需要的Python的数据类型、运算符、表达式与函数，了解Python程序设计语言的基础知识。 教师活动：以项目范例为例，引导学生对项目问题进行抽象与建模，对项目程序设计中的数据类型及需要的运算功能进行分析并确定。 购买纪念品的最佳方案： （1） 设总预算为S； （2） 购买10个不同品种的商品数量为x1，x2，…，x10； （2）10个商品对应的单价为a1，a2，…a10； （3）E=S-(a1*x1+a2*x2+…+a10*x10)，求x1，x2，…x10的值（其中x1，x2，…x10为正整数），使E最小（E>=0）。 学生活动：通过学习，对小组项目问题进行抽象与建模，小组结合本组选题，分析和确定本组项目程序设计的数据类型及运算法则，填写“活动记录表1”的内容。 （三）讲授新课（16分钟） 1.Python的常量和变量 （1）常量：是指程序运行过程中其值始终不发生变化的量。 通常是固定的数值或字符串。 如：45，-30.2，’Hello’，’Good’ 常量可以在程序中直接使用。 （2）变量： a.变量是指在程序运行过程中其值可以发生变化的量。 b变量由“标识符”(又称“名字”)和“内容”(又称“值”)两部分组成。 c.标识符由A-Z，a-z,0-9,下划线组成，第一个字符不能是数字。 d.同一个变量可以重复赋值，而且可以赋予不同类型的值。 2.Python的数据类型 3.Python运算符与表达式 运算符：在Python中对常量和变量进行运算或处理的符号称为运算符。 操作数：参与运算的对象称为操作数，可以是常量、变量、函数等。 表达式： 由运算符、操作数连接而成的式子称为表达式 （1）1、算术运算符： （2）逻辑运算符与逻辑表达式 （3） 关系运算符与关系表达式 （4） 赋值运算符与赋值表达式 赋值号不是等号，具有方向性，由右边赋给左边。 且赋值号左边只能是变量，而不能是常量或表达式。 （5）成员运算符 （5） 运算符的优先级 当一个表达式中有多种运算符时，运算的顺序将根据运算符的优先级由高到低进行运算。 如果是同级运算则按从左到右的顺序进行。 （四）活动探究2（6分钟） 活动2：通过实践体验，初步认识Python程序，体验Python开发环境。 教师活动 提供项目范例中的Python程序代码，提供有关Python开发环境的基本操作指引，指导学生对程序进行基本的开发操作：打开、新建、保存、调试运行等，为“设计购买纪念品的最佳方案”项目的程序设计做好准备。 学生活动 根据Python的操作指引，体验打开、调试运行Python程序的过程。 （5） 总结练习（4分钟） 教师通过“问卷星”平台，设计“4.1 程序设计语言的基础知识练习题”试卷，共5个题，每个题设置分值20分。 生通过链接或二维码进行答题，提交后，显示分值及正确答案。 八、教学反思 学生基础参差不齐，自主合作学习能力不强，需要教师不断引导，才能达成学习目标。本节课完成总项目“设计购买纪念品的最佳方案”的子项目，以任务驱动式合作学习突出重点。分小组探究，每组6人，利用学习网站，自主合作学习，多任务合成作品，凸显信息技术的操作性强特点，从而达成学习目标，提升学生核心素养。 九、板书4.1 程序设计语言的 基础知识 国》 Flash逐帧动画 Python的常量和变量 Python的数据类型 Python的运算符与表达式 Python的函数 第 1 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 附件1：活动记录表1 探究活动 项目实施 活动1：通过学习和交流，结合本组选题，分析并确定小组项目程序设计时需要的Python的数据类型、运算符、表达式与函数，了解Python程序设计语言的基础知识。 知识技能 常量 变量 数据类型 运算符 表达式 函数 小组项目成果 第 9 页 共 9 页 学科网（北京）股份有限公司 $