4.1 程序设计语言的基础知识教学设计2026-2027学年高一上学期信息技术必修1粤科版

该高中信息技术教学设计聚焦程序设计语言基础知识，涵盖常量与变量、Python数据类型、运算符及函数。通过回顾计算机解决问题四步骤，展示“Hello, World!”代码自然导入，搭建从算法到编程的学习支架。 资料以类比教学（变量如“盒子”）、现场代码演示（type()函数直观呈现数据类型）和任务驱动实践（编写个人信息程序）为特色，强化计算思维与数字化学习能力，帮助学生建立编程信心，教师可直接复用示例与练习提升教学效率。

《4.1 程序设计语言的基础知识》教学设计 课题 4.1 程序设计语言的基础知识 课时 1课时（45分钟） 学科 信息技术 年级 高一 授课学校 眉山市彭山区第一中学 年级组 高中技术组 一、教材与学情分析 教材分析：本节是粤教版必修一第四章“程序设计基础”的第一节，是学生正式学习编程语言的起点。教材核心内容包括：①常量与变量——程序运行过程中值是否改变；②Python的数据类型——整型、浮点型、字符串型、布尔型等；③Python的运算符与表达式——算术运算符、比较运算符、逻辑运算符及表达式的构成；④Python的函数——内置函数（print()、input()、int()等）及函数的基本使用方法。本节为后续学习顺序、选择、循环三种程序结构奠定语法基础。 学情分析：学生通过第三章的学习，已了解计算机解决问题的过程、算法的概念及描述方法，但对具体的程序设计语言语法缺乏认知。高一学生对“写代码”既好奇又畏难，需要通过大量直观的代码示例和即时练习来建立信心。 二、学科核心素养与教学目标 信息意识 理解程序设计语言是实现算法的工具，认识到掌握编程基础知识对解决问题的重要意义。 计算思维 掌握Python语言中常量与变量、数据类型、运算符与表达式、函数的基本概念和使用方法，能够阅读和编写简单的Python程序代码。 数字化学习与创新 能够在Python编程环境中输入、运行和调试简单的程序，体验“编写代码→运行程序→获得结果”的完整过程。 信息社会责任 理解程序代码的规范性和严谨性，培养认真、细致、规范的编程习惯。 三、教学重难点 教学重点 ①常量与变量的概念及区别；②Python的四种基本数据类型（整型、浮点型、字符串型、布尔型）；③常用运算符（算术、比较、逻辑）的使用；④print()和input()等内置函数的基本用法。 教学难点 ①变量的赋值与内存理解——“变量是存储数据的容器”；②数据类型转换（如int()、float()、str()函数的使用场景）。 四、教学方法与资源 教法 类比讲授法、代码演示法、任务驱动法、分层练习法。 学法 观察模仿、即时练习、小组互助、自主探究。 教学准备 多媒体课件（含Python代码示例）、Python编程环境（IDLE或Jupyter Notebook）、学案（含代码填空练习）、代码示例文件（.py）。 五、教学过程（45分钟） 环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 5分钟 1. 回顾旧知：“同学们，第三章我们学习了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。算法描述好了，接下来就要用程序语言把它‘翻译’出来。今天我们就要学习——用什么语言、怎么写代码。” 2. 展示目标：在PPT上展示一段简单的Python代码—— print("Hello, World!") “这就是一行Python程序。运行它，计算机就会在屏幕上显示‘Hello, World!’。看起来是不是很简单？” 3. 引出课题：“要写出这样的程序，我们需要先掌握Python语言的基础知识——常量、变量、数据类型、运算符、表达式和函数。今天我们就来学习《4.1 程序设计语言的基础知识》。” 1. 回顾旧知：回忆计算机解决问题的四个步骤，理解“编写程序”环节的具体含义。 2. 观察代码：观看PPT上的Python代码示例，对“程序代码”建立初步印象。 3. 明确目标：带着“如何写Python程序”的疑问进入新课学习。 从第三章的“编写程序”环节自然过渡到本节内容，保持知识的连贯性。用“Hello, World!”这一经典入门程序激发学生的学习兴趣，消除对编程的畏惧心理。 新课讲授 （一）常量与变量 8分钟 1. 讲解常量（2分钟）：“常量就是在程序运行过程中值不能改变的量。比如数字3.14、字符串"Hello"——它们本身的值是固定的。” 2. 讲解变量（4分钟）： ①“变量就是在程序运行过程中值可以改变的量。变量就像一个‘盒子’——里面可以放不同的数据。” ②板书示例：age = 16——“age是变量名，16是赋给它的值。以后可以改为age = 17。” ③强调：“变量必须先赋值（创建）才能使用。” 3. 互动练习（2分钟）： 展示几个例子，让学生判断是常量还是变量—— ①pi = 3.14（pi是变量，3.14是常量） ②name = "张三"（name是变量） 1. 记录概念：在笔记本上记录常量和变量的定义，用“盒子”的比喻理解变量的含义。 2. 跟随示例：在练习本上写出教师板书的代码示例，标注哪部分是变量名、哪部分是常量值。 3. 判断练习：对教师展示的例子进行判断，举手回答“哪个是变量？哪个是常量？” 用“盒子”的类比讲解变量，形象易懂。通过即时判断练习，帮助学生区分常量与变量这两个容易混淆的概念。 新课讲授 （二）Python的数据类型 10分钟 1. 引入（1分钟）：“变量可以存储不同类型的数据——就像盒子里可以放书、放玩具、放食物。Python中常见的数据类型有四种。” 2. 逐一讲解四种数据类型（6分钟）： ①整型（int）（1.5分钟）：“整数——如16、-5、0。没有小数点。” ②浮点型（float）（1.5分钟）：“小数——如3.14、-2.5、0.0。有小数点。” ③字符串型（str）（1.5分钟）：“用引号括起来的文本——如"Hello"、'张三'。单引号双引号都可以。” ④布尔型（bool）（1.5分钟）：“只有两个值——True（真）和False（假）。用于判断条件。” 3. 演示type()函数（2分钟）： 在Python环境中现场演示—— type(16) → <class 'int'> type(3.14) → <class 'float'> type("Hello") → <class 'str'> type(True) → <class 'bool'> 4. 数据类型转换（1分钟）： “有时我们需要转换数据类型——int("16")将字符串"16"转为整数16；str(16)将整数16转为字符串"16"。” 1. 记录四种类型：在笔记本上列出四种数据类型，每种类型记录一个示例。 2. 观察演示：观看教师的Python环境演示，观察type()函数的输出结果。 3. 跟随操作：在自己的Python环境中输入type()函数，验证四种数据类型的输出。 4. 记录转换函数：在笔记本上记录int()、str()、float()等类型转换函数的用法。 用“盒子装不同东西”的类比贯穿数据类型讲解。现场演示type()函数，让学生直观看到Python如何识别数据类型。类型转换函数的讲解为后续编程中处理用户输入（input()返回字符串）做好铺垫。 新课讲授 （三）运算符与表达式 8分钟 1. 算术运算符（3分钟）： 展示表格—— | 运算符 | 含义 | 示例 | | + | 加 | 3+2 → 5 | | - | 减 | 3-2 → 1 | | * | 乘 | 3*2 → 6 | | / | 除 | 3/2 → 1.5 | | // | 整除 | 3//2 → 1 | | % | 取余 | 3%2 → 1 | | ** | 幂运算 | 3**2 → 9 | 现场演示每个运算符的用法。 2. 比较运算符（2分钟）： “比较运算符用于比较两个值，结果是布尔值（True或False）。” 展示：3 > 2 → True、3 == 2 → False（注意是两个等号） 3. 逻辑运算符（2分钟）： “逻辑运算符用于组合多个条件——and（与）、or（或）、not（非）。” 示例：(3 > 2) and (5 > 3) → True 4. 表达式（1分钟）：“由运算符和操作数组成的式子就是表达式——如 3 + 2 * 5。表达式的计算结果就是表达式的值。” 1. 记录运算符：在笔记本上抄写运算符表格，标注每个运算符的优先级（先乘除后加减）。 2. 跟随计算：跟随教师的演示，在练习本上计算每个表达式的结果。 3. 参与互动：对教师提出的表达式（如10 % 3），快速说出结果。 4. 记录逻辑运算：在笔记本上记录and、or、not的用法和示例。 运算符是编程的基础工具，用表格形式呈现清晰直观。通过大量即时计算练习，帮助学生熟练掌握各运算符的用法。重点强调“==”与“=”的区别（比较vs赋值），避免后续编程中的常见错误。 新课讲授 （四）Python的函数 7分钟 1. 引入函数概念（1分钟）：“函数是组织好的、可重复使用的代码块。Python提供了很多内置函数，我们直接拿来用就行。” 2. 讲解print()函数（2分钟）： “print()用于在屏幕上输出内容。” 示例： print("Hello") → 显示Hello print(3+2) → 显示5 “可以同时输出多个内容，用逗号分隔——print("年龄", 16)” 3. 讲解input()函数（2分钟）： “input()用于从键盘接收用户输入。注意——input()返回的一定是字符串。” 示例：name = input("请输入姓名：") “运行后，程序会等待用户输入，输入的内容存入变量name中。” 4. 综合示例（2分钟）： 展示完整程序—— name = input("请输入姓名：") age = int(input("请输入年龄：")) print("你好，", name, "明年你", age+1, "岁了") “注意——input()返回字符串，所以年龄要用int()转为整数才能进行加法运算。” 1. 记录函数：在笔记本上记录print()和input()的语法格式和用法。 2. 观察演示：观看教师的代码演示，理解print()和input()的执行效果。 3. 跟随操作：在Python环境中输入综合示例的代码，运行并观察结果。 4. 尝试修改：修改代码中的提示文字，运行查看效果。 用“综合示例”将print()、input()和数据类型转换串联起来，让学生看到完整的程序运行过程。强调“input()返回字符串”这一关键点，避免后续编程中的类型错误。 实践操作 5分钟 1. 发布任务：“请同学们在Python环境中完成以下任务—— ①定义一个变量存储你的姓名（字符串类型）； ②定义一个变量存储你的年龄（整数类型）； ③用print()输出‘我叫XXX，今年XX岁’； ④用input()让用户输入一个数字，用print()输出这个数字的平方。” 2. 巡视指导：走到学生中间，帮助操作有困难的学生解决语法错误（如忘记引号、括号不匹配等）。 3. 展示优秀作品：选取1-2份完成较好的代码进行展示和点评。 1. 独立编写（4分钟）： 在Python环境中逐行编写代码，运行并调试。 2. 同伴互助（1分钟）： 与同桌交流代码，互相检查语法错误。 3. 观摩学习：观看被展示的代码，对照自己的代码找出改进之处。 通过动手编写代码，巩固本节课所学的变量、数据类型、输入输出等知识。任务设计由易到难，确保每位学生都能完成基本任务。 总结与拓展 2分钟 1. 知识梳理：“今天我们学习了Python语言的四个基础知识——常量与变量、四种数据类型（int、float、str、bool）、运算符（算术、比较、逻辑）、函数（print、input、type、int、str等）。” 2. 承上启下：“有了这些基础知识，下节课我们就可以学习如何用顺序结构来编写完整的程序了。” 3. 布置作业（详见作业布置栏）。 1. 回顾总结：跟随教师回顾四个知识点，完善笔记。 2. 记录作业：抄写作业要求。 通过简洁的四点总结帮助学生构建Python基础知识的完整框架。强调下节课将学习“顺序结构”，激发学习期待。 六、板书设计 4.1 程序设计语言的基础知识 一、常量与变量  常量：值不能改变（如3.14、"Hello"）  变量：值可以改变（如age = 16） 二、Python的四种数据类型  ① 整型（int）：整数（16，-5）  ② 浮点型（float）：小数（3.14，-2.5）  ③ 字符串型（str）：文本（"Hello"，'张三'）  ④ 布尔型（bool）：True / False 三、运算符  算术：+ - * / // % **  比较：> < == != >= <=  逻辑：and or not 四、常用函数  print() — 输出   input() — 输入  type() — 查看类型   int()/str()/float() — 类型转换 七、作业布置 必做 编写一个Python程序：用input()让用户输入自己的身高（米）和体重（千克），计算并输出BMI指数（BMI = 体重 ÷ 身高²）。要求：①身高和体重用变量存储；②输出时保留两位小数。 选做 查阅资料，了解Python中还有哪些常用的内置函数（如len()、max()、min()等），用其中的一个函数编写一个简单程序。 八、教学反思 成功经验 ①用“盒子”类比讲解变量，学生理解到位；②type()函数的现场演示让学生直观感受四种数据类型的区别；③“BMI计算”综合示例将input()、数据类型转换、算术运算和print()串联起来，学生通过动手实践掌握了基础知识的使用方法。 改进方向 ①部分学生对“变量赋值”的理解仍不够深入（如将“=”理解为“等于”而非“赋值”），下节课需反复强调“=”是赋值、"=="才是比较；②逻辑运算符（and/or/not）的讲解时间偏紧，可增加更多生活化的例子（如“明天晴且无风才可以放风筝”）。 学科网（北京）股份有限公司 $