2.2算法的控制结构教学设计2026-2027学年浙教版高中信息技术必修一

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2.2《算法的控制结构》教学设计

2026—2027 学年浙教版(2019)高中信息技术必修1

课  题

2.2 算法的控制结构

教材版本

浙教版(2019)必修1《数据与计算》

所在单元

第二章 算法与问题解决

课  型

新授课

课  时

1 课时(40 分钟)

授课对象

高中一年级学生

 

一、教学目标

1. 信息意识:能从生活与学习中的实际事例(如智能电饭煲、交通信号灯、体脂率计算等)感知算法的控制结构,认识顺序结构、分支结构与循环结构是构成复杂算法的基础,体会算法对智能化生活与社会生产的支撑作用,增强主动关注和运用算法的意识。

2. 计算思维:能理解算法的三种基本控制结构——顺序结构、分支结构与循环结构的定义、特点与执行流程;能读懂用流程图描述的控制结构,能根据问题需要选择恰当的控制结构设计简单算法,发展抽象、分解与逻辑推理能力。

3. 数字化学习与创新:能借助流程图符号和编程工具,用流程图或伪代码描述含控制结构的简单算法,并在计算机上尝试运行验证;在小组合作中交流、修改、完善自己的算法设计,体验用数字化工具解决问题的过程。

4. 信息社会责任:在设计与调试算法的过程中体会算法“逻辑严谨、条件明确”的重要性,认识死循环、条件设置错误等逻辑漏洞可能带来的危害(如“疯狂刷新”导致系统故障),养成严谨细致、实事求是的程序设计习惯,初步形成负责任的算法应用意识。

5. 能在小组合作中主动承担设计、描述、调试与评价等任务,乐于分享与倾听,在“用控制结构解决问题”的探究过程中体会算法思想的实用价值,增强计算思维与理性精神。

二、教学重点与难点

教学重点:算法的三种基本控制结构——顺序结构、分支结构、循环结构的定义、特点及其流程图的表示方法。

教学难点:理解分支结构中条件判断的执行过程;掌握循环结构中循环条件的设置、循环变量更新等要点,能够避免死循环;能根据问题的需要选择恰当的控制结构设计简单算法。

三、教学方法与教学准备

教学方法:情境教学法、案例探究法、任务驱动法、演示讲解法、对比分析法、讨论法、小组合作法。page number 0

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教学准备:多媒体课件与“智能电饭煲煮饭”“交通信号灯”“体脂率计算”“1+2+3+…+100 求和”等情境素材;算法三种控制结构的流程图样例与常用图形符号表;含死循环的“停车场疯狂刷新”反面案例素材;能够联网的计算机教室与 Python 编程环境;《控制结构辨析单》《算法设计任务单》等学习任务单;国家中小学智慧教育平台等数字化资源;跨学科融合点:信息技术(算法的控制结构)、数学(条件判断、累加求和、一元二次方程判别式)、物理(体脂率与温度传感器)、生活常识(智能家电的工作逻辑)。

四、教学过程(40 分钟)

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

情境导入

(4 分钟)

播放“智能家居工作流程”短视频(如智能电饭煲煮饭、扫地机器人清扫、交通信号灯切换),提问:这些智能设备工作时,哪些环节是“按顺序执行”的?哪些环节包含“如果……就……”的判断?哪些环节体现“重复执行直到满足条件”?学生回答后小结:这些看似智能的场景背后,都遵循着三种基本的控制逻辑——顺序、判断、重复。无论内容多么复杂、功能多么强大的算法,都由这些基本的结构组合而成,这些基本的结构称为算法的控制结构。由此揭示课题《算法的控制结构》。

观看视频,结合生活经验举例回答:哪些环节属于按顺序执行、哪些要作条件判断、哪些要重复执行;带着“这三种控制结构到底怎么用、怎样用它们设计算法”的疑问进入本课学习。

用贴近生活的智能设备场景,让学生直观感受算法控制结构的存在,把抽象概念与具体实例关联起来,降低学习门槛,激发探究兴趣,落实“信息意识”。

探究一

认识算法的

控制结构

(5 分钟)

用“搭积木”作比喻——再复杂的积木作品都是由基本的积木块搭建而成,算法也一样。请学生观察“高一新生报到流程”示意图,引导发现它也是由一定的基本结构组合而成的。讲解:算法的控制结构有三种,即顺序结构、分支结构和循环结构。三种基本控制结构有共同特点:①只有一个入口、只有一个出口;②结构内的每一部分都有机会被执行到;③结构内不存在死循环。任何复杂的算法都可以由这三种基本结构组合而成。

听讲并观察“新生报到流程”示意图,找出其中按顺序执行的部分与需要判断(如“是否缴费”“是否住校生”)的部分;说出三种基本控制结构的名称,初步建立“复杂算法由基本结构组合而成”的认识。

借助比喻和学生在生活中见过的流程图,帮助学生建立“三种基本控制结构”的整体框架,为后续逐一探究打好基础。

探究二

顺序结构

(6 分钟)

以“计算体脂率”为例——小悦想通过腰围和身高估算体脂率,公式为:体脂率(%)=(腰围cm ÷ 身高cm)× 100 - 15。引导学生用流程图表示:开始 → 输入腰围、身高 → 计算体脂率 → 输出体脂率 → 结束。指出顺序结构的定义:算法中各个步骤按照先后顺序依次执行的结构。其特点是:①每个步骤按照算法中出现的顺序依次执行;②每个步骤一定会被执行一次,而且只执行一次。再请学生用“交换两杯液体”的例子体会顺序执行的重要性,说明若颠倒步骤会带来什么结果。

观察体脂率算法的流程图,归纳顺序结构的特点;尝试用流程图描述“输入两个数a、b,计算并输出它们的乘积c”的算法;讨论“交换一杯水和一杯可乐”时,三个杯子的操作顺序为什么不能颠倒。

以贴近学生生活的体脂率计算为载体,让学生在简单例子中把握顺序结构“依次执行、每步一次”的本质,为学习分支、循环结构作好铺垫。

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