資源簡介

第二單元 第1節解決問題的一般過程和用計算機解決問題 教學設計
課題 解決問題的一般過程和用計算機解決問題
學習目標 1.體會人工解決問題與計算機解決問題的不同特點，建立學生的信息意識。 2.通過對交通疏導問題思考與探究，體會人工解決問題與計算機解決問題的區別，從而培養學生的計算思維能力。 3.閱讀Python語言，完成紅燈變綠燈的代碼輸入，并嘗試修改代碼，體驗程序設計的魅力，讓學生建立數字化學習與創新的基本能力。
重點難點 重點:用計算機解決問題的一般過程。 難點:運用計算思維進行問題分析和分解。
學情分析 在義務教育階段，學生已經掌握了部分計算機方面的技能，也具備了一些程序設計的基礎。進入高中階段，已經具備了一定的邏輯思維、分析問題和表達能力，但對知識的整合、歸納、提煉等能力欠缺，因此，教師需要引導學生理解數據加工的方法，培養學生利用計算機解決問題的能力、提升計算思維能力。
教學方法 項目教學法、講授法、小組合作探究
教師教學活動設計 學生學習活動設計
引入新課 體驗探索—不同的叫車方式： 前往機場，選擇出租車還是網約車 比較：招手叫出租車、網約車 比較：相同點、不同點 新課學習 （一）解決問題的一般過程 在生活中人們經常會面對各種各樣的問題，例如如何了解社會、如何探索自然，如何認識自我等等。人類經過不斷的歸納總結，掌握了規律，認識了真理。在解決問題過程中我們要經歷許多思維和實踐活動。 思考： 交警為了保證道路暢通進行疏導的一般過程和方法。 同學們，我們放學回家，十字路口的紅綠燈如果出現故障，交警會如何指揮交通呢？ 根據以上問題，可以總結人們解決問題的過程通常包括以下階段： 分析問題、尋找解決問題的途徑和方法、解決問題并驗證結果。 分析問題時，要進行調查、搜集相關資料，明確問題的目標和條件，猜測已知和未知的關系。 尋找解決問題的途徑和方法時，要將問題與已知條件或已有規則相關聯，設計問題求解方案。 解決問題后，要驗證答案、評估效果、實現問題的最終解決。 （二）用計算機解決問題 我們剛才分析了用人工解決問題的一般過程，請同學們結合前面交警指揮交通，分析用計算機編程解決該問題的過程，對交警指揮交通的過程和信號燈指揮交通的過程對比我們發現，在時間上、效率上會相對提高，同時還可以節省人力物力，接下來我們來學習用計算機解決問題。 我們知道計算機有以下特點，運算速度快、計算精度高、邏輯運算能力強、存儲量大、自動化程度高等特點，在人工智能、大數據分析、物聯網上都有應用。 隨著技術不斷發展，信號燈可以根據聯網數據精準的自動調節時長，實現多路口智能聯動控制。 我們現在學習一下用計算機解決問題的過程。 提出問題： 如何實現紅燈變綠燈，確保交通順暢。 分析問題： 用程序解決問題時，需要對問題進行分析，明確問題目標和條件，通過文字、表格或圖形進行描述。 設計方案： 計算機編程解決問題的設計方案一般包括以下兩種： 根據需求分析，將問題分解為若干相對獨立的功能，每個功能完成一個特定的步驟。如果分解的功能比較復雜，可以再分成若干個子功能。 針對問題分解的各個特定功能分別進行詳細的操作步驟設計，給出問題求解的具體過程和方法。即進行算法設計。 編程調試 編寫程序就是利用計算機程序設計語言描述算法。 我們利用python語言完成紅燈變綠燈的程序編寫： Python語言中“#”是單行注釋，不會運行，只是起到對功能的說明。 編程后需要運行，不僅要發現錯誤，分析原因并進行改正；還要進行分析和驗證，判斷功能是否完整。 實踐活動 教師將紅燈變綠燈的代碼下發給學生，學生進行補充，并嘗試修改數據。 小結 本節課我們學習了人工解決問題的一般過程：分析問題、尋找解決問題的途徑和方法、解決問題；通過對紅燈變綠燈的分析，我知道了計算機解決問題的過程是提出問題、分析問題、設計方案、編程調試、解決問題、如果問題沒有得到解決回到分析問題。 學生活動一： 叫車方法叫車地點叫車步驟與過程便捷程度招手叫車小區門口招手攔車、上車溝通目的地、到達機場不太便捷網絡約車家里軟件約車、輸入出發地和目的地、系統分配司機、到指定地點、到達機場比較便捷
相同點：叫車、坐車、出發、到達目的地 不同點：過程細節不同、溝通方式不同、效率不同。 學生活動二： 閱讀交通指揮問題，回答思考問題： 交警：看車流量與人流量、根據經驗思考解決方式、指揮交通 思考問題、找經驗、解決問題 思考： 結合前面交警指揮交通，分析用計算機編程解決該問題的過程，思考二者用不同。 節省人力 科學分配道路上的車輛 學生聆聽并做好筆記 學生活動三： 初始狀態中間狀態終止狀態紅燈亮紅燈持續亮綠燈亮
學生活動四： 實踐活動： import _____ 導入繪圖模塊turtle import _____ #導入時間模塊time light = turtle.Turtle() light._____turtle() #隱藏畫筆 _____.screen.delay(0) #隱藏繪制過程 light.color('_____','red') light.______fill() light._____(_____) light.end_fill() time.sleep(_____) light.color('yellow','_____) light.______fill() light.circle(20) light.end_fill() time.sleep(3) light.color('green','green') light.begin_fill() light._____(20) light.______fill() time.sleep() """ 1.刪除_____，輸入正確的代碼； 2.修改第一行代碼后的中文，使其變為注釋； 3.刪除多行注釋； 4.運行程序，查找錯誤進行調試； 5.嘗試修改紅燈、黃燈、綠燈顯示時間。 """
作業 布置 分析紅燈變綠燈的代碼中的各種功能。 修改代碼，將紅燈顯示時長改為30S。 在紅燈變綠燈的代碼中加入黃燈，并設置黃燈顯示時長。
板書 設計 解決問題的一般過程和用計算機解決問題
人工： 分析問題 尋找解決問題的途徑和方法 解決問題 計算機： 提出問題 分析問題 設計方案 編程調試 解決問題 如果問題沒有得到解決回到分析問題
教學 反思 本節課，我通過生活中的實際案例與學生一起分析人工解決問題與計算機解決問題的不同特點，組織學生合作討論網約車與招手叫車的區別以及紅燈變綠燈這兩個項目，使同學們取長補短，共同提高。整節課基本達到了應有的教學目的，但是部分預設內容可能會與課堂的生成有所差距，我接下來會對課堂進行重構，更進一步提升教學效果。

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