資源簡介

第六課《猜數(shù)字算法驗(yàn)證》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、學(xué)習(xí)內(nèi)容分析
本課是浙江教育出版社信息技術(shù)小學(xué)六年級上冊第一單元《算法的實(shí)現(xiàn)》的第7課，也是本單元的最后一課。本單元主要是讓學(xué)生知道在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)算法的一般步驟：問題分析、抽象建模、設(shè)計(jì)算法、驗(yàn)證與優(yōu)化算法，理解算法與計(jì)算機(jī)程序之間的關(guān)系，并且能夠利用算法與計(jì)算機(jī)程序解決簡單問題。第6課《猜數(shù)字算法設(shè)計(jì)》與第7課《猜數(shù)字算法驗(yàn)證》可以開展微項(xiàng)目學(xué)習(xí)。本課內(nèi)容包括驗(yàn)證算法和完善算法兩部分。本課主要通過編寫Python程序驗(yàn)證“猜數(shù)字游戲”的算法設(shè)計(jì)，了解輸入語句及雙分支條件語句的使用；通過運(yùn)行調(diào)試，不斷修改完善算法，進(jìn)而優(yōu)化算法。“完善算法”板塊以增加“記錄猜測次數(shù)”的功能為例。顯現(xiàn)了算法和程序完善的過程與結(jié)果。“試一試”欄目讓學(xué)生在增加“記錄猜測次數(shù)”功能后，再次試玩程序。感受完善前后鮮明的使用對比。“小知識”則介紹了“二分查找法”。幫助學(xué)生在更短的時間內(nèi)高效地找到正確答案，體會運(yùn)用不同的算法解決問題會得到不同的結(jié)果，也為第二單元“算法的效率”的學(xué)習(xí)打好體驗(yàn)上的基礎(chǔ)。為了讓猜數(shù)字算法變得更有趣，課后練習(xí)提出了限定猜數(shù)次數(shù)的完善要求。
二、學(xué)情分析
本課學(xué)習(xí)對象為六年級學(xué)生，在五年級時已經(jīng)學(xué)習(xí)過圖形化編程語言，有些學(xué)校也以猜數(shù)字為例開展過相關(guān)教學(xué)。通過前幾課的了解對python編程環(huán)境也有了一定了解，但是基礎(chǔ)很是薄弱，普遍對編程興趣較高，通過前面的學(xué)習(xí)，已具備一定的基本能力，但是相對于圖形化編程，純代碼的算法設(shè)計(jì)還是有一定的難度。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
教學(xué)目標(biāo) 核心素養(yǎng)指向
1.通過運(yùn)行程序驗(yàn)證猜數(shù)字算法，掌握分析程序運(yùn)行過程與結(jié)果的方法。 2.根據(jù)對算法驗(yàn)證結(jié)果的分析，能初步完善算法。 【信息意識】 能夠根據(jù)需求完善猜數(shù)字游戲的算法和功能。 【計(jì)算思維】 在問題解決過程中，能根據(jù)程序運(yùn)行的結(jié)果判斷如何調(diào)整優(yōu)化算法。 【信息社會責(zé)任】 通過猜數(shù)字游戲的程序驗(yàn)證，認(rèn)識到算法對解決問題的重要性。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn)：驗(yàn)證算法。
教學(xué)難點(diǎn)：完善算法。
五、課前準(zhǔn)備
學(xué)習(xí)環(huán)境：猜數(shù)字游戲的半成品程序。
學(xué)習(xí)資源：待完善的算法流程圖。
六、學(xué)習(xí)過程
（一）舊知回顧 引入課題
學(xué)習(xí)內(nèi)容與活動 設(shè)計(jì)意圖
舊知回顧 想一想：有什么方法可以驗(yàn)證猜數(shù)字游戲的算法是否正確？ 揭示課題： 了解使用計(jì)算機(jī)驗(yàn)證算法的一般過程與方法，揭示課題：猜數(shù)字算法驗(yàn)證。 本節(jié)課是延伸上節(jié)課的算法設(shè)計(jì)的內(nèi)容，且在第4課中已經(jīng)了解到通過編寫程序驗(yàn)證算法，通過舊知遷移，直接揭示課題。
（二）小組合作 驗(yàn)證算法
學(xué)習(xí)內(nèi)容與活動 設(shè)計(jì)意圖
任務(wù)1：小組合作，學(xué)習(xí)新指令。 小組合作，通過學(xué)習(xí)小錦囊，填寫學(xué)習(xí)單中的第1和第2項(xiàng)。 提問：什么是整型數(shù)據(jù)？為什么要轉(zhuǎn)化為整型數(shù)據(jù)？進(jìn)一步理解int()語句。 繼續(xù)學(xué)習(xí)小知識，猜一猜什么語句可以實(shí)現(xiàn)判斷猜數(shù)字的大小？填寫學(xué)習(xí)單中的第4項(xiàng)。 出示if……else……語句的使用方法。 追問：算法中的兩個判斷條件的作用是否一樣？ 提問：什么語句可以實(shí)現(xiàn)讓用戶在沒有猜對時反復(fù)輸入數(shù)字？ 回顧遷移while語句的用法。 2.運(yùn)行程序、驗(yàn)證算法 （1）任務(wù)2：請運(yùn)行程序并跟蹤、記錄運(yùn)行過程結(jié)果，驗(yàn)證算法是否解決問題。 請學(xué)生展示介紹自己的運(yùn)行過程。 請學(xué)生梳理、對比分析運(yùn)行過程中存在的問題，思考解決方案。 調(diào)試運(yùn)行程序。 總結(jié)出驗(yàn)證算法的一般方法。 （1）回顧鞏固賦值語句，了解input()語句和int()語句的用法。 復(fù)習(xí)循環(huán)的判斷條件和正確解的條件，進(jìn)而引出循環(huán)判斷的語句。 教師給的程序中，故意將第二個輸入語句中的int去掉，讓學(xué)生通過找錯發(fā)現(xiàn)int語句的使用的必要性。 通過記錄運(yùn)行過程，將學(xué)生的思維過程可視化，同時也幫助學(xué)生查找問題。 學(xué)生在體驗(yàn)運(yùn)行調(diào)試后，梳理出通過程序驗(yàn)證算法的一般方法。
（三）體驗(yàn)游戲、完善算法
學(xué)習(xí)內(nèi)容與活動 設(shè)計(jì)意圖
提出新功能，完善算法流程圖 思考：通過運(yùn)行調(diào)試后，你覺得還可以怎么完善該游戲的算法。 提問：若想增加“猜測次數(shù)”的功能，如何修改算法流程圖？ 若學(xué)生說不出，教師引導(dǎo)可使用“ci”變量記錄猜數(shù)的次數(shù)。在流程圖中修改算法。 2.根據(jù)流程圖，完善算法程序 （1）任務(wù)3：請根據(jù)完善后的算法流程圖，修改完善程序代碼。 （2）如果學(xué)生修改程序有困難，教師出示完整程序。 3.玩一玩，對比方法 （1）調(diào)整目標(biāo)數(shù)“da”的數(shù)字，運(yùn)行程序，和同伴互玩一下，并填寫學(xué)習(xí)單。 調(diào)整目標(biāo)數(shù)為： 同伴猜了幾次才成功： 比一比誰猜的次數(shù)最少： 引出“二分查找法”思想 請學(xué)生使用“二分查找法”的思想再玩一玩，看看最多用幾次就能猜對。 讓學(xué)生提出修改算法的需求，并嘗試修改算法流程圖和程序，體驗(yàn)經(jīng)歷完善算法的過程。 通過互玩猜數(shù)字游戲，對比誰猜的次數(shù)少，引出“二分查找法”，再讓學(xué)生學(xué)以致用，體驗(yàn)“二分查找法”的優(yōu)勢，初步感知經(jīng)典算法的執(zhí)行效率。
（四）課堂總結(jié)、拓展練習(xí)
學(xué)習(xí)內(nèi)容與活動 設(shè)計(jì)意圖
梳理收獲、課堂總結(jié) 請學(xué)生梳理回顧，說一說本節(jié)課的收獲。 （2）教師總結(jié)提煉本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo) 2.拓展練習(xí)、遷移應(yīng)用 （1）進(jìn)一步完善算法，修改程序，實(shí)現(xiàn)以下功能： 如果用戶的猜數(shù)次數(shù)超過7次，提示“挑戰(zhàn)失敗”！ 學(xué)生梳理收獲很可能只記得具體的語句，教師再補(bǔ)充，回顧使用計(jì)算機(jī)驗(yàn)證算法的一般過程。 如果還有時間，可以讓學(xué)有余力的學(xué)生繼續(xù)挑戰(zhàn)，遷移應(yīng)用。
板書設(shè)計(jì)：
猜數(shù)字游戲驗(yàn)證
編寫程序
運(yùn)行調(diào)試
完善算法(共12張PPT)
舊知回顧
想一想：有什么方法可以驗(yàn)證猜數(shù)字游戲的算法是否正確？
使用計(jì)算機(jī)編程驗(yàn)證
猜數(shù)字算法驗(yàn)證
《信息科技》六年級上冊
小組合作、驗(yàn)證算法
da=55
cai=
任務(wù)1：小組合作，請將下列算法步驟轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令，假如猜的數(shù)是55。
填寫學(xué)習(xí)單中的1、2項(xiàng)。
cai=int(input(“請輸入一個1至100之間的數(shù)字”))
使用input(“”)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入，“ ”中間的內(nèi)容是提示語。
再使用int()將其轉(zhuǎn)化為整型數(shù)據(jù)。
思考：什么是整型數(shù)據(jù)？為什么要轉(zhuǎn)化為整型數(shù)據(jù)？
小組合作、驗(yàn)證算法
繼續(xù)學(xué)習(xí)小知識，猜一猜什么語句可以實(shí)現(xiàn)判斷猜數(shù)字的大小？
if……else……
if caiprint(“小了”)
else:
print(“大了”)
思考：這兩個判斷條件的作用是否一樣？
滿足正確解的條件判斷
循環(huán)的條件判斷
填寫學(xué)習(xí)單中的第4項(xiàng)
雙分支結(jié)構(gòu)
小組合作、驗(yàn)證算法
什么語句可以實(shí)現(xiàn)讓用戶在沒有猜對時反復(fù)輸入數(shù)字？
while語句。
while cai !=da:
while cai !=da:
if caiprint(“小了”)
else:
print(“大了”)
填寫學(xué)習(xí)單中的第3項(xiàng)
循環(huán)結(jié)構(gòu)
小組合作、驗(yàn)證算法
任務(wù)2：運(yùn)行猜數(shù)字游戲程序并跟蹤、記錄運(yùn)行過程結(jié)果，填寫學(xué)習(xí)單。
驗(yàn)證算法的一般方法：（1）通過編寫程序，讓算法轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行的精準(zhǔn)命令。（2）運(yùn)行程序并跟蹤、記錄運(yùn)行過程結(jié)果，驗(yàn)證算法是否解決問題。
體驗(yàn)游戲、完善算法
通過運(yùn)行調(diào)試及游戲體驗(yàn)后，你覺得還可以怎么完善該游戲的算法。
增加“猜測次數(shù)”
增加“猜測時間”
若想增加“猜測次數(shù)”的功能，
如何修改算法流程圖？
ci=ci+1
ci=0
輸出ci
體驗(yàn)游戲、完善算法
任務(wù)3：請根據(jù)完善后的算法流程圖，修改完善程序代碼。
體驗(yàn)游戲、完善算法
試一試、玩一玩：
調(diào)整目標(biāo)數(shù)“da”的數(shù)字，運(yùn)行程序，和同伴互玩一下，并填寫學(xué)習(xí)單。
（1）調(diào)整目標(biāo)數(shù)為：
（2）同伴猜了幾次才成功：
（3）比一比誰猜的次數(shù)最少：
二分查找法
使用“二分查找法”再來玩一玩！
課堂總結(jié)
1.使用計(jì)算機(jī)驗(yàn)證算法的一般過程。
2.根據(jù)運(yùn)行調(diào)試結(jié)果，不斷完善算法。
（1）通過編寫程序，將算法轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可以執(zhí)行的指令；
（2）通過運(yùn)行程序，跟蹤記錄運(yùn)行過程結(jié)果，驗(yàn)證算法是否解決問題。
拓展練習(xí)
進(jìn)一步完善算法，修改程序，實(shí)現(xiàn)以下功能：
如果用戶的猜數(shù)次數(shù)超過7次，提示“挑戰(zhàn)失敗”！
下課啦！
請同學(xué)們關(guān)閉電腦，椅子歸位，排隊(duì)有秩序離開微機(jī)室。

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