資源簡介

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第8課 算法驗證與實現
一、教學目標
1.信息意識：學生應理解算法在解決實際問題中的關鍵作用，并認識到編程是實現算法的有效途徑。
2.計算思維：學生需掌握基礎編程邏輯，涵蓋數據的輸入、處理及輸出流程。
3.數字化學習與創作：學生應能初步嘗試編寫Python程序，并熟練運用input( )、int( )、float( )和print( )等函數。
4.信息社會責任意識：教育學生遵守編程規范和倫理道德，尊重知識產權，避免無故抄襲他人代碼。
二、教學重難點
重點：掌握Python中input( )、int( )、float( )和print( )等函數的用法。
難點：深入理解算法與編程之間的聯系，并能將算法概念有效地轉換成計算機可執行的指令。
三、教學過程
（一）導入新課
教師：同學們，大家好！今天我們要來學習一堂非常有趣的信息科技課——算法驗證與實現。你們知道嗎？通過編程，我們可以更加靈活、高效地利用算法解決各種問題，并且在計算機的幫助下，探索更多有趣的問題。你們有沒有想過也編寫一個程序，指揮計算機執行任務呢？
預設答：我想讓計算機幫我算數學題、幫我管理我的日程安排或者幫我玩游戲。
教師：今天，我們就通過一個具體的例子——幫助媽媽計算買水果的總金額，以及判斷在公園買票需要花多少錢，來實現這個愿望。現在，讓我們一起來探索編程的世界吧！
（二）新知講授
教師：首先，我們要了解什么是算法。算法其實就是我們解決問題的一系列步驟和方法。想象一下，如果你要做一道菜，你會先做什么？后做什么？這些步驟就是你的‘算法’。但是，要讓這個算法真正發揮效力，比如在廚房里讓機器人廚師按照你的步驟來做菜，就需要把這些步驟轉化為計算機能夠‘認識’的指令，這就是編程的作用。
教師：編程可以把我們的想法和思路轉化為計算機能夠理解的指令，并指導計算機按照我們設計的算法來執行任務。就像我們給機器人廚師一個菜譜，它就能按照菜譜上的步驟來做出美味的菜肴。
教師：在Python中，我們有幾個非常常用的函數來幫助我們實現這些操作。比如，我們可以用input()函數來獲取用戶輸入的數據。想象一下，你在做一道需要用戶選擇食材的菜，你就可以用input()函數來讓用戶告訴你他們想用什么食材。
預設提問：老師，那input()函數是怎么工作的呢？
教師：很好的問題！input()函數會暫停程序的運行，等待用戶輸入一些數據，然后這些數據會被存儲在一個變量里，我們就可以用這個變量來進行后續的操作了。但是，要注意哦，input()函數獲取的數據默認是字符串類型的，也就是說，即使你輸入的是數字，它也會被當作文字來處理。如果我們想對這些數字進行計算，就需要用到int()或float()函數來進行數據類型轉換。
教師：int()函數可以把字符串轉換成整數，而float()函數可以把字符串轉換成浮點數。比如，如果你輸入了一個表示價格的字符串，你就可以用float()函數來把它轉換成浮點數，這樣就可以進行加減乘除等計算了。最后，我們可以用print()函數來輸出結果。就像你在做菜完成后告訴用戶這道菜已經做好了，并且告訴他們這道菜的味道和口感如何。print()函數就是用來在屏幕上顯示信息的，它可以把我們想要告訴用戶的信息呈現出來。
教師：接下來，我會通過示范和講解，帶領大家一起學習這些函數的用法。
示范input()函數：
教師：現在，我在屏幕上輸入name = input ('請輸入你的名字: ')，然后按下回車。看，程序暫停了，它在等待我輸入名字。如果我輸入‘小明’然后按下回車，程序就會繼續運行，并且把‘小明’這個字符串存儲在變量name里。
預設答：老師，那我輸入的名字會被保存在哪里呢？
教師：很好的問題！你輸入的名字會被保存在計算機的內存里，具體來說是保存在變量name所指向的內存位置。這樣，我們就可以在后面的程序中隨時調用這個名字了。
示范int()和float()函數：
教師：現在，我在屏幕上輸入age = int(input('請輸入你的年齡: '))。注意這里，我用了int()函數來把用戶輸入的字符串轉換成整數。如果我輸入‘20’然后按下回車，程序就會把‘20’這個字符串轉換成整數20，并把它存儲在變量age里。
預設答：老師，那我如果輸入的不是數字怎么辦？
教師：如果你輸入的不是數字，比如輸入了‘abc’，那么程序就會報錯。因為int()函數無法把‘abc’這個字符串轉換成整數。所以，在使用int()或float()函數進行類型轉換時，我們需要確保用戶輸入的是可以轉換成數字的字符串。
示范print()函數：
教師：現在，我在屏幕上輸入print('你好，' + name + '！你今年' + str(age) + '歲了。')。注意這里，我用了+號來連接字符串和變量，還用了str()函數來把整數age轉換成字符串。這樣，程序就可以輸出一條包含用戶名字和年齡的信息了。
預設答：老師，為什么我們要用str()函數來把整數轉換成字符串呢？
教師：因為+號在Python中是用來連接字符串的，如果我們想連接一個字符串和一個整數，就需要先把整數轉換成字符串。否則，程序就會報錯。所以，我們用str()函數來把整數轉換成字符串，然后再用+號來連接它們。
（三）實踐操作
教師：現在，讓我們開始一項任務實踐。任務的目標是協助小智的媽媽計算購買水果的總費用。小智的家中即將迎來客人，他與媽媽一同前往超市采購水果。蘋果的價格是每千克8.5元，香蕉則是每千克12.6元。我們需要編寫一個程序，通過輸入蘋果和香蕉的重量，來計算并輸出總金額。首先，我們來分析這個問題的輸入、處理和輸出三個部分。輸入部分包含哪些數據？我們需要對這些數據執行哪些處理步驟？最終輸出的結果又是什么？
（學生們進行討論并回答問題，教師則引導學生明確輸入、處理和輸出的具體內容）
教師：接下來，我們將著手編寫這個程序。我會先向大家展示程序的基本框架，然后請同學們根據這個框架和自己的理解，完成程序的編寫。
（教師展示程序的基本框架，并指導學生根據框架和理解，補充和完善程序。在編寫過程中，教師會巡視指導，及時解答學生們的疑問）
a = input('輸入蘋果的質量：')
b = input('輸入香蕉的質量：')
c = float(a)*8.5
d = float(b)*12.6
e = c+d
print('總金額：', e)
（四）分享與討論
教師：同學們，現在你們已經完成了各自的程序編寫。接下來，我們將邀請幾位同學上臺展示他們的作品，并分享編程時的思路與體會。
（學生A展示自己的程序）
學生A：大家好，我編寫了一個用于計算購買水果總金額的程序。在編程過程中，我首先確定了輸入、處理和輸出三個主要部分。輸入部分涉及蘋果和香蕉的重量，處理部分則是將單價與重量相乘以計算每種水果的總價，最后將這些總價相加得到總金額，輸出部分則是將總金額打印出來。在編程時，我遇到了一個問題：最初我忘記了將輸入的重量從字符串轉換為浮點數，這導致了計算無法進行。通過查閱資料并添加了類型轉換代碼后，問題得到了解決。
教師：非常出色，不僅展示了程序，還分享了編程過程中的經驗和遇到的挑戰，做得很好！
（學生B展示自己的程序）
學生B：大家好，這是我的程序。在編寫過程中，我首先繪制了一個流程圖，以明確程序的邏輯結構。隨后，我依照流程圖逐步編寫代碼。在編程時，我特別注重變量命名的規范性和代碼的可讀性。我相信，良好的編程習慣對于編寫高質量代碼至關重要。
教師：不僅展示了程序，還強調了良好編程習慣的重要性，這是我們學習過程中應當特別關注的。
（其他學生也依次展示自己的程序，并分享編程過程中的經驗）
教師：同學們，今天我們學習了算法驗證與實現的基礎知識，并幫助小智媽媽計算了購買水果的總金額。然而，我們的學習之旅并未結束。現在，我將布置兩個拓展任務：
首先，請大家修改之前的程序，以計算購買單種水果超過4千克時的總金額，并應用9折優惠。
教師：這個任務需要我們運用條件判斷語句，根據水果的重量來決定是否給予折扣。
預設提問：老師，我們應該如何判斷水果的重量是否超過4千克呢？
教師：我們可以使用if語句來進行條件判斷。例如，對于蘋果，我們可以編寫if apple_weight > 4:，如果蘋果的重量超過4千克，則執行打折計算；否則，執行正常價格計算。
教師：接下來，請大家嘗試用程序來驗證與實現第6課中的算法：輸入兩個不同的自然數，并輸出其中較小的一個。這個任務需要我們使用比較運算符和條件判斷語句。
預設答：老師，我記得第6課的算法是通過一個循環來實現的，那我們這次還需要使用循環嗎？
教師：這次我們不需要使用循環。這個任務僅需我們輸入兩個自然數，然后利用比較運算符來比較它們的大小，并通過條件判斷語句輸出較小的那個數。例如，我們可以編寫if a < b:，如果a小于b，則輸出a；否則，輸出b。
（五）課堂總結
教師：同學們，今天我們共同探討了算法驗證與實現的基礎知識，并通過實際操作任務掌握了Python編程的基礎技能。我相信，經過今天的課程，你們已經具備了使用編程解決一些基礎實際問題的能力。然而，我們的學習旅程才剛剛開始，我希望大家能夠持續保持對信息科技的熱情和好奇心，不斷追求和學習新的知識與技能。今天的課程到此結束。下課！
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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