資源簡介

做出判斷的分支
《選擇結構》教學設計
一、學情分析
本課教學的對象是高一年級的學生，他們的思維活躍，具有一定的邏輯思維和推理演繹的能力，但歸納總結的能力較弱。在前面的課程中，他們已經掌握了Python的常量、變量、表達式、輸入輸出語句等基本知識，了解程序設計的一般過程。急切地想編寫程序解決生活中更為復雜的實際問題，但是他們現有的知識結構僅限于解決順序結構的問題，將實際問題轉化為Python程序的能力也有待提高。
二、學習內容分析
《 選擇結構》是教育科學出版社《信息技術必修1數據與計算》第二章《編程計算》中第二節做出判斷的分支。任何規范的程序都可以分解為三種基本結構，即順序結構、選擇結構和循環結構，教材的前一節介紹了順序結構程序設計。選擇結構是用于判斷給定的條件，根據判斷的結果控制程序執行流程，它分為單分支、雙分支及多分支選擇結構，不同的分支結構有不同的語法格式和適用場合。牢固掌握選擇結構程序設計，是學習程序設計的基本要求，是學會編寫結構清晰、易讀易懂的程序的前提。
三、教學目標
1、掌握選擇結構的基本格式，理解選擇結構的執行過程。
2、能根據問題建立合適、正確的“條件”，利用選擇結構解決實際問題。
3、領悟選擇結構的思想，體驗選擇在生活實際中的應用。
四、教學重難點
教學重點：選擇結構的基本格式；利用選擇結構解決實際問題。
教學難點：選擇結構的嵌套。
五、教學策略
本課教學采用了案例模擬教學法。通過呈現問題、觀察代碼、模仿嘗試、歸納小結、問題解決、拓展應用、總結提升等環節，設計了遞進式的學習活動。通過“比較兩個數的大小”“出租車計費器”“月餅促銷”“計算三角形面積”“BMI等級的判斷”等程序的完善，讓學生在一個個問題的解決中，層層深入的認識選擇結構。學生在模仿中，通過對多個“個”的嘗試，找出“個”背后“類”的規律性問題，歸納出選擇結構的一般格式，實現從“個”到“類”的提升。這樣的設計有助于學生從整體上認識選擇結構，并不斷向縱深發展。同時，真實的問題情境，有效激發學生的學習興趣，讓學生積極思考、主動建構，獲得程序設計的成就感。
六、教學過程
（一）呈現代碼
運行上節課編寫的“計算兩個數的商”程序。
x=int(input("請輸入被除數:"))
y=int(input("請輸入除數:"))
q=x/y
print("商為:",q)
分析程序的漏洞：當除數為0時，程序提示出錯，說明這樣的程序是不完善的。實際上，在除數不為零的情況下，才能計算它們的商，否則應提示“除數為零”。用程序來描述就是：
if y!=0:
q=x/y
print("商為:",q)
else:
print("除數為零")
小結：根據條件判斷的結果，選擇執行不同語句的結構，稱為選擇結構。
設計意圖：從上一節課的順序結構程序引入，學生通過觀察分析，發現其中的If語句結構起著引導程序走向的作用。這樣的設計使得學生的學習并非是被動的接受，而是一個以已有知識經驗為基礎的主動建構過程。
（二）模仿嘗試
活動1：模仿上例完善程序，嘗試解決下面兩個問題。
(1) 輸入兩個數x和y，比較他們的大小，使得x大于y。
x = int(input("輸入x的值:"))
y = int(input("輸入y的值:"))
if :
t = x
x = y
y = t
print("x的值為:",x)
print("y的值為:",y)
(2) 出租車計費程序，三公里（含）以內起步價9元，超出三公里的部分每公里2.4元。
s =float(input("輸入里程數:"))
if s<=3:
y=9
else:

print("價格為:",y,"元。")
設計意圖：通過模仿，完善兩個半成品程序，進一步深化對選擇結構的認識。有目的的將部分核心代碼留空，讓學生將有限的注意力集中到核心問題的解決上，做到“有的放矢”；另一方面，關鍵代碼的填寫可以為學生理解程序提供支架，降低活動的難度。
（三）歸納提升
選擇結構根據條件判斷的結果控制程序的走向，不同的問題可能有不同的條件判斷，但If語句的基本格式是固定的：
單分支選擇結構（如圖1）：
if 條件:
語句或語句組
雙分支選擇結構（如圖2）：
if 條件:
語句或語句組1
else:
語句或語句組2
圖1 單分支選擇結構
圖2 雙分支選擇結構
小結：單分支的選擇結構，當條件為真時才執行指定語句，否則跳過。雙分支的選擇結構根據條件是否成立，程序選擇執行相對應的語句，然后執行選擇結構后面的語句。
設計意圖：通過適時地歸納總結，讓學生在對選擇結構有了感性認識的基礎上，系統地認識單分支和雙分支選擇結構的一般格式，并借助流程圖分析選擇結構的執行過程，幫助學生建構清晰而完整的知識框架，這將為后面的學習打下扎實的基礎。
（四）問題解決
活動2：利用單分支和雙分支選擇結構，完善程序，解決問題。
已知三角形的三條邊a,b,c,求三角形的面積（判斷三條邊是否構成三角形的條件為：任意兩邊之和大于第三邊）。
import math
a=int(input("請輸入三角形一邊a:"))
b=int(input("請輸入三角形一邊b:"))
c=int(input("請輸入三角形一邊c:"))
p=(a+b+c)/2
#如果輸入的三邊值（a,b,c）的任意兩邊之和大于第三邊，則能夠構成三角形計算其面積。
#否則提示用戶“不能構成三角形”。

小結：條件一般為關系表達式，如活動1中的兩個程序，以及活動2中的程序1；也可為邏輯表達式，如活動2中的程序2。
設計意圖：活動2在學生對雙分支If語句有了較為清晰的理解之后實現一個完整的應用，學生要考慮的不再只是選擇結構中各個分支的內容，而要站在一個更高的層面考慮整個選擇結構的設計，在思維深度上與前面的活動呈遞進關系。同時，此活動的兩個問題分別通過關系表達式和邏輯表達式實現條件判斷，幫助學生進一步拓展對條件表達式的認知。
（五）拓展應用
活動3：身體質量指數（BMI）是目前國際上常用的衡量人體胖瘦程度的標準，WHO組織設定中國人的參考標準為：BMI<18.5表示偏瘦；BMI介于18.5~23.9 表示正常；BMI>=23.9表示偏重。
借助數軸（如圖3）分析問題，形成算法：
圖3 BMI指數的等級范圍
（1）先判斷x<18.5，成立則輸出“偏瘦”
（2）否則判斷x<23.9，成立則輸出“正常”，否則輸出“偏重”
w=float(input("請輸入體重（公斤）:"))
h=float(input("請輸入身高（米）:"))
bmi=w/h/h
if bmi<18.5:
print("偏瘦")
else:

小結：在第一次判斷的基礎上，再次進行判斷。這種在一個If語句的內部又出現了另一個If語句，即稱為If語句的嵌套。實際上，Python對于程序有多個分支的問題，有一種專門的If語句形式簡化嵌套的問題：
多分支選擇結構：
if 條件1:
語句塊1
elif 條件2:
語句塊2
else:
語句塊3
多分支的If語句實現BMI值判斷：
w=float(input("請輸入體重（公斤）:"))
h=float(input("請輸入身高（米）:"))
bmi=w/h/h
if bmi<18.5:
print("偏瘦")
elif bmi<23.9:
print("正常")
else:
print("偏重")
小結：多分支選擇結構首先測試條件1，如果它為假，就測試條件2，依次類推，直到找到一個為真的條件，并執行相應的語句塊，如果條件都不為真，執行else后的語句。然后執行選擇結構后面的代碼。
設計意圖：通過“數軸分析法”分析出第二次判斷“BMI<23.9”，是以第一次判斷“BMI<18.5”為前提，是在第一次條件判斷為“假”部分再次進行判斷。在完善程序的過程中，幫助學生理解嵌套的緣由，理清嵌套的脈絡。在此基礎上提出多分支If語句，并分析其執行過程。這樣的設計既重過程又重結論，讓學生在問題解決的過程中，輕松愉快地完成知識的建構。
（六）思維導圖，復習鞏固。
圖4選擇結構思維導圖

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