高中信息技术粤教版 (2019)必修1 数据与计算3.1.1 人工解决问题的过程教学设计

这是一份高中信息技术粤教版 (2019)必修1 数据与计算3.1.1 人工解决问题的过程教学设计，共4页。

新课标要求
通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程。
教学目标
体会人工解决问题和计算机解决问题的不同特点。（信息意识）
通过亲历“国际象棋的传说”的问题解决过程，体验计算机解决问题的一般过程。（计算思维）
通过经历问题分析、设计方案，能初步规划问题的解决方案。（计算思维）
认识Pythn语言，了解计算机程序的编写过程，体验程序设计的魅力。（数字化学习与创新）
学业要求
依据解决问题的需要，设计和描述简单算法；利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。
教学对象分析
高中学段的学生善于观察思考问题，具有较强的逻辑思维能力，但对于解决问题的方法和过程缺乏系统性的分析与梳理能力。在义务教育阶段，学生已经掌握了信息技术的相关知识与技能，具备了一些程序设计的基础。在高中阶段，要让学生理解隐藏在计算机软件背后的方法与原理，以便能更自如地应用计算机创新性地解决问题。本章正是引领学生走进编程，学习通过计算机程序设计解决问题，培养计算思维。
教学重点与难点
教学重点：用计算机解决问题的一般过程
教学难点：运用计算思维进行问题分析与分解
教学方法与教学手段
教学方法：情境化教学、案例教学
软硬件资源：Pythn语言运行环境
教学过程设计
教学反思
本节课以一个问题情境展开，对比了两种问题解决的方式，让学生体验计算机解决问题的一般过程的同时，培养了学生的计算思维。本节课不能止步于问题解决过程的体验，更需要有思维方式的提升。教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
创设情境
情境再现：国际象棋的传说
在印度有一个古老的传说：舍罕王打算奖赏国际象棋的发明人——宰相：西萨·班·达依尔。国王问他想要什么，他对国王说：“陛下，请您在这张棋盘的第1个小格里，赏给我1粒麦子，在第2个小格里给2粒，第3小格给4粒，以后每一小格都比前一小格加一倍。请您把这样摆满棋盘上所有的64格的麦粒，都赏给您的仆人吧！”国王觉得这要求太容易满足了，就命令人给他这些麦粒。当人们把一袋一袋的麦子搬来开始计数时，国王才发现：就是把全印度甚至全世界的麦粒全拿来，也满足不了那位宰相的要求。
参与活动
通过问题情境，引出学生需要解决的问题，激发学生的学习兴趣
提出问题
究竟需要多少粒麦子呢？
交流讨论
引发学生思考
分析问题
梳理情境中问题的已知条件，每个格子中麦子数的规律，把具体情境中的问题抽象为数学问题：
t=20+21+22+23+24+……+263
即解决问题需要求出t值
体验分析问题的过程
引导学生分析和抽象出问题解决思路的能力
问题解决
人工解决问题：分析问题-设计问题的解决方案-实施验证方案
方式一：我们用“纸和笔”来计算
方式二：我们用“计算器” 来计算
计算机解决问题：分析问题-设计算法-编写程序-调试运行程序
设计算法：
第一步：麦粒的总数设为t，t的初始值为0
第二步：格子的编号设为n，n的初始值为1
第三步：计算第n个格子里麦子的数目，求2的（n-1）次幂运算
第四步：将第n个格子里麦子的数目加到t
第五步：格子编号n加1
第六步：重复第三-五步，直到格子数达到64
第七步：输出t的数值
编写Pythn程序：
t=0
n=1
while n<=64:
t=t+2**(n-1)
n=n+1
print(t)
调试运行程序进行检验
探讨问题解决的方式
体验并对比人工解决问题和计算机解决问题的两种一般过程
突破本节课教学重难点
归纳总结
在用计算思维解决问题时，人负责把实际问题转化为可计算的问题，并设计算法让计算机执行，计算机负责具体的运算任务，通过运算达到人想要的结果，并将这个结果呈现出来。这就是人工解决问题和计算机解决问题中的人机分工。
计算思维的两大核心特征就是：抽象和自动化。抽象问题的计算过程和利用计算机自动化求解。
（1）抽象：把实际问题抽象为数学问题并建模；
（2）自动化：通过编程把解决问题的逻辑分析过程写成算法，即把问题解决的思路变成计算机指令，计算机根据算法，一步步完成相应指令，求出结果。
思维提升
归纳用计算机解决问题的一般过程和关键环节，突出计算思维在问题解决中的重要性。培养学生的计算思维。