高中信息技术2.1 数组精品教学设计

课程标准

和

教学目标

数组的应用

教材内容： 2.1数组的概念、特性、基本操作

1.3结合生活实际，理解数据结构的概念，认识数据结构在解决问题过程中的重要作用。

1.4 通过案例分析，理解数组的概念，并能编程实现其相关操作。

教学目标：

●通过实例讨论与分析，培养学生寻找解决现实问题关键数据的意识与能力

●学会使用数组来表示一组相同类型数据，理解数组的概念和特性。

●掌握数组的相关操作和使用数组编程的思维。

教学重点：数组的概念、组织结构及其特性

教学难点：能合理利用数组设计算法解决相应的简单问题并编程实现

指向的核心素养：

信息意识：能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当方式获取信息与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。

计算思维：能够正对限定条件的实际问题进行数据抽象，运用数据结构合理组织、存储数据，选择合适的算法编程实现、解决问题。

数字化学习与创新：学生在解决困难时能有意识地运用数字化环境中的信息与学习资源展开自主学习。

学习环境：机房，预装Python编程环境。

建议课时：1课时

教学活动设计

教学环节

教学过程

设计意图

情境导入

五子棋是世界智力运动会竞技项目之一，是一种两人对弈的纯策略型棋类游戏，是世界智力运动会竞技项目之一，通常双方分别使用黑白两色的棋子，下在棋盘直线与横线的交叉点上，先形成5子连线者获胜。

随着技术发展，棋类游戏不再仅仅出现了真实的棋盘上，手机、电脑等设备上都出现了可以下棋的应用软件，五子棋也不例外。现在，你应邀参与制作团队，作为简易五子棋游戏的设计者与开发者，来思考下在游戏设计时需要解决的问题并使用python语言开发实现。

通过五子棋的情景导入，让学生学会重信息技术学科的视角分析问题。

知识讲解

项目分析：

①参考已有的棋类游戏软件，明确五子棋游戏规则应用，激发学生参与的兴趣。确定现阶段实现系统的可行性，包括人员、时间、场地等安排，重点明确简易五子棋游戏设置为双人对战方式。

②通过组员对战演练等方式体验和分析，准确理解【简易五子棋游戏】界面设置，游戏进程的开始和结束等具体要求。（学习站在开发者的角度去思考问题，将需求分成基本型需求与期望型需求，以必须满足的基础功能作为重点对象）

③讨论分析：将非形式的需求表述转化为完整的需求定义，确定系统必须做什么的过程。其中，功能模块的划分需结合软件界面设计，可以通过思维导图将需求整理清楚，例如：

代码实现：

①抽象建模1：可以使用python里什么样的数据类型来存储和表示棋子呢？通过抽象，因为棋盘呈现二维数据特征，推荐使用二维数组。

②抽象建模2，搭建【简易五子棋游戏】的框架，如何在主程序中调用【落子】、【重置游戏】等自定义函数。（学生自学自定义函数调用的方法）

学生掌握收集需求的方法，学会游戏开发者的角度去思考问题，划分功能模块。

通过五子棋项目的抽象与建模，让学生学会在真实问题情境中，选择合适的数据结构与算法来处理问题。

自主学习

小组实践活动：调试教师下发的五子棋半成品程序，完善棋盘初始化，及落子数组修改模块。

五子棋起始界面

五子棋落子界面

本案例采用程序半成品方式导入，便于学生将目标聚焦在数组与数组操作的部分，通过项目的实践，加深学生对数组概念与特征的理解，同时学会数组的基本操作。

课堂小结

●知识梳理：

①二维数组定义及使用

②初始化二维数组

③二维数组行列基本操作

学习评价（附件4：学习评价表）

通过自评引导学生反思本节课所学内容，发现问题与不足，起到查漏及巩固的作用，通过互评与交流加强同伴的交流与合作，实现团队协作中多种能力的培养。

布置作业

●基础作业参考二维数组的行优先存储方式，将五子棋棋盘与五子棋界面进行行列转置存储。

●提升作业（面向学有余力学生）：

阅读“gameover(xx, yy)”程序水平五子搜索代码段，根据提示完成其他方向搜索判断代码，实现五子棋输赢自动判断。

课后作业是课堂学习的延伸，是巩固和升华知识点的有效途径。根据学生的基础和能力设置不同难度的作业，以满足不同层次的学生需求。

针对

核心素养培养的

设计考虑

信息意识：落点在“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当方式获取信息与处理信息；在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。”教学中是将数组的概念及其基本操作融入实际问题之中，在教师的引导下,通过师生的交流探讨一步一步学习数组相关的理论知识，并根据这些理论，从现实情境问题中提取出关键数据并使用数组存储；在五子棋项目的实现过程中自主分析并提取其中关键数据并使用合适的数据结构（数组）存储这些数据；以上过程中均在培养或提升学生获取关键信息的能力，即信息意识的培养与提升。

计算思维：落点在 “能够采用计算机科学领域的思想方法界定问题、抽象问题特征、建立结构模型、合理组织数据；通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案。”学生在五子棋程序实现过程中，在教师的引导下体验并参与完整的问题解决过程，学习并明了计算机解决实际问题的步骤及相应算法的设计，在此基础上，学生自主完善五子棋程序，提升了学生算法设计的能力。