高中信息技术课程思政的实践研究——必修一《2.1计算机解决问题的过程》教学设计市规划课题

结合高一学生基础,通过狼羊菜过河的问题,探究解决问题的过程,即算法,有趣的编程实例——"最强大脑"游戏,初步了解算法的三种基本结构,即顺序结构、分支结构和循环结构,以及用自然语言和流程图对算法进行描述,熟悉计算机程序设计语言Python的开发环境,了解程序设计语言的发展,学会编写简单的程序解决问题,初入程序设计的大门。

【学情分析】

1.起点水平:继第一单元的学习,学生了解了信息和数据的特征,理解了数据、信息和知识的关系,感受到了数据在现代社会生活中的重要作用;通过比较多种计算方法在解决问题时的特点,体会到计算机在处理数据上的优势和价值。本节课初步接触Python语言,对于学生来说是陌生的,且有挑战性。在教学过程中要注意将代码简单化,不能将代码讲解得过于详细、复杂,不能让学生产生畏难情绪。在教学中要充分考虑到学生的个性差异和创造性,创设宽松、和谐的学习气氛,给学生自由发挥的空间,让学生多尝试多感受。

2.学习特征分析:学生总体思维活跃,对游戏或生活中的实际案例较为感兴趣;在有挑战性和竞争的教学环节中表现出十足的积极性。

3.学习动机:学生在课堂上主动学习的动机还是较为匮乏的,学生的注意力极其容易被机房设备和游戏分散。教师在课堂中要注意把控课堂纪律,用有趣的课堂吸引学生注意力,引导学生参与课堂活动中,提高学生学习的兴趣。

【教学目标】

1.通过探讨表示游戏的算法,了解使用自然语言、流程图描述算法,进一步理解三种基本结构的流程图。

2.通过用Python语言实现游戏的研究,掌握计算机解决问题的一般过程,熟悉Python语言的开发环境,了解程序设计语言的发展。

3.在项目活动中体验数字化学习过程,感受利用数字化工具和资源的优势。

【教学重点】算法的表示及算法的三种基本结构。

【教学难点】能够使用流程图表示算法。

【教学方法、策略】

主要教学方法:

问题解决法、启发法、创设情境、讲授法、比较法

教学策略:

情境-陶冶教学策略、指导性探究

【教学资源】

SWF文件、PPT课件、机房教室

【教学融入点】

以狼、羊、蔬菜过河的游戏:一个人带一只羊、一只狼和一篮菜过河,只有一只小船,一次只能带一个物品。如果羊和狼在一起,狼吃羊;如果羊和菜在一起,羊吃菜。怎样才能安全渡河?引出本节课的重点之一算法。该游戏中狼吃羊、羊吃菜的生物界完善的食物链引出平衡的思想政治教育。物理上有质量守恒;水在0~100度之间就是水,高于或低于这个区间就为水蒸气或冰;空气的温度在5~26℃就适宜人舒适的居住,太冷太热都不适宜;地球有白天就有黑夜,否则就是极夜或极昼;有大就有小,有阴就有弱,有舍就有得,有快就有慢;古代的三国鼎立,现代的一超多强带来现代的和平。凡事有度、不走极端。

【教学过程】

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

小游戏1——狼、菜、羊过河

本节课学习2.1计算机解决问题的过程。首先我们先来玩个小游戏。

一个人带一只羊、一只狼和一篮菜过河,只有一只小船,一次只能带一个物品。如果羊和狼在一起,狼吃羊;如果羊和菜在一起,羊吃菜。怎样才能安全渡河?

运行"狼羊菜.swf",试试你的想法是否可行?

(演示swf文件的运行)

运行"狼羊菜.swf"。尝试游戏通关。

狼羊菜是经典的算法问题。以游戏来进入课堂,激发学生的学习兴趣。

思政小课堂——平衡

同学们在这个游戏中体会着平衡。狼吃羊、羊吃蔬菜,这是生物界的食物链平衡。生活中还有很多的平衡。

水在0~100度之间就是水,高于或低于这个区间就为水蒸气或冰;

空气的温度在5~26℃就适宜人舒适的居住,太冷太热都不适宜;

地球有白天就有黑夜,否则就是极夜或极昼;

物理上有质量守恒;

有大就有小,有阴就有弱,有舍就有得,有快就有慢;

古代的三国鼎立,现代的一超多强带来现代的和平。

凡事有度、不走极端。

当你每天都觉得不开心的时候,不妨找朋友、老师、家人聊聊天。

听讲

世间万物强调平衡,我们个人也是在平衡——不平衡——新的平衡中不断发展。注意学生的心理健康教育。

描述步骤——算法

请用语言描述你完成游戏的步骤。

第一趟(去):人带羊过河

第二趟(回):留下羊,人单独回

第三趟(去):人带狼过河

第四趟(回):留下狼,人带羊回

第五趟(去):留下羊,人带菜过河

第六趟(回):留下菜,人单独回

第七趟(去):人带羊过河(人狼羊菜都过河了)

算法是解决问题的方法和步骤。

解决问题的过程,就是实现算法的过程。

算法的描述要求尽可能精确、详尽。

常用的描述算法的方法有:自然语言和流程图。

算法的特征:

1.有穷性

2.确定性

算法中的每一个步骤都应当是确定的,而不应当是含糊的、模棱两可的。

3.输入

有零个或多个输入;

4.输出

至少产生一个输出

5.可行性

原则上能精确运行,用纸和笔做有限运算后可以完成。

请一位学生描述步骤。

狼羊蔬菜的游戏仅仅引出算法的概念及特征。

小步子走,慢慢深入分析。

自然语言、流程图描述算法

小游戏2——"最强大脑"

过渡:刚才我们有说到描述算法的常用方法有自然语言、流程图,我们分别用自然语言和流程图来描述下最强大脑小游戏的算法。感受下两种方式的差异。

游戏规则

用10秒记忆10个物品及其编号,之后根据提问回答5个物品的编号,看你能记住几个物品及其编号?

活动一:用自然语言描述算法

观察"最强大脑程序.py"游戏运行的过程。填写课本P19表2.1.1。

(双击运行)

解决的步骤:

1.显示游戏规则、物品及其编号,屏幕停留10秒

2.清屏

3.给出一个物品名称

4.回答编号

5.如果回答正确,答对题数+1

6.重复以上步骤,直到答完5题

7.输出答对的题数

活动二:用流程图描述算法

用流程图符号试画出"最强大脑"的流程图。

过渡:用流程图描述算法的方式不像自然语言描述方式那样简单,日常语言就可以,它是图形化表达,需要了解一些框图符号的含义。

过渡:这些符号是如何使用的呢?我们来看三个例子。

例:"超市购物"的算法表示

用自然语言描述

1、进入超市

2、选购商品

3、付款结账

4、离开超市

用流程图描述

例:"超市购物之选购商品"的算法表示

1、拿起商品查看

2、如果是想要的,转3,否则转4

3、放进购物车

4、放回原位

例:"超市购物之付钱结账"的算法表示

1、查看有没有商品,如果有就转2,否则就转3

2、扫描商品条形码,转1

3、停止扫描、收钱找零

他们也就是三种基本结构的流程图。

打开"流程图填空.ppt",将步骤移动到对应的流程图方框内,使流程图完整。

两种方式对比后,我们来总结自然语言描述算法的特点:

自然语言就是人们日常使用的语言,它是最简单的描述算法的工具。

用自然语言描述算法符合我们的表达习惯,并且容易理解。

用自然语言描述算法容易产生歧义,表示的含义往往不大严格。

流程图描述算法的特点:

流程图也称为程序框图,是算法的一种图形化表示方法。

与使用自然语言描述算法相比,流程图描述算法形象、直观、更容易理解。

流程图规范是由美国国家标准学会制定的一系列流程图符号。

明确游戏规则,填表2.1.1。体会自然语言描述算法。

了解流程图中图形的含义,补充流程图。

从狼羊蔬菜完全的人工解决问题,到现在的编程的参与,慢慢的过渡。最强大脑的游戏也比较有意思,运行过程也比较清晰。

用自然语言和流程图来描述下最强大脑小游戏、超市购物的算法,感受下两种方式的差异。

编写程序

算法有_________和________描述算法,但计算机是无法直接识别这些描述的。

计算机解决问题的过程:提出问题—分析问题—设计算法—编写程序—调试程序—得到结果。

只能通过编写程序,才能让计算机解决问题。

用Python语言实现"最强大脑"

importrandom

importtime

importos

things=["苹果","香蕉","橙子","梨子","猕猴桃","柚子","猴魁","铁观音","彩蛋","复活节"]

foriinrange(10):

print(i,":",things[i])

#在屏幕上显示编号及物品

time.sleep(10)

#延时10秒

os.system("cls")

#清屏幕,隐去编号及物品

n=0

#记录答对的题数,初值为0

t2=random.sample(things,5)#随机抽出5个物品

foriint2:#出5题

ans=int(input(i+"的编号是:"))#输入编号答题

ifi==things[ans]:

n=n+1

#如果回答正确,答对的题数加1

print("\n你一共答对了",n,"次")

#屏幕显示答对的题数

input("\n按回车键结束程序")

活动三:借助流程图分析代码

活动说明:借助"最强大脑"游戏问题的完整流程图,分析书本P22的代码,尝试找出与P23流程图中的处理框对应的代码。

填空

请四位同学回答连线。

描述算法过渡到编写程序。同时这里点题:计算机解决问题的过程。与人解决问题的过程类似。

分析程序与流程图结合,降低程序理解的难度。

程序设计语言的发展

程序设计语言经历了机器语言、汇编语言到高级语言的发展过程。

比较流行的高级语言有Java、C/C++、FORTRAN、Python等

粗略介绍程序设计语言的发展。

课堂小结

计算机解决问题的过程是提出问题—分析问题—设计算法—编写程序—调试程序—得到结果。

在设计算法环节我们要学会自然语言、流程图描述算法,同时知道三种基本结构的流程图。最后我们从下节课开始就要开始慢慢学习程序设计语言Python的语法。

THE END
1.计算器网络知识点梳理思维导图模板计算机网络的定义与功能 定义概述 资源共享与通信 功能分类 数据传输、资源共享、分布式处理 网络的分类 按范围分类 局域网、城域网、广域网 按拓扑结构分类 总线型、星型、环型、网状型 协议的定义与分层架构 协议的基本概念 通信规则与标准 OSI七层模型 https://www.processon.com/view/6762834cb50dca53768d653d
2.算法笔记(三)算法学习技巧总结算法时,我们要认识到每个算法都有自己独特的特点,这个特点是其他算法所不具备的特点,关系,为了方便表示各算法特点以及相互关系,画了一张导图,如下: 思考 1.如何总结各个算法? 首先找出各个算法自己的主要特性,拿出来之后去和其它算法比较,时间复杂度和空间复杂度相互比较,这是建立知识之间联系的一个过程,其次,也https://www.code456.com/article/3598351.html
3.计算机及编程基础教学算法和流程图[6] 计算机硬件组装 1.6万播放 1:35:22 [7] 计算机组成基本原理 8074播放 58:05 [8] 存储信息和信息运算 6833播放 2:12:20 [9] 算法和流程图 7619播放 待播放 [10] 选择结构 4379播放 2:27:22 [11] 循环结构 3592播放 2:55:18 [12] 计算机病毒 https://open.163.com/newview/movie/free?pid=OETG4QCKS&mid=AETG4UV4M
4.使用流程图表示算法(计算机基础)使用流程图表示算法(计算机基础) 技术标签:+ Basics 查看原文 《C程序设计》课程学习(2)——第二章 程序的灵魂—算法 1.算法:为解决某一特定问题而采取的具体工作步骤和方法。 2.算法的表示:(1) 自然语言。(2)流程图表示法。算法的特性 1.有穷性 2.确定性 3.有零个或多个输入 4.有一个或多个输出 5https://www.pianshen.com/article/81431148068/
5.计算机视觉轮廓搜索和图像分割实验流程图计算机视觉框架计算机视觉轮廓搜索和图像分割实验流程图 计算机视觉框架 其它机器学习、深度学习算法的全面系统讲解可以阅读《机器学习-原理、算法与应用》,清华大学出版社,雷明著,由SIGAI公众号作者倾力打造。 正文 1.TorchCV 1.1 TorchCV整体介绍 TorchCV是作者开发的基于PyTorch的计算机视觉框架,目前支持的任务包括图像分类、目标检测https://blog.51cto.com/u_16213631/8709219
6.算法流程图教案(精选7篇)①了解算法的含义、算法的思想. ②理解程序框图的三种基本逻辑结构:顺序、选择、循环. ③理解几种基本算法语句—输入语句、输出语句、赋值语句、条件语句、循环语句的含义.考情分析: ①高考对本章的考查主要以填空题的形式出现,单独命题以考查考生对流程图的识别能力为主,对算法语言的阅读理解能力次之。 https://www.360wenmi.com/f/fileeyi644fh.html
7.C语言算法流程图.ppt计算机 C/C++资料C语言算法流程图.ppt 10页内容提供方:mv2323 大小:48.5 KB 字数:约2.95千字 发布时间:2016-12-13发布于河南 浏览人气:83 下载次数:仅上传者可见 收藏次数:0 需要金币:*** 金币 (10金币=人民币1元)C语言算法流程图.ppt 关闭预览 想预览更多内容,点击免费在线预览全文 免费在线https://max.book118.com/html/2016/1208/69681889.shtm
8.创客教育促进学生信息技术核心素养发展内容计算机算法流程图与功能流程图的最大差别就是强调了计算机编程的指令性。从流程图到算法的过程完成了对学生从功能到脚本图的正向引导。计算思维的具体化具备再次抽象的过程,这样再次培养了计算思维的整体性和有序性。 l用编程语言表达世界 表达世界对于每个学科都需要不同的形式。以上流程图的描述,需要通过智能原件并通https://tpd.xhedu.sh.cn/cms/app/info/doc/index.php/92074
9.电阻加热炉温度控制C、数字控制算法子程序流程图 d、LED显示流程图 六、完整的系统电路图 七、系统调试 在设计完成后进行调试,根据设计逻辑图制作好实验样机,就可以进入硬件调试,调试的主要任务是排除样机的故障,其中包括设计错误和工艺性故障,然后在进行软件的调试用微型机对MCS51系列单片机程序进行交叉汇编。在硬件,软件单独调试后,即可https://www.unjs.com/zuixinxiaoxi/ziliao/20170704000008_1381227.html
10.计算思维计算机算法的表示和设计.pptx资源在信息时代,计算思维是分析复杂工程问题的重要思维方式,计算机则是求解问题的重要工具。本课程以计算机经典问题求解为导向,通用算法思维和自动编程流程图培养为目标,引入经典算法,精心安排课程的理论教学和编程实践。本课程学习将有助于学员提高计算思维能力及算法思维的能力。 本课程主要讲授计算机问题求解的经典算法设计https://download.csdn.net/download/qq_43966957/87827557
11.单片机原理及应用教程第4版第1章单片机应用基础概述在线免费图1-4 PC与单片机通信连接 1.2 数制与编码 在计算机中,任何命令和信息都是以二进制数据的形式存储的。计算机所执行的全部操作都归结为对数据的处理和加工,为了便于理解计算机系统的基本工作原理,掌握数字、字母等字符在计算机系统中的表示方法及处理过程,本节主要介绍计算机中使用的数制和编码等方面的基础知识。 https://fanqienovel.com/reader/7110144623195982860
12.第1讲算法及流程图(教案)算法的设计要求(1)确定性和有限性是算法的两个重要特征,我们在写算法时,一定要注意满足返两个特征.江苏学大南京分公司教案2(2)虽然解决一个问题的算法丌是唯一的,但丌同的算法有繁有简,因此在设计一个算法时,应本着简捷方便的原则迕行.(3)要保证算法正确,且能够被计算机执行.4.流程图的概念流程图是由一些https://www.docin.com/p-2496197999.html
13.算法程序框图基本算法语句(3)算法的描述:自然语言、程序框图、程序语言。 2. 程序框图 (1)程序框图的概念:程序框图又称流程图,是一种用规定的图形、指向线及文字说明来准确、直观地表示算法的图形; (2)构成程序框的图形符号及其作用 程序框 名称 功能 起止框 表示一个算法的起始和结束,是任何算法程序框图不可缺少的。 https://www.360doc.cn/article/925413_215308067.html
14.程序流程图程序流程图是用规定的符号描述一个专用程序中所需要的各项操作或判断的图示。这种流程图着重说明程序的逻辑性与处理顺序,具体描述了微机解题的逻辑及步骤。当程序中有较多循环语句和转移语句时,程序的结构将比较复杂,给程序设计与阅读造成困难。程序流程图用图的形式画出程序流向,是算法的一种图形化表示方法,具有直观、https://www.meipian.cn/38kq7re4
15.算法描述的5种方法在C 语言中,有 5 种常用的算法描述方法:自然语言、流程图、N-S 图、伪代码和程序设计语言。 用自然语言描述算法的优点是通俗易懂,当算法中的操作步骤都是顺序执行时比较直观、https://www.54benniao.com/a/18.html
16.计算机视觉+TensorflowSORT目标跟踪算法的讲解(图文解释超二、SORT目标跟踪算法 对于多目标的SORT算法,目标跟踪算法是将各帧的目标检测结果分别赋予跟踪序号的过程,在不同视频帧出现的同一目标需要赋予相同的跟踪序号,算法流程图如下 下面对算法流程中介绍的卡尔曼滤波器和匈牙利算法进行详细介绍 1:卡尔曼滤波器 卡尔曼滤波器不需要存储大量的历史数据,只需要保留系统前一时刻的https://developer.aliyun.com/article/1399028
17.常见的流程图符号及含义,分分钟Get!特定的图形符号加上说明,表示算法的图,称为流程图。流程图常常用来表示一些动态过程,通常会有一个“起点”,?可以有一个或多个终点,流程图可以直观、明确地表示动态过程从开始到结束的全部步骤,在日常生活和工作中的应用范围十分广泛。 高手必备在线流程图制作软件 https://boardmix.cn/article/liuchengtufuhao/
18.计算机导论——算法的特点和算法的分析标准传统的流程图 PAD图,是一种以二维树形结构图的方式对结构化程序进行描述,因此由PAD图设计出来的程序也必然是结构化程序,通过软件工具可以将这样的PAD图翻译成程序代码。见下表: 上部分是盒图,下部分是PAD图 3)伪代码(PDL):“伪”就代表假,它是使用介于自然语言和计算机语言的文字和符号来描述算法。它本质上时https://www.jianshu.com/p/33f022f07025
19.SIFT特征点提取「建议收藏」腾讯云开发者社区SIFT算法的实质是在不同的尺度空间上查找关键点(特征点),并计算出关键点的方向。SIFT所查找到的关键点是一些十分突出,不会因光照,仿射变换和噪音等因素而变化的点,如角点、边缘点、暗区的亮点及亮区的暗点等。 2、SIFT算法流程图 二、SIFT算法操作步骤 https://cloud.tencent.com/developer/article/2038518