4.1.4 剖析编制计算机程序解决问题的过程优质课一等奖教案

游戏编程之

了解计算机解决问题的过程

一、教材分析

(一)教材的地位与作用

本课内容选自广东教育出版社普通高中课程标准实验教科书选修1——《算法与程序设计》的第一章“揭开计算机解决问题的神秘面纱”中第一节：计算机解决问题的过程。主要内容为了解计算机解决问题的4个步骤：分析问题、设计算法、编写程序及调试程序。主要目的在于让学生体验了解计算机是如何一步一步解决问题，更重要的是让学生通过体会从实际问题到编程成果的转化，培养学生的学习兴趣，提高学科核心素养，为以后编程系统处理的学习打好基础，是整个篇章的开端。

因此，我们要寻找一个好的切入点，从学生的生活实践出发，并且善于运用多种教学媒体及手段，同时通过系列实例操作加深印象，强化知识点，从而达到预期的教学效果。

[课程标准] 结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程，认识算法和程序设计在其中的地位和作用。

(二)教学目标

基于对教材的理解和分析，以及普通高中信息技术课程标准和本校高二学生的实际相结合，我确定本节课的教学目标为：

1、知识与技能

（1）认识了解计算机解决问题的基本步骤

（2）初步学会算法的描述方式

（3）初步接触并了解程序的编写

2、过程与方法

（1）通过师生交流、思考讨论等形式，学会归纳总结算法流程。

（2）学生体验、掌握事物从现实到编程的迁移的逻辑与技巧

（3）通过教师演示、实践探究、操作练习等形式，初步了解VB的基本操作技巧。

3、情感态度与价值观

（1）通过结合学习和生活的实际例子，使学生树立利用计算机解决生活和学习中问题的兴趣和信心，提高对编程的信心。 （2）养成积极主动探究编程技术的习惯，提高动手能力及主动参与意识。提高自主探究能力，激发好奇心及创新意识，发展创新能力。

（三）教学重难点

综合教材内容和要求，以及学生实际情况的理解和分析，我确定本节课的教学重点和难点为：

1、重点

（1）能清楚、准确地利用xmind或者word将算法流程描述清楚

（2）将程序准确填写完整并完成调试。

2、难点

（1）准确、流畅、有逻辑地将算法描述出来。

（2）正确填写代码并顺利运行。

二、学情分析

（一）知识与经验

学生通过高一信息技术基础模块的学习，已经具备一定的电脑操作技能。但由于本校办学设备、家庭电脑普及等条件的限制，学生进行电脑实践操作的机会较少，动手能力及归纳总结能力还有待提高。

极少部分同学在小学、初中接触过scratch编程，大部分学生仅听过，但没有接触过编程相关的信息。

（二）技能与态度

本校学生的竞争意识比较强，富有探索精神，学习态度积极，具有一定的设计、规划完成任务的能力。大部分学生对编程方面的知识了解甚少，对此充满了神秘感，对编程在生活中的广泛应用展现出着浓厚的兴趣，对学习编程充满期待。

（三）风格与特点

高二学生的思维能力正处于由形象经验型到抽象理论型转变，由被动的学习主体向主动的学习主体改变，学习动机由直接动机向间接动机转化，能够运用探究推理、归纳总结等相关方法来思考和解决实际问题。但是由于缺乏生活实践经验，学生对待问题相对来说是比较片面直观的，知识迁移能力还有待提高。

三、教法与学法

为了更有效地突出重点，突破难点，实现本节课教学目标，提高学生的信息素养，按照学生认知规律，遵循教师为主导，学生为主体，训练为主线的指导思想，我采用主要以下的教学方法。

（一）、教法分析

【理论依据】 建构主义学习理论强调：学生是教学情境中的主体，教学是激发学生主动建构自己的知识经验的过程。学习活动必须与任务或问题相结合，以探索问题来激发和维持学生的学习兴趣和动机，通过创设真实的教学环境，让学生带着真实的任务学习，掌握学习的主动权，提高教学效果。

1、情境激学法

本人以课堂游戏挖宝藏为例子创设情境，活跃课堂气氛，将编程在实际的应用中体现出来，激发学生的学习的兴趣，同时这个例子的作用也一直贯穿整个课堂。

2、任务驱动法

围绕“计算机解决问题的过程”这个主题，本课教学过程主要分成三个基本环节，并设计了两个基本任务，明确学生的学习目标，引导学生围绕着教学目标通过课堂讨论、相互合作、实践操作等方式进行合作探究学习，使学生在完成任务的过程中不知不觉实现知识的传递、迁移和融合。 （二）学法分析

【理论依据】 建构主义学习理论强调以学生为中心，摈弃以学生为知识的灌输对象的观念，把学生作为信息加工的主体。信息技术课是以培养学生的信息素养为宗旨,全面提升学生信息素养，帮助学生掌握信息技术基本知识与技能、增强信息意识、发展计算思维、提高数字化学习与创新能力，树立正确信息社会生活态度、情感、价值观和社会责任感的基础课程。

1、探究法

为了提高学生的主动探索新知的意识，提高知识迁移能力，教师利用事先设计好的任务驱动他们去探究完成，引导学生学会根据已掌握的知识经验，不断思考和分析问题，通过不断尝试操作来寻求解决问题的方法，促进学生从“学会”到“会学”的转变。

2、自主探索与合作性学习

由于学生基础参差不齐，在课堂教学中我引导学生学会不断地思考、分析、总结问题，提高自主探索掌握新知的技能，并且采用讨论合作、互助探究的形式完成教学，如让学生共同编写算法的流程、讨论代码的填写等基础操作，从而促进学生对学习内容的深刻理解和领悟，而且能够培养他们的合作精神。

四、教学流程图

本节课设计了四个环节来完成课堂教学，具体教学流程图如下：

游戏编程之

了解计算机解决问题的过程

一、情境导入，课堂活动

学生活动：挖宝藏

教师活动

二、计算机解决问题的过程

1、分析问题

学生活动

总结游戏的需求

2、设计算法

用word或者xmind 设计游戏进行步骤的算法

3、编写代码

将空缺代码填写完整

4、调试运行

调试运行程序

三、体验与思考

游戏体验：

《美术馆里的大盗》

思考：该程序的不足与改进

提升逻辑与思维能力 四、编程的意义及应用

思想方面

培养细心耐心与专注力

增强实力迎接AI时代

实际应用

就业岗位、工作应用

五、主要教学过程

教学环节

主要的

设计意图

主要的教师活动

学生活动

时长

一、

通过联系生活实际，寻求学生比较感兴趣的事物作为切入情景点，创设轻松愉快的课堂气引入

氛，激发学生学习兴趣，同时引出本课学习内容。

师：组织学生进行课堂活动：挖宝藏。

讲解玩法并进行2轮游戏活动

游戏结束提出问题：将挖宝藏现实游戏搬到电脑上玩

【提出课题】：游戏编程-了解计算机解决问题的过程

（一）分析问题：确定该需求的功能要求。

现实的猜数字游戏

进行课堂活动：

挖宝藏的游戏活动

6分钟

二、

体会感受从现实游戏到电计算脑编程的转变，提取编程本质机解引导,学生学会观察，联系生活决问实际及生活经验，善于发现问题的题、总结规律，培养学生善于过程

观察、独立思考的能力。

↓（转化）

在电脑上编写一个猜数字的游戏程序

【师生问答】这个游戏程序至少需要什么功能？

功能：产生随机数、输入数字、判断、给出提示

学生总结、概述

游戏的功能要求

3分钟

教学环节

设计意图

主要的教师活动

主要的

学生活动

时长

（二）设计算法：设计游戏进行的具体逻辑步骤

注意角色的转变：游戏者→程序员

【课堂分组讨论】引导学生分组讨论并编写游戏步骤

用自然语言描述游戏的玩法（Word）

1、点击游戏开始按钮

用流程图描述游戏的玩法

（xmind）

利用word或者xmind将游戏进行的步骤有条理地写下来，并进行表达。

13分钟

二、

引导学生将具体事件逻辑计算化、条理化，按照执行顺序一机解条条进行描述，增强信息意决问识、发展计算思维

题的

过程

2、电脑设定一个1-100之间的任意数a 3、用户在输入框内输入一个数字b 4、电脑对ab进行判断：

若ab，则电脑提示“你猜的数字太小了”并跳至步骤3 若a=b,则给出答案：“答对了！”，并跳至步骤5结束。

5、游戏结束

组织学生进行演示及讲解

教学环节

设计意图

主要的教师活动

主要的

学生活动

时长

（三）填写代码、调试程序

算法是编写程序的蓝图，我们根据算法的步骤，一步一步地将翻译为电脑程序设计；

教师演示制作过程，并下发程序文件

学生初次接触代码，对相关语法及操作不熟练，为了减二、

少调试bug，增加运行成功率，计算增强学生对编程自信心，制作机解过程由教师进行演示，只要求决问学生初步了解、接触程序制作题的过程，并通过参与改写代码成过程

功运行程序获得参与认同感。

代码大部分已给出，请同学们分小组讨论，并将其补充完整

思考与聆听

讨论

将缺少的代码填写完整

11分钟

指导学生测试程序，并生成exe测试最终效果。

【课堂活动】学生演示运行结果

演示修改代码

运行结果

教学环节

设计意图

主要的教师活动

主要的

学生活动

时长

提出疑问：我们已经将基础功能做出来了，但是这个游戏还只是一个雏形，在什么地方还可以进行提升？

例如：扩充完善编程（限制用户输入、时间限制），加入背景主题元素、音乐音响效果。

指导学生进行完整的游戏体验。

通过让学生体验完善的游戏，与之前设计的游戏相比较，加深印象，体验思考原程序的不足之处，体验从设计到开发到完善的一个完整开发过程，激发学生思维及创新能力。

思考、回答问题

试玩程序

4分钟

三、

思考并体验

教学环节

设计意图

主要的教师活动

主要的

学生活动

四、

编程的应用

在课堂的末尾点题，介绍编程的现实应用、工作、思维方面的益处，与生活、自身相联系，提高学生对编程的兴趣，为接下来的课程打下基础。

编程的应用

（一）思想方面

1、提升逻辑与思维能力

2、培养细心耐心与专注力

3、增强实力迎接AI时代

（二）现实中的编程应用

1、软件测试

2、JAVA软件开发

3、windows phone 4、.NET软件软件开发

5、Android、IOS软件开发

聆听

与

思考

3分钟