英语教学案例 《信息的编程加工》教学案例

　　教材分析 　　本课是教育科学出版社普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础》（必修）第三章第二节内容。按教学大纲要求，本节共两课时，本课是第一课时。 　　本课只是让学生初步了解信息编程加工的一般过程和程序代码，感受利用计算机编制程序解决问题的魅力。教材没有详细介绍编程加工的关键步骤――算法，但这部分内容是程序的核心，所以引入算法的定义及简单算法的设计内容，对于学生了解编程加工的各个环节更有帮助。
　　学情分析
　　高一学生思维活跃，已经具有一定的独立研究能力，逻辑思维能力也日趋严密，对编程涉及的一些数理逻辑基础知识有一定了解。我所教的学生大部分来自城市，动手能力较强，也乐于接受新鲜事物，思维较活跃。但由于很少有学生接触过程序设计，再加上内容本身相对枯燥，因此创设情境，激发学生兴趣，消除他们对程序设计的陌生感和畏难情绪，调动起学习和探究的主动性、积极性，显得尤为重要。学生不可能只用一节课的时间就将编程掌握得很充分，但让他们在体验中理解编程加工的主要过程，了解其内在机制，并通过解决事先设计的问题产生成功的体验，是完全能够实现的教学目标。
　　教学目标
　　知识与技能：了解信息编程加工的概念，体验信息编程加工的主要过程；掌握解决问题的方法和步骤：算法，初步学习简单算法的设计；理解并能够用VB语言实现算法，尝试简单代码的书写。
　　过程与方法：通过分析问题，了解编程加工的一般过程；通过用多种算法解决同一个问题，感受算法设计的魅力，了解算法是编程的核心；通过自主探究，掌握编程中简单算法设计、实现的方法。
　　情感、态度与价值观：消除对程序设计的神秘感，形成积极主动学习算法与程序设计的态度；逐步养成严谨、科学的程序设计思维，初步培养利用计算机解决问题的意识；通过自主探究，培养探索精神与合作精神。
　　教学重点、难点
　　教学重点：分析人与计算机解决问题的特点，引导学生了解计算机解决问题的过程；了解简单算法的设计；尝试程序设计的方法。
　　教学难点：引导学生分析问题的解决步骤；让学生理解算法，用VB语言书写简单代码。
　　教学环境与教学方法
　　本节课安排在计算机教室，采用讲解演示法、任务驱动法、游戏教学法、讨论探究法。
　　教学过程
　　教师讲述“国际象棋与麦子”的故事：相传古印度宰相达依尔，是国际象棋的发明者。有一次，国王因为他的贡献要奖励他，问他想要什么。达依尔说：“请在棋盘的第一个格子里放上１粒麦子，在第２个格子里放上２粒麦子，在第３个格子里放上４粒麦子，在第４个格子里放上８粒麦子，依次类推，每个格子里放的麦子数都是前一个格子里放的麦子数的２倍，直到第６４个格子。请给我足够的粮食来实现上述要求。”你认为国王有能力满足达依尔的上述要求吗？
　　师：用已经学过的知识，你能够计算出棋盘按照达依尔的要求放满后一共有多少粒麦子吗？
　　学生讨论，并运用口算、笔算，甚至利用计算器计算。
　　师：这些人工的计算手段效率低下，老师编写了一个简单的小软件，大家使用看看！
　　学生使用小软件，点击计算按钮，窗体上打印出计算结果：总计需要麦粒1.84467440737096E+19粒。
　　师：事实上，按当时的生产力水平，填到第36个方格的时候，地球上的粮食就已经告罄了。这位宰相真是聪明，我们可以想象他计算这个结果肯定花了很多工夫，而同学们利用小软件很快就算出了结果。由此，请同学们分析人和计算机解决问题的区别。
　　请学生填写学习任务书中的表格：
　　师：如何编写程序，帮助我们利用计算机更好地解决问题呢？
　　展示课题：信息的编程加工。
　　设计意图：创设情境，激发学生兴趣。通过计算效率的对比，让学生对编程有个直观认识。
　　活动1：体验编程加工信息的整个过程
　　师：编程加工，就是利用某种计算机语言，对解决问题的方法和步骤进行描述，再通过调试和修改，得到可实现加工目标的程序，最终解决问题。
　　展示问题：利用VB编写程序，交换两个变量中的数据。
　　师：下面，我就带领大家通过这个经典问题，了解信息编程加工的一般步骤。
　　（1）分析、体验解决问题的过程。
　　师：有个农夫要把一筐白菜、一只羊和一匹狼运过河。可他的船很小，每次只能运一样东西。当他运白菜的时候，狼会把羊吃掉；而运狼的时候，羊又会把白菜吃掉！他该怎样搬运呢？看谁完成的最快、最好！
　　学生体验“农夫过河”小游戏，找到解决问题的方法。
　　师：在计算机世界里，解决问题的方法和步骤叫做算法。算法不仅指计算的方法，还包含从何处着手、解题步骤以及结果处理等全过程。算法设计是整个编程的核心。那么，如何交换两个变量中的数据呢？请同学们思考一个生活中的例子：A瓶中装有酒精，B瓶中装有醋，现在我们要将两个瓶子中的液体交换，怎样交换？
　　学生讨论并回答问题。
　　师：答案很显然，我们要借助于一个空瓶子C，首先将A瓶中的酒精倒入空瓶C中；再将B瓶中的醋倒入A瓶中；最后将C瓶中的酒精倒入B瓶中。
　　师：同学们能不能将这个问题的解法迁移到两数交换上来呢？
　　学生讨论，回答。
　　师：算法可以使用自然语言、伪代码、流程图等多种不同的方法来描述。
　　学生尝试利用所学知识，画出算法的流程图（结合“文本信息的结构化”相关内容）。
　　师：有了算法之后，接下来就是利用编程软件实现算法了。
　　教师为学生准备已经设计好界面的半成品源文件，并简要介绍其软件窗口界面的各元素。
　　学生打开“交换两数.frm”，补充代码完成程序。VB语法提示：参考学习任务书（赋值语句）。
　　Private Sub Command1_Click()
　　"定义变量（不要修改此区域代码）
　　Dim a As Integer"将变量a定义为整型，用来存放待交换的第一个数
　　Dim b As Integer "将变量b定义为整型，用来存放待交换的第二个数
　　Dim c As Integer "将变量c定义为整型，用来存放临时数值
　　"将文本框中的值赋给变量a和b（不要修改此区域代码）
　　a = Val(Text1.Text)
　　b = Val(Text2.Text)
　　"程序部分，请在以下区域填写代码
　　"将变量a和b的值赋给文本框（不要修改此区域代码）
　　Text1.Text = a
　　Text2.Text = b
　　End Sub
　　师：刚编写完的程序不一定正确，必须在计算机上实际运行，排除程序中的错误，测试其能否达到预期结果，编程本身其实就是个不断完善的过程。
　　（2）分析学生实践中出现的问题、易错点。
　　教师带领学生分析赋值语句“=”与代数表达式“=”的区别，例：a = 3；b = 1；a = a + 3；a = a + b。
　　（3）小结。
　　计算机解决问题的过程：
　　设计意图：通过编程解决交换两数这一经典问题，步步分解，让学生体验信息编程加工的整个过程。
　　活动2：算法再思考，体验算法设计的魅力
　　师：计算机解决问题的方法是多种多样的，如果不使用中间变量，如何交换两个变量中的数据？
　　学生探究讨论，得出结论。
　　 方法A： 方法B：
　　 a = a + b a = a - b
　　 b = a - b b = a + b
　　 a = a - b a = b - a
　　设计意图：通过一题多解，学生自主思考，体会算法设计的巧妙，加深对算法这一编程核心的理解。
　　活动3：自我挑战
　　由学生编程计算出棋盘按照达依尔的要求放满后，一共有多少粒麦子（任务提示：可参考知识链接中的循环结构相关知识点）。
　　（1）算法描述（完善流程图）。
　　（2）完善代码。（打开“麦子问题.vbp”）
　　Dim s As Double"棋盘上麦子的总数为S
　　Dim n As Integer"棋盘的格数为n
　　"程序部分，请在以下区域填写代码。
　　Print "麦子的总数是"; ; "粒"
　　设计意图：通过学习任务单提供帮助，学生完成“国际象棋与麦子”程序的编写，与课堂导入相呼应，让学生体会到成功的喜悦，增强了学习的自信心和对编程的兴趣。
　　学生完成学习任务后，教师进行讲评指导并小结。
　　（作者单位：江苏南通第一中学）