2.1計(jì)算機(jī)解決問題的過程(第2課時(shí))教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年教科版（2019）高中信息技術(shù)必修1科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2.1計(jì)算機(jī)解決問題的過程(第2課時(shí))教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年教科版（2019）高中信息技術(shù)必修1設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課通過講解計(jì)算機(jī)解決問題的過程，旨在幫助學(xué)生理解計(jì)算機(jī)解決問題的基本步驟和方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和問題解決能力。結(jié)合教科版（2019）高中信息技術(shù)必修1教材，通過實(shí)際案例分析和實(shí)踐操作，使學(xué)生能夠掌握計(jì)算機(jī)解決問題的基本流程，為后續(xù)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，通過分析計(jì)算機(jī)解決問題的過程，理解信息技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值；提升計(jì)算思維，學(xué)會(huì)將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可處理的模型；增強(qiáng)問題解決能力，通過實(shí)踐操作，掌握解決問題的步驟和方法；發(fā)展創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在解決問題時(shí)嘗試不同的思路和算法。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在此前已經(jīng)學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)，包括計(jì)算機(jī)的組成、工作原理以及簡(jiǎn)單的編程概念。他們可能對(duì)計(jì)算機(jī)的基本操作有一定的了解，如文件管理、簡(jiǎn)單程序的編寫等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣普遍較高，尤其是在編程和解決問題方面。他們?cè)趯W(xué)習(xí)過程中表現(xiàn)出較強(qiáng)的動(dòng)手能力和邏輯思維能力。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，部分學(xué)生偏好通過實(shí)踐操作來學(xué)習(xí)，而另一部分學(xué)生則更傾向于通過理論學(xué)習(xí)和討論來掌握知識(shí)。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解計(jì)算機(jī)解決問題的過程中可能遇到以下困難：一是將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可處理模型的能力不足；二是算法設(shè)計(jì)時(shí)缺乏創(chuàng)新思維；三是編程實(shí)踐中可能遇到的技術(shù)難題。此外，對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，理解抽象的概念和邏輯關(guān)系也是一個(gè)挑戰(zhàn)。教學(xué)資源-軟硬件資源：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、編程軟件（如Python、C++等）、教材《教科版（2019）高中信息技術(shù)必修1》、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

-課程平臺(tái)：學(xué)校信息平臺(tái)、在線教學(xué)平臺(tái)

-信息化資源：教學(xué)課件、教學(xué)視頻、在線編程練習(xí)平臺(tái)

-教學(xué)手段：多媒體投影儀、電子白板、教學(xué)互動(dòng)軟件教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動(dòng)：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺(tái)或班級(jí)微信群，發(fā)布預(yù)習(xí)資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預(yù)習(xí)目標(biāo)和要求。例如，要求學(xué)生預(yù)習(xí)計(jì)算機(jī)解決問題的基本步驟，并嘗試分析一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)問題。

-設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞計(jì)算機(jī)解決問題的過程，設(shè)計(jì)一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，引導(dǎo)學(xué)生自主思考。如：“如何將實(shí)際問題轉(zhuǎn)化為算法？”“在解決問題的過程中，如何進(jìn)行調(diào)試和優(yōu)化？”

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：利用平臺(tái)功能或?qū)W生反饋，監(jiān)控學(xué)生的預(yù)習(xí)進(jìn)度，確保預(yù)習(xí)效果。例如，通過平臺(tái)查看學(xué)生的預(yù)習(xí)筆記和提交的問題，了解他們的預(yù)習(xí)情況。

學(xué)生活動(dòng)：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：按照預(yù)習(xí)要求，自主閱讀預(yù)習(xí)資料，理解計(jì)算機(jī)解決問題的基本步驟。

-思考預(yù)習(xí)問題：針對(duì)預(yù)習(xí)問題，進(jìn)行獨(dú)立思考，記錄自己的理解和疑問。

-提交預(yù)習(xí)成果：將預(yù)習(xí)成果（如筆記、思維導(dǎo)圖、問題等）提交至平臺(tái)或老師處。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主思考，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺(tái)、微信群等，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-幫助學(xué)生提前了解計(jì)算機(jī)解決問題的過程，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨(dú)立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動(dòng)：

-導(dǎo)入新課：通過故事、案例或視頻等方式，引出計(jì)算機(jī)解決問題的過程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，通過展示一個(gè)實(shí)際的編程問題，讓學(xué)生感受到解決問題的緊迫性和挑戰(zhàn)性。

-講解知識(shí)點(diǎn)：詳細(xì)講解計(jì)算機(jī)解決問題的基本步驟，結(jié)合實(shí)例幫助學(xué)生理解。如，講解如何分析問題、設(shè)計(jì)算法、編寫程序等。

-組織課堂活動(dòng)：設(shè)計(jì)小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握解決問題的技能。例如，讓學(xué)生分組討論如何解決一個(gè)特定的編程問題，并嘗試編寫程序。

學(xué)生活動(dòng)：

-聽講并思考：認(rèn)真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動(dòng)：積極參與小組討論、角色扮演、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)，體驗(yàn)解決問題的過程。

-提問與討論：針對(duì)不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學(xué)方法/手段/資源：

-講授法：通過詳細(xì)講解，幫助學(xué)生理解計(jì)算機(jī)解決問題的基本步驟。

-實(shí)踐活動(dòng)法：設(shè)計(jì)實(shí)踐活動(dòng)，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握解決問題的技能。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組討論等活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

作用與目的：

-幫助學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)解決問題的過程，掌握解決問題的技能。

-通過實(shí)踐活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和解決問題的能力。

-通過合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)和溝通能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動(dòng)：

-布置作業(yè)：根據(jù)計(jì)算機(jī)解決問題的過程，布置適量的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。例如，要求學(xué)生獨(dú)立解決一個(gè)實(shí)際問題，并撰寫解決方案。

-提供拓展資源：提供與計(jì)算機(jī)解決問題的過程相關(guān)的拓展資源（如書籍、網(wǎng)站、視頻等），供學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)。例如，推薦一些編程網(wǎng)站和在線教程，幫助學(xué)生深入學(xué)習(xí)編程語言。

-反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)。例如，指出學(xué)生在解決問題過程中的優(yōu)點(diǎn)和不足，并提供改進(jìn)建議。

學(xué)生活動(dòng)：

-完成作業(yè)：認(rèn)真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學(xué)習(xí)效果。

-拓展學(xué)習(xí)：利用老師提供的拓展資源，進(jìn)行進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)，提出改進(jìn)建議。

教學(xué)方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：引導(dǎo)學(xué)生自主完成作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)。

-反思總結(jié)法：引導(dǎo)學(xué)生對(duì)自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的計(jì)算機(jī)解決問題的知識(shí)點(diǎn)和技能。

-通過拓展學(xué)習(xí)，拓寬學(xué)生的知識(shí)視野和思維方式。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進(jìn)建議，促進(jìn)自我提升。拓展與延伸六、拓展與延伸

1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《算法圖解》：這本書以直觀的圖形和生動(dòng)的例子介紹了算法的基本概念和應(yīng)用，適合學(xué)生深入理解計(jì)算機(jī)解決問題的方法。

-《編程之美》：通過講述實(shí)際編程案例，這本書展示了編程在解決問題中的應(yīng)用，有助于學(xué)生理解編程的實(shí)用性和重要性。

-《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》：這本書提供了計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括計(jì)算機(jī)解決問題的基本原理，適合學(xué)生構(gòu)建更全面的信息技術(shù)知識(shí)體系。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究

-探究不同編程語言的算法實(shí)現(xiàn)：鼓勵(lì)學(xué)生選擇不同的編程語言，如Python、Java或C++，實(shí)現(xiàn)相同的問題解決算法，比較不同語言的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)。

-分析復(fù)雜問題解決的實(shí)際案例：讓學(xué)生分析現(xiàn)實(shí)世界中的復(fù)雜問題，如交通流量控制、資源分配等，設(shè)計(jì)相應(yīng)的算法模型，并嘗試用編程實(shí)現(xiàn)解決方案。

-學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法：推薦學(xué)生深入學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（如數(shù)組、鏈表、樹、圖等）和算法（如排序、搜索、動(dòng)態(tài)規(guī)劃等），這些都是計(jì)算機(jī)解決問題的核心工具。

-參與在線編程挑戰(zhàn)和競(jìng)賽：鼓勵(lì)學(xué)生參與如LeetCode、Codeforces等在線編程平臺(tái)上的挑戰(zhàn)和競(jìng)賽，通過實(shí)際編程訓(xùn)練提高問題解決能力。

-創(chuàng)建個(gè)人項(xiàng)目：指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)自己的興趣和實(shí)際需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)個(gè)人項(xiàng)目，如開發(fā)一個(gè)小游戲、構(gòu)建一個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)站或編寫一個(gè)數(shù)據(jù)處理工具。

-學(xué)習(xí)人工智能基礎(chǔ)知識(shí)：對(duì)于對(duì)計(jì)算機(jī)解決問題感興趣的學(xué)生，可以引入人工智能的相關(guān)概念，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等，探索計(jì)算機(jī)在復(fù)雜問題解決中的應(yīng)用。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》系列書籍，特別是第一卷《基本算法導(dǎo)論》，這本書詳細(xì)介紹了計(jì)算機(jī)解決問題的基本算法和程序設(shè)計(jì)技巧，對(duì)于理解計(jì)算機(jī)解決問題的過程非常有幫助。

-視頻資源：《算法導(dǎo)論》公開課視頻，由著名計(jì)算機(jī)科學(xué)家RobertSedgewick教授主講，通過視頻可以直觀地學(xué)習(xí)算法設(shè)計(jì)和分析的基本原理。

2.拓展要求：

-鼓勵(lì)學(xué)生利用課后時(shí)間閱讀《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》的第一卷，特別是關(guān)于算法設(shè)計(jì)和分析的部分，以加深對(duì)計(jì)算機(jī)解決問題方法的理解。

-觀看《算法導(dǎo)論》公開課視頻，通過視頻學(xué)習(xí)可以更直觀地理解算法的概念和應(yīng)用。

-學(xué)生可以嘗試自己實(shí)現(xiàn)書中提到的算法，如排序算法（冒泡排序、選擇排序、插入排序等）和搜索算法（二分搜索、深度優(yōu)先搜索等），通過實(shí)踐來鞏固所學(xué)知識(shí)。

-鼓勵(lì)學(xué)生思考并解決一些簡(jiǎn)單的算法問題，例如設(shè)計(jì)一個(gè)程序來計(jì)算斐波那契數(shù)列的前N項(xiàng)，或者編寫一個(gè)程序來檢查一個(gè)數(shù)是否為素?cái)?shù)。

-教師可以提供一些在線編程練習(xí)平臺(tái)，如LeetCode、HackerRank等，讓學(xué)生在這些平臺(tái)上進(jìn)行算法練習(xí)，提高編程技能。

-對(duì)于有條件的學(xué)生，可以嘗試使用一些在線編程工具，如Alice、Scratch等，這些工具可以幫助學(xué)生以圖形化的方式理解和實(shí)現(xiàn)算法。

-教師可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享他們?cè)谕卣箤W(xué)習(xí)中的發(fā)現(xiàn)和遇到的問題，通過討論來加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解。

-對(duì)于有進(jìn)一步興趣的學(xué)生，可以推薦他們閱讀更高級(jí)的算法書籍，如《算法導(dǎo)論》的后續(xù)卷，或者參加相關(guān)的算法競(jìng)賽和研討會(huì)。

-教師應(yīng)準(zhǔn)備解答學(xué)生在拓展學(xué)習(xí)中可能遇到的疑問，確保學(xué)生能夠在遇到困難時(shí)得到及時(shí)的幫助。板書設(shè)計(jì)①計(jì)算機(jī)解決問題的過程概述

-知識(shí)點(diǎn)：?jiǎn)栴}定義、問題分析、算法設(shè)計(jì)、編程實(shí)現(xiàn)、測(cè)試與調(diào)試、優(yōu)化與改進(jìn)

-詞句：?jiǎn)栴}解決步驟、算法、程序、測(cè)試、調(diào)試、優(yōu)化

②問題定義

-知識(shí)點(diǎn)：明確問題的目標(biāo)、輸入和輸出、問題的約束條件

-詞句：?jiǎn)栴}目標(biāo)、輸入、輸出、約束條件、明確性問題

③問題分析

-知識(shí)點(diǎn)：分解問題、確定問題的邊界條件、分析問題的復(fù)雜性

-詞句：分解問題、邊界條件、復(fù)雜性分析、問題分解

④算法設(shè)計(jì)

-知識(shí)點(diǎn)：選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法、設(shè)計(jì)算法流程圖、編寫偽代碼

-詞句：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、算法選擇、流程圖、偽代碼、算法設(shè)計(jì)

⑤編程實(shí)現(xiàn)

-知識(shí)點(diǎn)：選擇編程語言、編寫代碼、調(diào)試程序

-詞句：編程語言、代碼編寫、調(diào)試、程序?qū)崿F(xiàn)

⑥測(cè)試與調(diào)試

-知識(shí)點(diǎn)：測(cè)試用例設(shè)計(jì)、執(zhí)行測(cè)試、發(fā)現(xiàn)并修復(fù)錯(cuò)誤

-詞句：測(cè)試用例、執(zhí)行測(cè)試、錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)、錯(cuò)誤修復(fù)

⑦優(yōu)化與改進(jìn)

-知識(shí)點(diǎn)：分析算法效率、優(yōu)化算法、改進(jìn)程序性能

-詞句：算法效率、優(yōu)化算法、性能改進(jìn)、優(yōu)化過程教學(xué)反思與總結(jié)哎呀，今天這節(jié)課上得還真是挺有意思的。咱們先來回顧一下教學(xué)過程，看看我在教學(xué)方法、策略和管理上有哪些得失。

首先呢，我覺得我在引入新課的時(shí)候做得不錯(cuò)。我用了一個(gè)實(shí)際的編程問題來激發(fā)學(xué)生的興趣，他們都很積極地參與進(jìn)來了。但是，我注意到有些學(xué)生對(duì)于問題的理解還有點(diǎn)模糊，我應(yīng)該在引入時(shí)更詳細(xì)地解釋一下問題的背景和目標(biāo)。

然后，我在講解知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，盡量用了一些實(shí)例來幫助學(xué)生理解。我覺得這個(gè)方法還是有效的，因?yàn)閷W(xué)生通過實(shí)例能夠更好地把握概念。不過，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生還是不太善于總結(jié)，我可能需要在這方面多下點(diǎn)功夫，比如設(shè)計(jì)一些總結(jié)性的問題讓他們回答。

在教學(xué)策略上，我嘗試了小組討論和角色扮演，希望讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)。這個(gè)方法反響還不錯(cuò)，學(xué)生們?cè)谟懻摵桶缪莸倪^程中提出了很多有創(chuàng)意的想法。但是，我也發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生不太敢于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，這可能是因?yàn)樗麄內(nèi)狈ψ孕呕蛘吆ε鲁鲥e(cuò)。我應(yīng)該在課后找機(jī)會(huì)鼓勵(lì)他們，讓他們知道每個(gè)人都是獨(dú)一無二的，他們的想法很重要。

至于管理方面，我盡量保持課堂秩序，但是偶爾還是會(huì)有一些小插曲，比如學(xué)生之間的閑聊或者分心。我需要更加注意課堂紀(jì)律，可能需要在課前就和學(xué)生強(qiáng)調(diào)紀(jì)律的重要性。

現(xiàn)在來說說教學(xué)總結(jié)吧。我覺得這節(jié)課在知識(shí)方面，學(xué)生們對(duì)計(jì)算機(jī)解決問題的過程有了更深入的理解。他們學(xué)會(huì)了如何定義問題、分析問題、設(shè)計(jì)算法，這些都是非常寶貴的技能。在技能方面，通過實(shí)踐活動(dòng)，他們的編程能力和問題解決能力都有了提升。

情感態(tài)度方面，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)信息技術(shù)有了更大的興趣，他們對(duì)于學(xué)習(xí)編程的熱情也更高了。這讓我感到非常欣慰，因?yàn)榻逃哪康闹痪褪羌ぐl(fā)學(xué)生的興趣和熱情。

當(dāng)然，也有一些不足之處。比如，我在課堂上可能沒有給到足夠的時(shí)間讓學(xué)生充分討論和表達(dá)自己的觀點(diǎn)。我意識(shí)到，我需要更好地平衡課堂時(shí)間，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與進(jìn)來。

總的來說，這節(jié)課讓我學(xué)到了很多。我相信，通過不斷地反思和改進(jìn)，我會(huì)成為一名更好的老師，幫助更多的學(xué)生掌握信息技術(shù)，開啟他們的未來。教學(xué)評(píng)價(jià)與反饋1.課堂表現(xiàn)：

學(xué)生在課堂上的表現(xiàn)總體積極，大部分學(xué)生能夠認(rèn)真聽講，積極參與討論。在講解計(jì)算機(jī)解決問題的過程時(shí)，學(xué)生們能夠跟隨老師的思路，對(duì)問題定義、問題分析、算法設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)表現(xiàn)出濃厚的興趣。然而，也有少數(shù)學(xué)生在課堂上顯得有些被動(dòng)，需要老師更多的引導(dǎo)和鼓勵(lì)。

2.小組討論成果展示：

在小組討論環(huán)節(jié)，學(xué)生們表現(xiàn)出了良好的團(tuán)隊(duì)合作精神。他們能夠積極地分享自己的想法，共同探討解決方案。在展示討論成果時(shí)，每個(gè)小組都能夠清晰地闡述自己的觀點(diǎn)，并能夠針對(duì)其他小組的方案提出建設(shè)性的意見。這表明學(xué)生們?cè)谟懻撝胁粌H學(xué)到了知識(shí)，還提升了溝通和協(xié)作能力。

3.隨堂測(cè)試：

隨堂測(cè)試的結(jié)果顯示，學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)解決問題的基本步驟有了較好的掌握。大部分學(xué)生能夠正確回答關(guān)于問題定義、算法設(shè)計(jì)等方面的問題。然而，在測(cè)試中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如部分學(xué)生對(duì)算法的復(fù)雜度分析不夠深入，對(duì)編程實(shí)現(xiàn)部分的理解還有待加強(qiáng)。

4.學(xué)生反饋：

課后，我收集了學(xué)生的反饋意見。學(xué)生們普遍認(rèn)為，通過本節(jié)課的學(xué)