3.1 体验计算机解决问题的过程 教学设计

课程题目：3.1
体验计算机解决问题的过程
一、教材分析
内容分析：本小节内容是第3章算法基础的第一节课，为算法的学习奠定基础。
结构分析：本小节的结构是并列结构。首先介绍人工解决问题的过程，然后再介绍计算机解决问题的过程。通过案例比较人工和计算机解决问题的方式，突出两者各自的特点。
课程案例调整：为促进学生更好地理解计算机解决问题的过程，了解算法的特点，本课采取两个案例，分别是模糊的数字和百钱买百鸡问题。
二、学习者分析
学生基本情况：高一年级学生
学生知识情况：对数据、信息等概念有了一定了解，对算法和程序有感性认识，不熟悉算法的特点和计算机解决问题的思路。
学生综合情况：对信息技术有强烈的好奇心，能主动思考算法和程序。
三、学科核心素养及教学目标
核心素养：
信息意识：通过实际案例体验人工和计算机解决问题的思路。
计算思维：通过分析问题、设计算法、求解答案的过程，体会计算思维。
教学目标：
知识与技能：掌握算法的概念和特点。
过程与方法：掌握分析问题、设计算法的全过程，比较人工和计算机解决问题的异同。
情感态度及价值观：激发学生对于算法和程序设计的好奇心，体验计算思维。
四、教学重难点
教学重点：计算机求解问题的方式，算法的特点；
教学难点：设计算法、编写程序的思路和过程；
五、教法及学法
教法：启发式教学法、案例教学法
学法：学思结合、合作与探究相结合
六、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
一、
创设情境
引出课题
（3-5分钟）
温故知新：以学生平时做题为例，说明解决问题是普遍存在的过程，并提出问题：计算机是如何解决问题的，和人工方式有哪些不同？
反思平时的解题过程，思考人力解决问题的方式；
通过平时的实践，思考计算机解决问题的方式。
教师引导学生思考问题，引出课题。
创设问题情境，提出计算结求解问题的方式，引起学习兴趣。
二、
初步体验
揭示原理
（10-15分钟）
展示计算机求解问题的步骤。
案例1，模糊的数字
人力求解，先分析已知条件，在限定下，穷尽所有可能性。
让同学们动手计算。
介绍计算机求解这个问题的过程。依次介绍每个步骤，重点在算法思路和程序实现。
计算模糊数字的答案，互相比较。
体验计算机求解问题的过程和思路。
通过实际例子，对比人工和计算机两种方法的异同。
减少学生对算法抽象性的抵触，了解算法的设计思路。
三、
感知逻辑
应用探究
（15-20分钟）
案例2：百钱买百鸡。
人力求解，先分析已知条件，再利用枚举法，求出所有的答案。让同学们动手计算。由于计算量较大，可以分工合作。
介绍计算机求解百鸡问题的过程。依次介绍每个步骤，重点在算法思路。对程序实现部分，引导学生体验循环结构的思路即可，不必过度强调细节。
学生在教师引导下思考在计算较为复杂时，人力求解方式的局限性，思考计算机解决问题的优点。
体验嵌套的循环结构解决实际问题的程序。
思考计算机解决问题方式未来的可行应用。
让同学们认识到，人力计算对于规模较大的问题，耗时很长。进而突出算法思维的重要性，为未来学习设计程序打下基础。
四、
反思拓展
总结延伸
（3-5分钟）
通过表格，对比人力求解和计算机求解问题的特点。
提出问题：如何根据不同的情况选择人力求解或者计算机求解？
进一步思考两种方式的特点，在老师的引导下比较两种方法。
总结本节内容，提出问题，引发学生思考，衔接接下来的课程内容。
七、板书设计
3.1计算机解决问题的过程：
人工解决问题的过程
计算机解决问题的过程
案例1：模糊的数字
案例2：百钱买百鸡
总结表
八、教学反思
使用生活化的场景使学生易于接受知识，领略算法思维的过程，体会到程序求解枚举类问题的效率。
通过从易到难的案例，将计算机解决问题的过程与人力求解的过程作对比，突出算法严密性、逻辑性的特点，将计算思维融入解决问题的过程中，促进核心素养的培养。