4.3 运用选择结构描述问题求解过程 教学设计 2021—-2022学年粤教版（2019）高中信息技术必修1

粤教版：必修一《数据与计算》
4.3 《运用选择结构描述问题求解过程》 教学设计
【学科核心素养】
1. 能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、组织数据，运用合理的算法形成解决问题的方案。（计算思维）
2. 总结利用计算机解决问题的过程与方法，并迁移到与之相关的其他问题解决中。（计算思维）
3. 能够选择恰当的数字化工具完成学习任务，同时在合作解决问题的过程中，愿与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。（数字化学习与创新、信息意识）
【课程标准要求】
1.掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法。
2.通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程,感受算法的效率。
3.掌握程序调试与运行的方法。
【学业要求】
掌握一种程序语言的基本知识，利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。
【学情分析】
本课的授课对象为高中一年级学生。从学生的认知水平来看，高中学生的逻辑思维能力逐步趋于成熟，能够有条理地表达一个过程或规则，为进一步发展学生的计算思维创造了条件。同时高中学生也具备一定的自主学习能力，能够自主开展协作学习，建构知识，完成相应的学习任务。
在本节学习内容之前，学生已经了解用计算机解决问题的过程，学会了用自然语言和流程图等方式描述算法的方法，学习了简单的程序语言，初步掌握了Python程序设计语言中常量变量、数据类型、运算符与表达式、函数等基础知识。初步体验了顺序结构描述问题求解过程以及程序实现的方法，具备了编写简单程序的能力。
选择结构不是非常难以理解的结构类型，但大部分学生都仅仅停留在概念表层理解的思想阶段，还不能很好的过渡到与算法流程及程序代码间的转换。选择在生活中很常见，所以学生对通过具体的程序语言来实现选择结构的算法有着浓厚的兴趣，期待着能用计算机解决更多问题。
【教学目标】
1. 根据流程图，学习Python程序设计语言的选择结构的单分支if语句、双分支if语句、if语句的嵌套以及if…elif…else语句的一般格式及使用方法。
2. 通过补充程序代码，掌握选择结构在程序语言中设计的基本流程。
3. 通过编写程序，体验程序设计的基本流程，领会选择结构的核心思想。
4. 通过解决生活中的实际问题，感受计算机编程的魅力。
【教学重难点】
教学重点: 理解选择结构思想，能用if语句编程实现分支问题的求解。
教学难点: 理解多分支结构中各分支间的逻辑关系，能根据问题选择适当的语句编程解决问题。
【教学方法与教学手段】
教学方法：讲授法，任务驱动法。
教学手段：体验探究、小组活动为主。
【教学过程】
教学环节 过程与内容 学生活动 设计意图
（一） 情境导入 1.教师：在国家语言资源监测与研究中心发布的2021十大网络用语中，“双减”作为教育政策导向性词语位居前三。 师生互动:双减既是机遇，也是挑战。双减为每个人提供了更多的选择。双减政策下，每位中学生都应该认真思考：如何选择自己的人生之路，该如何去选？ 2.双减政策下，选择不同，收获的风景也不同。 师生互动：网上流传的数学公式： 1.01365 =37.8 0.99365 = 0.03 1.01代表每天多努力一点点，坚持一整年，就会取得飞跃式的进步；0.99代表每天懈怠一点点，经过了日复一日的更迭，最终将会被打回原点。这是一个量变到质变的过程，很直观形象的说明了：不同的选择，将会收获不同的结果。 选择很重要，在国家实施双减政策的今天，作为中学生的我们，都应认真思考：如何面对机遇与挑战，如何正确选择？ 今天我们就先来学习：机器是怎么实现选择的。我们要学会让机器协助我们进行安全智能的选择 学生聆听 思考回答 感悟与体验 体验探究 从历年年度十大网络用语切入课堂，吸引学生注意力，激发学生兴趣。 将2021年度十大网络用语之一“双减”抛给学生思考：引导学生在正确面对双减政策，慎重选择自己人生之路的同时强调选择的重要性与合理性。同时提醒学生量变与质量的联系与区别，借此引出本课学习主题——计算机程序语言中的选择结构。 启发学生思考在计算机程序中选择实现的过程，激发学生兴趣。
（二） 问题探究 学习新知 1. 由数据中心区间测速中超速问题的选择判断，引出本课学习主题运用选择结构描述问题求解过程。 2.师生共同分析: 区间测速过程中，在路程不变的情况下，小车通过的时间不同，速度也就不同。小车是否超速，这一功能可以通过程序设计语言中的选择判断结构来实现。 3.通过分析问题、设计算法，借助流程图分析程序实现过程。 (1)通过三个问题引导学生思考，总结出实现选择判断功能的流程图。 ①菱形框中要填写什么 ②有几个分支语句 ③分支语句的反馈是什么 (2)师生总结：选择结构有两条分支,也就是两个出口，每个出口都表示一种反馈，满足条件就反馈“超速"，不满足条件就反馈“车速正常”，这样就实现了选择结构。 4. Python语言选择结构的基本格式。 (1)提出问题:选择结构在程序中是如何实现的 (2)教师讲解:通过流程图，总结Python常见的两种选择结构——单分支和双分支结构 思考回答 聆听讲解 通过交通测速这一与生活密切相关的话题，来继续激发学生学习的欲望 使用流程图帮助学生分析程序实现算法，理解表达式的功能，以及分支语句的选择，从而更好地理解分支结构的核心思想。 在理解选择结构流程图的基础上，通过简短的语言描述，引出Python语言选择结构的格式
（三） 课堂闯关 新知检测 1.完成课堂闯关测试题。 2.师生共同总结完成情况，特别强调冒号、缩进和表达式的正确运用 完成闯关测试、 聆听讲解 通过测试题检验学生对新知识的理解，
（四） 活动一： 自主初探 小试牛刀 1.提供分层任务，完成相应程序代码的编写。 基础任务:修改代码。修改猜数程序、行李重量程序的代码，并调试运行； 进阶任务：补充代码。自主探究，运用所学分支语句，完成教材P78中“求网购笔记本优惠的最大值”问题的代码编写，并调试运行； 2.展示学生程序，分析运行结果，加深学生对选择结构程序实现的理解。 完成任务 展示成果 通过对代码的修改和完善，加深学生对Python语言选择结构语句格式的理解，巩固程序语言的书写规范，初步体验程序解决问题的基本过程，完成本节课重点内容的学习。
（五） 活动二： 小组合作 协力挑战 1.提出问题:按照我国现行交规，超度程度不同，处罚也是有所不同的。出现多种情况需要处理时，我们该怎么办 2.if…elif…else语句的应用格式和执行流程。 3. 布置任务: 超速程度问题 按照”超过规定时速且不足20%“、”超过规定时速20%以上且不足50%“、”超过规定时速50%以上且不足70%“、”超过规定时速70%以上“等分类标准，在一段长为25千米的测速区间中，小车的限速是100千米/时。 数据中心要求编写一段程序，判断某辆小车是否超速以及具体超速程度。 问题:这个案例中有几种情况 分别是什么 4.小组合作，结合学习新知识: Python 语言多分支语句格式及注意事项，分析问题，设计算法，编写代码。 强调:多分支结构中elif可以有多个,else只出现在最后一个条件中。 思考问题 理解任务 合作完成案例程序代码 通过小组合作,既加强了对多分支结构表达式的书写练习，又通过补充流程图，帮助学生理解多分支语句的逻辑关系，逐步掌握程序解决问题的思路和方法，在实践操作中，合力突破本课重难点内容。
（六） 活动三： 终极挑战 综合应用 1.小组合作，完成挑战活动。 完善资源包中活动三的终极挑战任务BIM(学生).py程序代码， 要求: (1) 使用流程图将求解的算法描述出来。 (2) 计算并输出任意学生的BMI值和体重指数分类等级。 2.展示小组设计的算法流程图，师生分析其表示是否恰当合理 相互学习 强化认识 理解任务 编写程序 展示交流 通过前面的学习,学生已经基本掌握了单分支，双分支以及多分支结构,为了加深对选择结构的理解，能够根据问题选择适合的语句编写程序，设计此活动,让学生完成体重指数的评价功能，达到选择结构的综合应用。
总结拓展 1.总结:我们全方位地了解选择结构，无论是单分支、双分支还是多分支，都体现了程序实现判断的功能，通过对表达式的值进行判断，选择程序执行的分支路径,这也让我们在解决问题中更加灵活。 用以下简短的语句来总结一下选择结构: ● 选择结构很“智能”； ● 路径表示看“流程”； ● 条件判断是“关键”； ● 冒号缩进要“记牢”； 2.应用:我们在生活中会遇到很多关于选择结构的应用案例，思考下面哪些属于选择结构的应用呢 出租车计价器; 扫地机器人躲避障碍物; 登录用户名和密码的确认; …… 归纳梳理 思考交流 通过对选择结构的知识梳理，进一步加深对选择结构核心思想的理解，巩固Python语言中选择结构解决问题的过程和方法。 学生能够通过本节课的学习，认识到哪些案例可以通过选择结构来实现，也培养了学生多关注生活，提高用计算机编程解决问题的能力