高中信息技术粤教版（2019）信息科技 3.1 计算机解决问题的过程——定时提醒 教学设计

计算机解决问题的过程——定时提醒
【项目设计依据】
本案例作为第2单元的开篇，围绕“算法”这一学科核心概念展开。其中，对问题的抽象或形式化描述是算法的基础。同时，高一学生在生活中会用到“算法”解决问题，但他们并没有意识到，也并不了解，缺乏对计算机解决实际问题的过程的系统 化梳理，对软件工具的工作方法和应用流程也不了解。
信息时代，电子产品的长时间、高频率使用引发了人们眼部不适等健康问题，我们可以将“定时”这种自动化的管理思想“移植”到合理管理用眼时间中，帮助人们形成健康的生活习惯。
【项目教学目标】
1. 通过观察生活中的实例，主动发现规律，抽象特征。
2. 在实现“定时提醒”功能的探究过程中，体会计算机解决问题的过程，理解其基本思想，并了解算法，能使用自然语言描述算法。
3. 借助画程软件学会用流程图描述算法，知道算法的三种基本结构类型，感受利用数字化工具的优势。
4. 通过剖析研究“定时”功能，认识算法在学习和生活中的应用价值，体会计算机解决问题的优势。
教学重点：计算机解决问题的过程、算法的描述。
教学难点：算法的描述、算法的三种基本结构。
【教学过程】
一 、项目引入
知识技能：分析和获取有价值的信息，迁移学习。
活动形式：学生讨论，代表发言，教师引导。
问题：长时间面对电脑引起眼部不适等健康问题，有什么方法、手段合理管理用眼时间
设计意图：本节课从真实生活中的用眼问题出发，以学生日常接触到的智能设备 “定时”功能来引导学生思考如何“趋利避害”,由此提出以“定时提醒”功能为研究 主题，探讨如何编程实现对用眼时间的管理。
二、项目分析
活动1:“定时提醒”的功能分析
知识技能：问题的界定和描述。
活动要求：
1. 思考：经常使用电脑设备的人应该如何注意用眼卫生
2. 填写“定时提醒”问题分析表。
表2.1.1 “定时提醒”问题分析
初始状态 达1小时时状态 休息10分钟时状态
三、项目设计
活动2:“定时提醒”功能的方案设计
知识技能：算法、自然语言描述算法。
活动要求：
1. 想一想：
学生以2—3人为一组思考下列问题。
问题1:如何确定到达的时间点 (计时/倒计时/计算时间差……)
问题2:以何种方式提示 (文字/声音/弹窗……)
说一说：小组代表分解实现“定时提醒”功能的步骤(根据表2.1.2整理)。
AI助力：小组思考计时方式和提示方式时，向 AI 输入需求：“设计 3 种适合办公场景的定时提醒触发方式和提示方式，结合 AI 技术优化”，AI 输出创新方案，小组结合 AI 方案，筛选并优化自身方案，补充到表 2.1.2 中，AI 辅助对比不同方案的可行性。
表2.1.2 实现“定时提醒”功能的步骤
环节 问题 解决的步骤
初始 等待 1
2
……
休息
结束
活动3:“定时提醒”功能的算法描述
知识技能：用流程图描述算法、算法结构。
活动要求：
1. 阅读教材第20页的内容，了解流程图的符号与功能。
2. 尝试利用画程软件绘制流程图。
3. 阅读教材第20页和21页，观察绘制的流程图，说一说设计方案中用到了哪种 (些)算法结构。
4. 思考并调整：“重要的事情说三遍”,若需要提醒3次，应如何修改流程图
AI助力：针对 “提醒 3 次” 的修改需求，AI 可实时演示流程图修改前后的逻辑变化，并用通俗语言解释 “循环结构的嵌套应用”，帮助理解算法结构难点。
学生上传绘制的流程图，AI 自动检测逻辑错误（如缺少结束条件、循环变量未更新），并给出修改建议。
三、编程实现
活动4:“定时提醒”功能的编码实现
知识技能：程序运行、根据算法分析和理解代码。
活动要求：
1. 试一试：打开半成品 Python 程序“2-1time.py”, 尝试运行，实现“定时提 醒”。(参考代码如图2.1.1)
2. 比一比：对比预设效果与运行结果，分析代码功能。
3. 改一改：程序可以如何修改完善 需要在什么位置修改代码
import time #导入与时间处理有关的内置模块
import pygame #导入此模块实现播放本地声音文件
import win32com.client #导入此模块实现调用系统语音播放
import win32api,win32con #导入此模块实现弹窗提示警告框
total_breaks=3
break_count=0
speak=win32com.client.Dispatch('SAPI.SPVOICE’)
time.sleep(5)
while(break_countwin32api.MessageBox(0, “休息时间到，请起身散步十分钟”,“提示”,win32con.MB_ ICONASTERISK)
break_count=break_count+1 time.sleep(10)
speak.speak(“休息结束，可以恢复工作了”)
AI助力：运行半成品程序前，用 AI 代码可视化工具解析 “2-1time.py”，AI 生成代码执行流程图（标注变量变化、模块调用逻辑），帮助学生快速理解代码结构。
四 、项目总结
梳理学习过程，以此提升到编程解决问题的一般过程。
拓展探究：定时提醒功能以时间为判断依据，调节用眼时间，促进自律。其实，在生活中，“定”不限于“时间”,如智能电饭煲具有恒温保温作用，它是如何工作的 我们是否遇到过其他场景应用了类似的工作模式