中图人教版（2019）信息技术必修一 2.3.3 语句与程序结构——选择结构 教案

案例　语句与程序结构——选择结构
1. 《课程标准》要求
·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。
·通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程。
2. 教学目标
·通过补充程序掌握选择结构在程序语言中的基本格式。（计算思维）
·根据流程图，初步学习双分支和多分支结构的基本格式，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。（计算思维）
·通过解决生活中的实际问题，感受计算机编程的魅力。（信息社会责任）
3. 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。
4. 教学对象分析
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。
学生通过前面章节的学习，已经掌握了用流程图描述算法的方法，能够运用恰当的描述方法和控制结构合理地表示简单算法，初步掌握了Python语言的变量赋值和表达式的正确书写，体验了顺序结构程序实现的方法。
学生初步尝试了顺序结构解决问题的过程，学习了简单的程序语言，但基本还停留在算法思想的阶段，无法感受到计算机编程的魅力，所以学生对通过具体的程序语言来实现简单的算法有着浓厚的兴趣，期待着能用计算机解决更多问题。
5. 教学重点与难点
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。
6. 教学方法与教学手段
教学方法：以问题引导和活动探究串联整个课堂。
教学手段：体验探究、小组活动为主。
7. 教学过程设计
教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
情境导入
1. 师生互动：怎样衡量一个人的健康水平呢？提出国际标准BMI。
2. 体验本书配套光盘中的BMI1.0小程序，了解自己的体重指数。
3. 师生共同分析：BMI小程序的实现过程（顺序结构）。
4. 体验本书配套光盘中的BMI2.0程序，思考程序中增加了什么功能？程序又是如何实现的？
5. 师生共同分析：程序增加了健康评价功能，如果一个人的BMI在16.5～23.2之间就是健康的。这一功能要通过判断来实现。
BMI不同，呈现的健康评价结果也就不同，这种程序实现的方法就是我们要学习的选择结构
思考回答
体验总结
知识回顾
体验探究
思考回答
复习顺序结构的实现过程。
通过体验BMI2.0程序，引发学生思考其实现的过程，激发学生兴趣，并引出选择结构
借助流程
图分析程序，了解
选择结构的实现过程
1. 通过流程图分析实现过程。
（1）通过三个问题引导学生思考，总结出实现评价功能的流程图。
·菱形框中要填写什么？
·有几个分支语句？
·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“健康”，不满足条件就反馈“不健康”，这样就实现了选择结构。
2. 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
使用流程图帮助学生分析程序实现的算法，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
练习反馈，完成测试和修改程序
1. 完成测试题。
2. 针对测试题情况修改本书配套光盘中的程序：
·猜数程序；
·行李重量；
·判断奇偶 。
3. 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
完成测试题
修改程序
展示交流
通过测试题检验学生对新知识的理解，通过对程序的简单修改，加深对Python语言选择结构语句格式的理解，为后续内容做铺垫
初步理解选择结构
1. 提供分层任务，完成相应程序代码的填写。
基础任务：判断成绩及格情况，实现如果及格就输出 “及格”。要求：填写本书配套光盘“判断成绩及格情况.py”中的表达式和分支语句并调试运行程序。
进阶任务：体重指数评价。要求：填写本书配套光盘“BMI1.0.py”中的表达式和分支语句并运行程序。
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
通过两个案例的完善，进一步巩固程序语言的书写规范，加深对选择结构的理解，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
掌握多分支结构
1. 提出问题：实际生活中的很多事情都不是非此即彼的，当出现多种情况需要处理时，我们该怎么办？
2. 布置任务：某城市轨道交通实行分段计程票价，起步票价为5站以内（含5站）单人票价2元；5站以上10站以下（含10站），单人票价3元；10站以上16站以下（含16站），单人票价4元；16站以上单人票价5元。
问题：这个案例中有几种情况？分别是什么？
3. 小组合作，分析问题，设计算法：填写相应的表达式（表1），并设计算法。
4. 结合分析，学习新知识：Python语言多分支语句格式及注意事项。
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
讨论填表
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，为后续程序的具体实现做好铺垫
表1 分段计程票价
序 号
站 点 数
票 价/元
表 达 式
1
≤5
2

2
6～10
3

3
11～16
4

4
＞16
5


多分支结构的应用
1. 完成任务：完善本书配套光盘中的“分段票价.py”程序。
2. 展示并运行学生的程序。
3. 总结：分段票价程序不仅体现了程序的智能性，还解决了分段收费这一复杂问题。
4. 提出进阶任务：完善本书配套光盘中的“BMI2.0.py”程序。
程序只有不断改进才能更加合理，前面我们对体重指数BMI的评价只有“健康”和“不健康”两种结果，并不全面。如何在程序中对评价体现得更加科学全面呢？结合教科书第63页的“高一学生体重指数评分表”，尝试完善程序，实现多方面的评价功能。
5. 参考教科书第63页的表2.3.9，将表2补充完整，填写表达式，再补充代码并调试运行程序，完成任务。
6. 展示学生程序
编写程序
展示程序
相互学习
强化认识
理解任务
补全程序
展示交流
多分支结构中的if语句和表达式的正确与否直接关系到分支语句的正常实现，因此，在此设计让学生填写相应的表达式活动，从而掌握本节课的重点。
通过前面的学习，学生已经基本掌握了多分支结构，为了加深对多分支结构的理解，能够根据问题选择适合的语句编写程序，设计活动，让学生独立完成体重指数完整的评价功能，巩固对多分支结构的理解
表2 高一学生体重指数表达式
等 级
体重指数
表 达 式
正常
16.5～23.2

低体重
≤16.4

超重
23.3～26.3

肥胖
≥26.4

…
…


挑战活动
1. 小组合作，完成挑战活动。
要求：
（1）参照教科书第63页的“高一学生体重指数评分表”，对任意高一年级学生（男生或女生）进行体重指数等级的判定；
（2）使用流程图将求解的算法描述出来。
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
小组合作
完成流程图
交流评价
思考问题
在前面学习的基础上，学生已经基本掌握了选择结构的程序实现方法。本案例利用流程图帮助学生理解复杂问题的算法，这样也强化了对选择结构思想的理解
总结拓展
1. 延伸思考：体重指数的案例还有哪些方面需要完善呢？
2. 总结：我们全方位地了解了选择结构，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”。
3. 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？
·阶梯电价；
·扫地机器人躲避障碍物；
·登录QQ时用户名和密码的确认；
·红灯的倒计时
思考交流
归纳梳理
练习反馈
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。在选择结构的案例应用中，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