高中信息技术必修教案-3.2　信息的编程加工1-教科版

《信息的编程加工》教学设计
教材分析
本节是教科版必修《信息技术基础》第三章第二节, 教材内容简洁,介绍了利用编程绘制二次函数图像的过程，让学生通过对整个过程的体验感受利用计算机程序解决问题的独特魅力。
教材中设计“编程实现”环节，让学生经历和体验程序设计的过程，其“界面设计”、“代码编写”、“调试运行”三个环节非常好。结合学生的实际情况，以画y=x2二次函数图像作为主题，教师组织、引导学生实施上述三个环节的学习和体验。
二、学情分析
我校是农村团场学校，高一学生的编程知识是 “零起点”，根据他们的认知特点和已有的知识经验及能力水平，借鉴数学画函数图像的方法和步骤思路，通过编程绘制二次函数图像的例子来说明信息加工的过程，让学生感受计算机程序解决问题的魅力，激发他们的兴趣。
三、教学策略
1.课前下发任务学习单、自我评价表、VB体验小游戏、“VB编程四步曲”微课。
2.以学生熟知的“描点法”手工绘制函数的图像引课，然后让学生总结数学课中画函数图像的方法和步骤，从而引出“算法”的概念。
3.给定预设代码，让学生通过操作和分析代码，了解程序执行的主要过程，体验计算机程序解决问题的思路。
4.具体采用讲授法、演示法、任务驱动、自主探究和小组合作探究等教学方法，重在引导学生积极主动探索、有效完成学习任务。
四、教学资源
1．多媒体网络微机室，VB软件。
2．微课、课件、VB程序代码（二次函数.txt）。
3. 猜笑脸程序、计时器程序、二次函数源程序、点名器源程序。
4. 学习任务单、学习自我评价表。
五、教学目标
（一）知识与技能：
1）了解VB的集成环境及VB编程的基本过程。
2）初识程序代码，初步了解程序执行的主要过程。
（二）过程与方法：
体验VB编程加工信息的主要过程。
（三）情感态度和价值观
1）通过VB编程实现信息的加工，消除计算机编程的神秘感，激发学生学习程序设计的兴趣，同时在体验中享受成功喜悦感。
2）体验和感受计算机解决问题的独特魅力。
六、教学重点
1.编程加工信息的主要过程；
2.分析代码；
3.修改、调试运行程序。
七、教学难点
1.分析代码；
2.修改、调试运行程序。
八、教学时数 1课时
九、教学过程
（一）问题引入（2分钟）：
同学们 ，你们到机房来最喜欢做什么事？（玩游戏）
你们有没有思考过游戏的本质是什么？是对信息的编程加工。如果我们可以玩自己开发的小游戏，岂不是更惬意。同学们愿意学吗？（愿意）
那我们就从绘制二次函数y=x2开始学习之旅。
（小游戏截图如下）
【设计意图】
抓住学生喜欢游戏的心理特征，展示VB开发的小游戏，使学生对编程产生强烈的好奇心，消除畏惧感，从而产生浓厚的兴趣。从而调动他们学习和探究的主动性、积极性。
（二）学习新课（8分钟）：
1. 数学课上是如何绘制二次函数y=x2？请学生思考后举手说明绘制过程。
生答老师补充。第一步准备绘图工具如纸、铅笔、直尺等；第二步绘制坐标系；第三步依据表达式，算出几组坐标点；第四步描点，最后用尽量光滑地描点连线。
2. 用计算机编程来绘制函数图像会是怎样的呢？
请同学们借鉴以上数学“描点法”思路和教材用1分钟时间找到答案。然后利用vb点名器程序随机点名回答：第一步选择计算机程序设计语言；第二步绘制坐标系；第三步根据函数表达式计算机所要描点的坐标；第四步在坐标系中描点成像。
【设计意图】
借助函数图像知识的背景，从学生熟悉的y=x2函数图像的入手，提出如何利用计算机画各种函数图像的问题。从学生已有的知识和人工画图经验出发，引导学生理解计算机画图的过程，唤起学生的求知欲望和学习兴趣。
基于此，教师总结说明信息编程加工的四个步骤：
（1）需求分析：确定要解决的问题，即要计算机“做什么”。
同学们还记得第二章信息获取的过程吗？它也经历了四步，第一步是什么？教师通过第2章进行信息获取时首先需要做“定位信息需求”知识迁移来引导学生思考。
??我们把问题原封不动地交给计算机,计算机就能自动得出结论吗？计算机并不能代替人做所有的事情,它只能按照人们事先给定的步骤工作。因此，当我们明确要解决的问题后，先要一步一步设计好怎么做，也就是设计解决问题的算法，然后通过编写程序,将人们解决问题的过程用计算机语言表述为指令,从而赋予计算机解决问题的能力。”
（2）算法设计：对某一特定的问题设计的一组（有限个）求解步骤或方法。
　　教师讲解算法的概念，并强调：它不仅是指计算的方法，而且还包含从何处着手、解题步骤以及结果处理等全过程。
然后启发学生思考要实现利用VB绘制二次函数图像，应该怎样设计算法？
【设计意图】
让学生理解怎样用算法描述实际问题、理解人的思维在计算机中发挥的作用，初步突破教学的难点。
（3）选择开发环境：
　　让学生明白：可以选用不同的编程语言（环境），来把人们设计的算法转换成计算机能够识别的代码；从而让学生理解计算机语言只是工具，算法才是程序设计的灵魂。有一种程序设计语言叫VB，它操作简单、上手快，所以我们今天选用VB来实现。
（4）编程实现：
把人们设计的算法转换成计算机能够识别的代码，并调试实现。学生课前微课学习了“VB编程四步曲”视频。课上点名请学生回顾：
①界面设计：该界面需要设计哪些部分呢？。
②编写代码：把人们设计的算法转换成计算机能够识别的代码。
③调试运行：刚编写的程序不一定正确，必须在计算机上反复测试，排除程序中的错误，测试其是否能达到预期的效果。
④保存文件。

【设计意图】通过问题引导学生一步步理解计算机是按程序所规定的内容和步骤来解决实际问题，了解编程加工信息的内在机制。课前通过“VB编程四步曲”微课预习，提高本节学习效率。
（三）实践、体验（10分钟）
1、先要求学生访问课前下发的学习文件包(包含范例、任务单、二次函数代码、课件、微课等)。
2、调试运行整个程序，体会里面的算法策略，尝试借助于注释了解每段代码所完成的工作或含义。
教师巡视指导。在此过程中教师要注意学生是否正确地运行了程序，看到了运行结果；学生在修改源程序时，函数表达式写得是否正确。记录其修改源程序时出现的错误。
【设计意图】
通过问题引导学生一步步理解计算机是按程序所规定的内容和步骤来解决实际问题，了解编程加工信息的内在机制。课前通过“VB编程四步曲”微课预习，提高本节学习效率。
通过让学生调试运行整个程序，亲身体验感悟编程加工的主要过程，突出重点；并加深对编程加工内在机制的理解。
（四） 研究代码，深层体验（10分钟）
1.教师利用VB计时小程序计时，设计问题抢答环节：（同学们要学会倾听，他人说完后方可发言）
(1)坐标系统如何绘制的？
结论：Picture1.Scale (-10, 10)-(10, -10) '定义坐标系
Picture1.Line (-10, 0)-(10, 0), RGB(0, 0, 255) '画横坐标轴，颜色为蓝色
Picture1.Line (0, 10)-(0, -10), RGB(0, 0, 255) '画纵坐标轴，颜色为蓝色
(2)rgb(0,0,255)是何意？结论：rgb函数，返回红 、绿、蓝三个颜色值。老师强调，在设定时候，这三个颜色值只能是0-255间的整数。
学生修改代码，rgb(0,0,0) rgb(255,255,255)分别是表示什么颜色，请学生笔记，强调这是学考考点。
(3)将STEP的值调为0.1,图像有何变化？请学生仔细观察图像的绘制过程和效果。
结论：我们可以发现，Step值得大小变化会影响到画点的个数，从来影响图像绘制速度和图像质量。
(4)画点的方法？结论：Pset方法。
(5)循环什么时候结束？结论：当x>10时结束程序。
2． 删除NEXT X 让学生观察会出现什么？
结论：①VB会自动校验错误②编写的代码中任何一行都很关键，缺少哪一行，程序都不能运行成功。
【设计意图】
通过问题引导学生一步步理解计算机是按程序所规定的内容和步骤来解决实际问题，了解编程加工信息的内在机制。课前通过“VB编程四步曲”微课预习，提高本节学习效率。
通过代码分析，加深理解。帮助学生懂得计算机程序设计的基本思想：按照人类解决问题的思维方法，进行人机对话。计算机能够听懂的“话”，就是我们输入的命令。消除计算机编程的神秘感，激发学生学习计算机编程的兴趣。感悟到用计算机程序解决问题的魅力。

（五）拓展、创新（10分钟）
1．修改程序，让此一元二次方程函数图像开口朝下？图像变色？
2．完善程序，添加 “退出”、“清除”功能。（教师提示代码：退出end，清除 Pictrue1.Cls）
3.完成并提交学习评价表。（完成对应项记5分，总分25分。折合计入平时成绩。）
小组自我评价表
机号+姓名
基本任务
拓展任务
界面美观
互助合作
创新
问、答
【设计意图】
通过问题引导学生一步步理解计算机是按程序所规定的内容和步骤来解决实际问题，了解编程加工信息的内在机制。课前通过“VB编程四步曲”微课预习，提高本节学习效率。
学生信息技术水平参差不齐，学生上机练习采用分层的任务和目标。
（六）交流评价、归纳总结（5分钟）
1.每个任务，鼓励完成较好的小组展示其作品，师生点评。
2．结合自身体验请学生回顾编程加工的主要过程，进一步明确本节重点。在编程时注意什么？
3.教师点评学生实践探究和小组合作情况，推选优秀小组。给予VB小游戏奖励。
4.鼓励学生：计算机程序设计语言从最初晦涩难懂的机器语言发展到比较接近自然语言的高级语言，人们也开始探讨自动化程序化设计，所有这些都极大地促进了信息的编程加工的应用与发展。相信通过今天的学习，有的同学会对信息的编程加工产生浓厚的兴趣，也许未来的IT精英里就有你们。同学们加油！
【设计意图】
通过问题引导学生一步步理解计算机是按程序所规定的内容和步骤来解决实际问题，了解编程加工信息的内在机制。课前通过“VB编程四步曲”微课预习，提高本节学习效率。
教师有目的地进行分层指导，让完成“任务”的学生通过“广播教学”给其他同学做示范，并介绍经验、体会，并且教师及时进行点评，其他同学提出补充或修改意见。通过交流互动，共同提高。
十、教学反思
在上本节课之前，我进行了认真地思索，学生大部分都没有接触过编程，但这是在必修课中唯一的一节编程课，我一定要让学生对编程产生兴趣，而不是畏惧感。这节课就不能按部就班讲VB界面的按钮、版面布局、代码等，而是课前让学生先欣赏一些案例，在教师引导中逐步简单的认识了VB及算法的思想，最后将主动权交给了学生，让学生自己思考如何变形、如何变色等，让他们真正成为课堂的主人。
这节课我发现部分学生的求知、探新的欲望非常强烈，在以后的教学中还需多努力，真正起到引路人的作用，引导学生向更高层次发展。课下有些学生问我下节课还学VB吗，打算要做一个自己的游戏，学生这种学习的热情和积极性，让我倍受欢欣和鼓舞，对上好以后的课更有信心了。
但这节课还存在不足，没有很好地关注每位同学，从提交的作业来看，还有11个同学没有完成任务或只做了一半。这在以后的上课中教师要注意多对他们关注，留意他们的学习进程。