浙教版信息技术选修1 5.2 解析算法的程序实现——进制转换计算器 教案

解析算法—进制转换器
教学设计思想
1.以数字学校云课堂作为学生自主学台，推送学习资源（解析算法学习目标文档、在线学习视频），并完成相关提问。
2．利用云课堂的统计分析功能及教师对学生提问的分析，完成课堂教学设计。学生提出，没有编程实践体验！编程实践是算法学习的必经之路。在教学设计中，立足于“做中学”和“学中做”的设计思想，在“进制转换器”软件的开发设计过程中，通过观察、分析、设计、调试等活动获得丰富的实践体验，进而提升学生的信息素养。
3.以二进制与十进制的相互转换为知识基础，通过分析问题→建立数学模型→提炼数学表达式→确定算法，最终实现进制转换器软件的制作。通过该软件的开发设计，理解解析算法的核心思想。
4．以递进式教学方法作为本课教学过程的整体思路。通过“创设情境引入主题→助人为乐激发兴趣→讨论分析掌握知识→程序设计提升自我”四个递进式教学阶段，使学生充分理解解析算法的算法思想，掌握解析算法程序实现的步骤。
教学设计
（一）、教学目标
1.知识与技能
理解解析算法的算法思想
能从给出的描述或代码中识别解析算法
（3）能运用解析算法解决日常生活问题及与该算法有所关联的各学科实际问题，完成编程实践体验
2.过程与方法
能对具体实例进行分析，发现解决该问题的典型算法。
能依据分析建立算法的数学模型，写出相应VB表达式。
在共同讨论和学习，完成程序设计，并不断完善程序。
3.情感态度价值观
（1）通过对实例的亲历体验，激发学生的学习兴趣。
（2）通过对实际问题的分析，培养学生分析问题的能力。
（3）通过自主实践、自主探究培养学生解决实际问题的能力，不断提升学生的信息素养。
（二）、教学重点、难点
1.教学重点
对解析算法思想的理解
利用解析算法解决实际问题
2.?教学难点
（1）对实际问题数学模型的提炼
（2）将数学模型转化为正确的VB表达式
（三）、学情分析
本节课授课对象为普通高中高二年级，参加必修和选修的全体学生。学生已完成信息编码部分相关知识的学习（二进制与十进制的相互转换、《信息技术基础》中“算法及其实现”相关知识），学生已经有一定的编程基础，对VB基本表达式书写及程序结构比较了解；学生已经通过数字化云课堂的自主学习，对解析算法有初步的理解，但缺乏程序设计实践体验活动，学生有实践体验的需求。
（四）、教材分析
本节课是浙教版高中信息技术《算法与程序设计》第五章《算法实例的程序实现》第二节的内容，主要任务是学会使用解析算法解决实际问题，并掌握用程序设计语言VB来实现有关解析算法的实例。解析算法来源于生活，生活中的很多问题都是用解析算法解决的。解析算法注重学生逻辑思维能力的训练，同时它也充分体现了用计算机解决实际问题的思想，是设计算法的一种重要方法。
（五）、教学策略与方法
1．教法：讨论法，任务驱动法，精准教学法
2．学法：基于数字化云课堂的自主学习法
（六）、课前准备
1．教师准备：
数字化云课堂中“解析算法”同步课程视频，“奔跑吧兄弟”节选改编（创设情景，导入主题用）、《进制转换器》程序、教学用PPT等。
2．学生准备
根据教师推送的学习任务，通过数字化云课堂自主学习，并对学习内容提问。
3．教学环境
安装有Microsoft
Visual
Basic
6.0
中文版的多媒体网络机房
三、教与学的过程
教学阶段
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境
引出主题
情景导入：同学们喜欢看《奔跑吧兄弟》这个综艺节目吗？想看吗？
那么老师就满足同学们的要求，一起观看《奔跑吧兄弟》节选改编的微视频！
对视频中关于灯语问题进行提问及分析：
四组二进制数，同学们你们分析出答案了吗？
[回答]喜欢。
?[回答]想！
期待中……
学生分析，得出答案：4组二进制数。运用所学信息编码的知识，得出密码是：2
，3，4，1
通过学生们喜欢的综艺节目《奔跑吧兄弟》中第2期“未来特工”节选改编的微视频，创设情境，并对于视频结束部分，由灯语传递的开锁密码（二进制：10，11，100，1），作为导入，激发学生的学习兴趣，增强好奇心，为接下来的教学做铺垫。
切入正题
展开教学
同学们，我们通过分析问题，寻找到了解决问题的方法，接下来我们动手编写一个程序，实现二进制与十进制相互转换，帮助那些没有学过进制转换的朋友也能得出密码，好不？
-6604051435000为能帮助其他人而高兴，跃跃欲试！
给出学生目标程序，并用刚才的密码进行简单测试，明确学习目标。用计算机解决实际问题，以帮助那些有需要的朋友也能得出密码。同学们都喜欢乐于助人，欣然同意，为教学展开，有个好的开始。
任务驱动
逐个击破
二进制转换为十进制
方法：按权展开相加
3683053213000讨论：将二进制数转换为十进制数VB程序实现的技术难点，有哪些？
输入二进制数赋值给变量a
①变量n为二进制数总位数
②第i次取到数位，位数值是？权值是？（i的取值范围1~n）
③an=位数值
权值
建立数学模型：按权展开相加法类似于求数学等比数列通项和。
学生分析讨论：
1.二进制总位数
2.每位的位数值、权值
①二进制数的总数位：n=len(a)
②第i次取到的位数值：
VAL(mid(a,n-i+1,1))，权值：2^（i-1）
③第i次取到的数位an：
an=
Val(mid(a,n-i+1,
1))
2^（i-1）
上机实践：
a
=val(
Text1.Text)
n=
len(a)
For
i
=
1
To
n
an
=
Val(mid(a,n-i+1,
1))
2^（i-1）
sn
=
sn
+
an
Next
i
完成程序，并调试。
师生通过对问题的共同分析、讨论，探讨难点，建立数学模型，书写表达式，
充分体现“做中学”，“学中做”的设计思想。通过程序设计实践活动，体验解析算法思想，掌握运用解析算法解决问题的方法。完成程序设计实践体验活动，积累程序设计经验。
程序设计
能力提升
十进制转换为二进制
方法：除2取余，逆序输出
-57155588000讨论2：将十进制数转换为二进制数VB程序实现的技术难点，有哪些？
输入十进制数赋值给变量a,并将该数字作为被除数。
①变量a与2的余数，并赋值给变量b，并利用变量s实现逆序连接。
②将变量a除以2的商作为新的被除数a。
③判断被除数a是否为0，不为0，则转到步骤①执行，否则转到④执行
④输出变量s。
(未知循环次数，采用do
while
……loop循环)
学生分析讨论：
1.余数的值，逆序连接
2.新的被除数值
3.结束循环的条件
①b=a
mod
2
s
=
Str(b)
+
s
②a=a\2
③循环执行条件a>0
上机实践：
a
=
Val(Text2.Text)
Do
While
a<>0
b
=
a
mod
2
s
=
Str(b)
+
s
a=a\2
Loop
完成设计，最终调试。
归纳总结
理论提升
归纳总结：解析算法(analysis
algorithm)是指用解析的方法找出表示问题的前提条件与所求结果之间关系的数学表达式，并通过表达式计算来实现问题求解。
理论学习，理解认识解析算法的思想，明确解析算法是人们解决问题时最常用的方法之一。
在程序设计实践基础上，归纳解析算法思想，将实践与理论紧密结合。
分享交流
共同进步
辅导学生完成软件制作，生成可执行文件，对已经通过测试的软件进行分享交流。
通过老师的个别辅导和学生间的讨论交流，完成软件制作，并提交作品，作为课堂学习评价依据。
分享成功的喜悦，通过交流，共同进步。通过学生的自评及教师的综合评价，学生对程序设计更加感兴趣。
课堂小结
①总结解析算法思想、利用解析算法解决实际问题的过程。
②反馈学生软件设计完成情况。对课堂中学生的操作及知识的掌握情况进行综合评价。
交流本节课的学习体会和心得
通过本节课的学习，学生能够清晰、直观的认知解析算法实现过程，进而培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。
四、教学反思
编程实践是算法学习的必经之路，学生对编程实践有需求是学生学习的源动力，但编程过程是比较枯燥的。为此，首先由学生在线自主学习，对所学知识有初步认知；然后在课堂教学设计过程中，创设学生感兴趣的情境，由学生喜欢的综艺节目《跑男》中关于破解密码部分片段，进行节选改编，引入到教学内容；接着提出应该做一个乐于助人的人，编写一个进制转换器，帮助更多的人，来提出学习要求，这样学生既愿意学，也乐于动手实践，在不知不觉中学会了，教学目标顺利达成。这种设计有以下几点优点：
1、
符合学生的认知结构
教师根据学生学习需求创设学习情境，使新知识的出现不是突然的，无端的，学生不会觉得为了学习而学习，而是觉得学习是有意义的，学习目标是非常明确的，同时也是有基础有能力去掌握它并运用它来解决问题的，可以促进他进一步学习的自信心和学习能力的提高。
2、
与实际应用相结合
所创设的问题是学生关注的问题或与学习、生活密切相关，这给学生提供了一个运用所学知识的“虚拟”平台，甚至是实际平台，缩短了知识与应用之间的距离。当学生看到他们的学习资料与实际生活之间的联系时，学生的积极性会被调动起来，他们会尽力学习、掌握相关的信息，并运用所学来解决问题，这有助于加深学生对知识的理解及迁移应用。
3、
自主学习与开放性的课堂学习更加突出学生的主体地位
基于数字化云平台的学习是一种学生为主体的自主学习，加上开放性课堂实践活动的学习。学生自主参与学习的过程，学生愿意学习（具有学习的动力）、主动学习（成为学习的主人），并且通过与同伴、教师的合作与交流，通过不断地反思，调整自身已经习惯的学习方式与方法，在解决问题的过程中获得解决问题的能力，从而更加地善于学习，成为独立的学习者。