顺序结构的教学设计 学生分析: 学生在高一必修模块接触过一些关于程序设计的知识,而对于高二学生只有在数学必修模块三中有对算法及程序的描述。因此学生对于程序设计的知识还是相对匮乏的。因此,在学习设计的过程中,应弱化对于某一编程语言的学习,应更注重学生编程思想的培养。
教学目标 知识与技能: 理解程序设计的顺序结构基本思想、掌握顺序结构语句特点。 过程与方法: 培养用算法分析问题的能力能够使用顺序结构编写简单的程序解决具体问题。 情感态度与价值观: 体会用结构化方法解决数学问题的便捷性。 明确结构化在程序设计中的重要作用。 激励尝试使用多种方法解决问题。 培养良好的编程习惯和态度。 教学重点: 理解程序设计的顺序结构基本思想。 教学难点
顺序结构实现语句的格式和功能。
编写简单的程序的过程。 变量的特点。 教学方法
任务驱动法、直观演示法、师生互动法 教学过程
一、新课导入
师:随着计算机和网络的普及,“编程”这个词汇越来越被大家熟悉。有时候一说起XXX 会编程序,都觉得这人很牛。编程真的是这么深不可测的事情么?非也非也,实际上编程很简单。它简单到...简单到就像一个游戏! 师:运行游戏电灯小人。介绍游戏规则和玩法,展示小人点灯过程。或安排学生上台试玩游戏! 生:认真观看教师游戏。
师:通过游戏,大家可以看到小人点灯的过程实际上是按照,从左到右,从上到下的顺序进行的,中间没有分支,没有重复。这种结构就是我们今天向大家介绍的顺序结构。
设计意图: 展示游戏运行过程,引起学生的好奇心,探索新鲜事物欲望。更让学生认识到编程并不复杂,引入本课主题——顺序结构。联系实际,拉近程序与生活的距离。
二、展望新课
师:今天同学们要设计的程序来源于一堂体育课的游戏。
A B
有一次在上体育课的时候, a 同学想和 b 同学做一个换球的游戏,同学们能不能帮他们出出主意? ( 如 a 原来拿篮球, b 原来拿排球,交换后, a 拿排球, b 拿篮球 游戏规则:要求每次交换只允许每人手中最多有一个球。 1.顺序结构的第一次亲密接触: 1.依照人的正常逻辑,必有学生想到直接互抛法来交换两个球的方法。分析算法,引出程序
算法 1 直接互抛法: Step1 : a( 或 b 拿篮球 Step2 : b( 或 a 拿排球 step3 : a 将篮球(或排球给 b step4 : b 将排球(或篮球给 a step5 :结束
生:两个学生先用简洁语言描述交换的过程,并演示。 设计意图: 以游戏形式展开讨论,学生的兴趣被调动起来。限定交换规则为下面的算法 2 和算法 3 做铺垫。
师:算法1程序可描述为: Dim a as single Dim b as single a=1 b=2 a=b b=a print a,b 师:请同学们对比算法 1 与算法 1 程序,你能猜猜程序每一行语句的含义吗?(提示 1 代表篮球, 2 代表排球, single为整型的意思
程序界面
分析程序设计的过程的一般步骤:
1.数据类型说明部分。 2.数据的输入部分。 3.数据的处理部分。 4.数据的输出部分。 算法 1 程序完善如下: …… a = 1 b = 2 Print “交换前 :a="; a, "b="; b a = b b = a Print " 交换后 :a="; a, "b="; b 让学生理解记忆,并将程序写到第一次亲密接触中运行程序不正确,设下疑点。 生:输入代码(一定学生自己手动输入,否则无法了解编程的完整过程 [提问]:程序运行结果为什么会和我们交换的结果不一致呢? 预测:学生运行程序可能出现的情况: 1.程序正确运行,但无法实现正确交换。 2.程序无法正确运行,出现编译错误。
教师应针对第2种情况予以说明,程序代码输入是否有误,输入法状态是否切换正确。
变量的特点:每个变量占用一个内存空间,有新的内容被送到这个变量中,旧的内容就被冲刷掉了。
师:分析变量在程序运行中的过程,使得学生清晰理解。
结论:程序运行结果不能满足要求,直接互抛法程序不成功。 设计意图
让学生对程序的格式有一个初步的印象,增强学生对程序编写的信心。算法 1 是不符合游戏规则的算法,因此直接给出程序,类似于语文中倒叙的方式,然后再分析。引入自然,加深印象,学生可以在默写的过程,理清程序的结构。激励教学法,使学生对学习充满期望和信心
顺序结构的第二次亲密接触: 师:编写程序贵在有创新,而创新的关键就是算法,一种新的算法不亚于建造一种新的机型。引导学生进行算法2探讨。
淮南市第三批学科带头人评选公开课材料 生：学生分析每一行程序对应的含义，学生操作运行程序，观察结果做随堂笔记学生立刻发 现程序运行结果不正确。学生简洁说明交换过程，并模拟演示 算法２ “ 第三人 ” 交换法： Step1 ： a( 或 b 拿篮球， b( 或 a 拿排球 step2 ：输出交换前 a,b 的值 step3 ：第三人 a( 或 b step4 ：第三人 a( 或 b step5 ： b( 或 a第三人 Step6 ：输出交换后 a,b 的值 Step7 ：程序结束 师：纵观整个算法，第三人扮演着什么角色？ 小结：第三人就像一个邮递员， 它是 a 和 b 换球的中转站 模仿第一次亲密接触的程序， 让学生将算法 2 程序写到第二次亲密接触中 （教师随堂辅导） 算法 2 程序如下 ( 传递变量 c ： Dim a as single Dim b as single a = 1 b = 2 Print "交换前 :a="; a, "b="; b c = a a = b b = c Print "交换后 :a="; a, "b="; b 师：分析变量在程序运行中的过程，使得学生清晰理解。 -6- 淮南市第三批学科带头人评选公开课材料 结论：小小“邮箱员” ， 结论：小小“邮箱员” 交换真方便 学生思考，并回答学生自己模仿算法 1 程序编写算法 2 程序 学生观看教师演示，并 思考了解中间变量作用，加深对程序的理解。 顺序结构的第三次亲密接触： 顺序结构的第三次亲密接触： 游戏规则 2 ：允许某一瞬间有人可以同时拿着两个球 师：有了前面两个程序编写的经验，同学们已经基本掌握了程序编写的过程。即分析问题， 寻找算法，计算机识别模式转化，及程序语言编写程序的过程。同学们还能不能带给我们更 多的惊喜呢？ 算法较复杂，可引导学生从模拟的算法中，将提示的交换程序补充完整。 算法 3近距离互换： …… a=1 b=2 Print “交换前 :a="; a, "b="; b a=a+b b=a-b -7- 淮南市第三批学科带头人评选公开课材料 a=a-b Print "交换后 :a="; a, "b="; b 师：分析交换过程 a,b 的值 学生回答 设计意图： 既是复述程序设计的过程， 让学生记忆一个程序设计的概念， 又能扩大学生的思维方式 算法复杂，学生可能无法
想到，可以让学生描述程序在交换过程中变量 a,b 的值理解程序 的运算过程。
三、拓展延伸 师：1.请修改刚才算法 2 的程序，按课本 33 面的代码输入。 2.输入测试数据为 1，2； 2.3,3.2; -1.8,8.1; h,1 -8- 淮南市第三批学科带头人评选公开课材料 1,j H,J 记录运行结果，分析为什么会出现以上结果。 设计意图： 一个程序做出来以后， 这个程序有没有价值是要通过大量的数据进行测试， 如果缺少测 试环节，这个程序是没有办法进行使用的。这里数据的测试目的有二，其一：让学生了解一 个完成程序的设计过程是包括测试的；其二：程序需要有一定的容错性，从而也引出下节内 容选择结构。 总结归纳 师：纵观上述三个程序，无论是算法１的程序，还是算法２和算法３的程序，从运行的 结构上说都有一个共同的特点。 从程序开始到程序结束， 程序运行有没有出现某一行语句重 复运行，或者某一行语句不执行的情况呢？ 程序设计的顺序结构：在程序执行过程中，语句按先后顺序一行一行执行，没有分支， 没有重复，直到程序结束。 学生回答 设计意图： 通过三次体验顺序结构的程序设计，学生能够深刻理解顺序结构的基本思想。 教学反思： 本节通过两个变量相互交换值来进行探讨， 教师以体育课中换球为例， 生动形象的比喻 程序设计中变量的交换， 并通过学生现场演示来让学生写出两个变量互换的算法， 并上机实 验测试结果是否正确与否，通过测试发现结果并不让人满意，进一步修改算法，让学生了解 让学生了解 显示生活中的互换与程序设计中的互换是存在差别的。 显示生活中的互换与程序设计中的互换是存在差别的。同时也为后面多种算法解决问题埋 下伏笔，让学生充分认识到中间变量的作用和特征。让学生亲自输入代码，体验编程的过程 中可能会出现的问题，测试数据测试程序容错性，让学生对程序开发设计有个完整的认识。 -9-
