第二章算法与程序实现
2.1解决问题的一般过程和用计算机解决问题
【课程标准】
通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程。
【教学目标】
●体会人工解决问题与计算机解决问题的不同特点。（信息意识）
●通过亲历项目“利用计算机编程模拟‘自助式人行过街红绿灯’”问题的解决过程，经历计算机解决问题的一般过程。（计算思维）
●通过经历项目问题分析、设计方案，能初步规划项目解决方案。（计算思维）
●认识Python语言，了解计算机程序的主要功能，能够修改简单的程序代码，体验程序设计的魅力。（数字化学习与创新）
【学业要求】
依据解决问题的需要，设计和描述简单算法；利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。
【学情分析】
高中阶段的学生善于观察思考问题，具有较强的逻辑思维能力，但对于解决问题的方法和过程缺乏系统性的分析与梳理能力。在义务教育阶段，学生已经掌握了信息技术的相关知识与技能，具备了一些程序设计的基础。在高中阶段，要让学生理解隐藏在软件背后的数据加工方法与处理原理，以便能更自如地应用计算机创新性解决问题。本章正是通过项目学习引领学生走进编程，学习通过计算机程序设计解决问题，培养计算思维。
【教学重点】
用计算机解决问题的一般过程。
【教学难点】
运用计算思维进行问题分析和分解。
【教学方法】
教学方法：项目教学、小组合作。
软硬件资源：项目方案、Python 语言运行环境。
【教学过程】
教学环节
教学内容
学生活动
设计意图
创设情境
1．情境再现：红绿灯路口交通指挥。
我们每天上学和放学路上都会经过红绿灯路口，路口的交通状况如何？请同学模仿红绿灯路口的车流量情况，做一个情境再现。
2．教师引导学生思考以下三个问题：
（1）交通警察指挥交通的过
程；
（2）人工指挥和信号灯控制各自的特点；
（3）程序自动化控制的优势。
3．师生分析解决问题的一般过程
（1）分析问题；
（2）寻解决问题的途径与方法；
（3）解决问题并验证结果。
参与活动
思考回答
通过情境再现，让学生切实感受身边的问题，并引出解决问题的一般过程，以及用计算机解决问题的优势，为后续本节课的重点内容“用计算机解决问题的过程”做铺垫
提出问题
学习新知识
1．提出问题：交通信号控制系统是利用计算机程序控制红绿灯时长变化来指挥交通的。利用计算机解决问题能在某种程度上提高解决问题的效率。
那么，用计算机解决问题的一般过程是什么？
2．对比分析，总结归纳：将交通警察指挥交通的一般过程与用计算机编程解决该问题进行对比分析，总结出用计算机编程解决问题的一般过程：
（1）提出问题；
（2）分析问题；
（3）设计方案；
（4）编程调试；
（5）解决问题；
交流讨论
思考回答
本环节是本节课的重点内容，为后面学生亲历项目活动做好铺垫
项目引领
while循环语句的程序流程图亲历过程
1．引出项目活动：编程控灯利出行。
智慧交通成为智慧城市的重要组成部分，很多城市为了便于行人出行，会在道路上配置一种“自功式人行过街红绿灯”。行人按下过街按钮，当信号灯变为绿灯后便可通行。这实现了行人和信号灯之间的交互，体现了人性化交通管理，一定程度上是高了道路通行率。
2．确定项目任务：通过编程，模拟实现“自助式人行过街红绿灯”的效果，体验用计算机解决问题的过程
聆听
思考
项目引出的是本节课重点内容的学习过程，亲历项目的过程也是本节课难点的突破环节
环节1：分析问题
1．引导学生完成学案中项目分析部分。两人一组，完成一份“自助式人行过街红绿灯”问题分析表。
2．请个别学生说说自己见过或使用过的自助式红绿灯，或是想象一下其能否实现更多的功能，进一步修改完善问题分析表。
讨论
填表
学生通过经历分析问题、设计方案和编程调试的过程，了解用计算机解决问题的一般过程。同时，让学生对代码进行修改及运行，能更好地引出后面章节的学习
环节2：设计方案
1．引导学生进行方案设计。在方案设计中，将问题分解为若干个相对独立的功能，每个功能完成一个特定的任务。
2．简单介绍算法设计。选择一个子功能进行详细的操作步骤设计，即简单算法设计。提示学生这是编程的依据。
聆听思考
设计方案
环节3：编程调试
1．认识程序。编写程序是利用计算机程序设计语言描述算法，实现问题求解的过程。编写完成的程序需要进行调试运行。对运行结果进行分析验证，最终解决问题。
2．引导学生自学Python程序设计语言，尝试对指定的Python程序代码进行简单调试。
3．师生交流，总结该程序代码的功能。
调试程序
观察效果
思考交流
归纳总结
提升思想
师生总结：用计算机解决问题的一般过程；项目实施中的关键环节；完成整个项目需综合运用多学科知识，进一步学习算法设计和Python语言，引出后续课程
交流反思
梳理归纳
归纳总结本节课内容，提炼重点难点；强调项目的综合性，为后续课程做好铺垫
教学反思：

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