《揭开计算机工作的神秘面纱——程序设计初步》教学设计方案
一、教学设计
（一）教学目标
1.理解计算机程序的概念，初步掌握利用计算机程序解决问题的基本思想和方法。
2.熟悉Visual Basic编程环境及其基本操作。
3.亲历用计算机程序解决问题的完整过程，体验用其解决问题的方法。
4.激发学生学习编程、探索知识的兴趣，培养学生发现、解决问题的能力。
（二）内容分析
1.教学重点
通过体验程序的运行过程及作用，了解用计算机程序解决问题的基本思想，掌握用计算机程序解决问题的方法。
2.教学难点
理解计算机程序的概念；应用掌握的方法创造性地解决生活中的问题。
3.教学内容在整个知识体系中的位置
本节课学习的内容是用计算机程序解决问题，属于信息加工与表达这一教学主题。课程标准对这部分内容的要求是了解计算机进行信息处理的基本过程，初步认识计算机与人类处理信息的异同，具体实施可通过使用一种高级语言编程工具解决一些简单问题来实现。
教材将这部分内容编写在第四章《信息的加工与表达》（下）中的第一节（教材的学习内容是通过体验程序的运行过程和作用、查看程序的代码，对计算机程序有一个感性的认识，理解计算机程序的概念，再通过一个简单程序的设计，剖析用计算机程序解决问题的过程。教材给出的实例是加密解密程序，使用的编程环境是VB。）。依照课程标准的指导思想和要求，根据我校学生的具体情况，我们选择了简单易学的VisualBasic编程环境，并通过学生感兴趣的多个实例来实施教学，取得了良好的教学效果。
（三）学生分析
我们的学生来自不同的初中学校，他们的信息技术背景不同，信息素养和动手操作能力也不同。绝大部分学生没有学过编程知识，因而这部分内容对他们来说是全新的；有的学生参加过兴趣班的学习，具备一定的编程能力；有的学生对于程序设计只是略有耳闻。面对层次分明的学生，只有实施分层次教学，设置不同难度的任务，才能让他们在课堂上都有所收获。
（四）教学思路
关于教学流程和教学活动的设计思路
教学流程分五个部分：
创设情境，问题引入
（展示游戏程序和万年历程序，邀请学生参与体验，激发学生的学习兴趣）
↓
透过现象，认识问题
（通过打开刚才运行的程序，让学生对程序有一个感性的认识，理解计算机程序的概念）
↓
启发引导，体验编程
（解决一个简单的问题：用计算机在屏幕中央画一个红的圆，教师启发学生，学生设计算法解决问题，教师引导学生编程解决）
↓
设置不同层次的任务，培养学生创造性解决问题的能力
（学生的基础不同，因此在教学中分层次设置三个不同难度的任务，难度依次增加，使得每个同学在课堂教学中都能有所收获，解决问题的能力都有所提高）
↓
交流与评价
（交流算法与程序，共享思路，促进学生共同发展）
二、教与学的实际过程描述
1. 教与学的过程描述
教学过程参见表2－12：
表2-12 教学过程描述
教学阶段及所用时间 | 教师活动 | 学生活动 | 对学生学习过程的观察和考查 | 信息技术的应用 |
创设情境，问题引入 （5分钟） | 情境：同学们，今天我们要在课堂上进行一次神秘的旅行，请大家观看大屏幕（一个两人对抗的小游戏）。 提问：谁愿意来玩这个小游戏？请男同学和女同学各派一个代表到讲台上来。 点评：虽然这是个小游戏，但要赢却不是那么容易，需要你的知识和智慧。（下面提问第二个问题） 提问：哪位同学知道20世纪的第一天是星期几？ 展示：万年历程序。 说明并提问：第一个游戏虽小，但让我们玩得很开心，万年历能给我们的学习生活带来很大的方便，它们是如何实现的呢？ 引出：今天我们将进行一次计算机编程之旅，揭开计算机编程神秘的面纱，看看人们是如何使用计算机程序来解决问题的 | 观看讲台大屏幕投影 两位同学上讲台参与教学 学生思考 | 学生的学习兴趣被充分调动起来，积极参与教学 | 多媒体课件演示 大屏幕投影 |
认识计算机程 序的概念 （5分钟） | 请大家观看大屏幕：让我们退出正在运行的程序。现在看到的这个蓝界面就是Visual Basic的编程环境。刚才我们看到的两个小程序就是用Visual Basic语言编写的。现在请你思考一下：什么是计算机程序？ 所谓计算机程序，就是计算机能够识别的指挥它来解决问题的一行一行的语句（也叫指令）。 人们编写程序告诉计算机做什么，计算机则严格地执行程序中规定的每个步骤，帮助人们解决问题 | 学生积极思考 | 学生认真观看演示，积极思考，努力总结对问题的认识 | 多媒体课件演示 大屏幕投影 |
启发引导，体验编程 （10分钟） | 下面让我们自己动手来解决一个问题： 用计算机在屏幕中央画一个红的圆。 提问：首先我们抛开计算机，想一想怎样画一个圆呢？（师生共同探究，由学生回答，师生讨论，老师板书） 纸上画圆： 1. 确定输出介质（纸张） 2. 计算圆心坐标（x,y） 3. 给出半径大小r 4. 用红笔画圆 5. 结束 说明：我们已经设计好了解决问题的方法和步骤，并且通过自然语言描述出来了，现在把它交给计算机，它为我们完成任务了吗？为什么？现在我们就用一种计算机能识别的语言来描述。 提问：计算机的编程语言有很多，我们同学都知道哪些？课堂上我们用Visual Basic语言，因为这种语言简单，易于理解，非常适合编程初学者。（需要介绍一下屏幕坐标系，通过与数学坐标系对比。能显示的颜数0～15） 现在请你打开“我的电脑”，打开D盘Visual Basic文件夹，运行qb.exe文件（教师同步演示，介绍常用菜单的操作），在编辑界面输入这些程序行，运行程序，看看计算机完成了什么工作？ 引导学生探究：现在请修改一下参数，看看还能画出什么颜的圆，能不能在屏幕的任意位置画圆，能不能画出半个圆及1/4个圆 | 学生回答教师提问 学生回答：“没有”。 学生纷纷发表见解：因为计算机看不懂。 学生回答：Basic语言、Pascal语言、C语言、VB、VC、C++等等。 学生动手操作： 1.执行【file】→【new program】，新建一个程序。 2.在编辑界面敲代码，运行程序，查看结果：在黑的背景上，以屏幕的中心为圆心，画了一个红的圆（学生自己操作，探究问题） | 一位同学回答问题，把他设计的算法与老师交流，在讨论中总结出解决问题的方法，其他同学也都在认真思考着问题，并关注着老师与这位同学之间的对话，在适当的地方予以补充和纠正 学生尝试使用编程软件，输入程序代码验证程序。 学生能根据老师提出的问题，在老师的引导下进行探究活动 | |
剖析用计算机 程序解决问题 的过程 设置不同层次的任务，培养学生创造性解决问题的能力 （15分钟） | 回顾并分析上题，剖析用计算机程序解决问题的过程： 在学生认识用计算机解决问题的过程中，让学生了解计算机语言只是工具，算法才是程序设计的灵魂。 拓展：同学们，画一个圆是个比较简单的任务，生活中还有更复杂的问题等待我们去解决，请看大屏幕。 提问：它们是什么？有什么共同的特点？ 要求：现在你可以任选其中的一个来完成。请你不要急着动手编写程序，先到解决问题的方法和步骤即“算法”，把它用记事本一步一步地记录下来，并以“姓名1（2、3）.txt”保存在D盘Visual Basic文件夹。 然后，你再尝试着编程来解决它。程序以“姓名的拼音.bas”保存在D盘Visual Basic文件夹。 提交作业：将这两个文件上传到服务器（ftp://10.40.60.101）,粘贴到高一二班文件夹中。 | 学生观看课件，联系上题，体会用计算机解决问题的五个过程 学生回答：靶子、奥迪汽车标志、奥运会徽（五环） 学生回答：都是由圆组成的 选择题目，设计算法，记录在记事本中 使用Visual Basic编写程序 提交作业 | 学生们认真观看大屏幕，当他们看到要解决的问题都是生活中常见的问题时（靶子、奥迪汽车四环相套的标志、奥运五环），都跃跃欲试，选定题目后，都全神贯注地投入到问题的解决中去 | |
交流 评价 （10分钟） | 从选择三个不同题目的学生中各请一个代表上讲台演示，介绍各自的算法、编程实现的情况以及在解决问题过程中遇到的问题和解决的措施。 课堂时间有限，教师简单点评 | 总结操作过程中的经验与教训，理解计算机程序解决问题的方法 | pascal语言难学吗走上讲台的同学自信地介绍自己设计的算法，演示自己编写的程序。其他的同学认真观看 | |
三、教学反思
本节课的主要任务不是对程序进行调试和编辑，而是初次体验与剖析程序设计的思想方法，通过体验程序、体验问题分析和算法设计等环节充分理解用计算机程序解决问题的基本过程，引发学生对计算机程序的兴趣；特别是在教学中突出了对算法设计的体验，在教学中要照顾学生的差异，对于计算机程序解决问题有两种方法：顺序解析和逆向推理。逆向推理多运用于数学论证。在剖析程序时先从最终程序入手，然后推理算法设计，最后通过源代码进行验证，最后让学生通过修改代码程序来改变程序的功能，让学生亲历算法，验证猜想，读懂程序，尝试修改，避免了对程序与代码的细化解剖，而突出体验程序设计的思想，体验人机交互这个核心。
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