3.2《Python程序設計-科技開啟智能生活“Python分支結(jié)構(gòu)項目設計”》教學設計-20232024學年浙教版高中信息技術(shù)必修1

3.2科技開啟智能生活——“Python分支結(jié)構(gòu)項目設計”教學設計課題科技開啟智能生活——Python分支結(jié)構(gòu)項目設計課型新授課課時1課標分析適應的課程標準：1.7掌握一種程序設計語言的基本知識，使用程序設計語言實現(xiàn)簡單算法。通過解決實際問題，體驗程序的基本流程，感受算法的效率，掌握程序設計與運行的方法。本節(jié)課主要對應的核心素養(yǎng)是信息意識、計算思維、信息社會責任，學生通過解決生活中實際問題——天貓精靈智能音箱的設計，通過合作探究完成項目活動，體驗計算機解決問題一般過程，感受算法解決問題的效率，編寫實用性程序，培養(yǎng)編程解決問題的能力，在實踐中提升核心素養(yǎng)。教學內(nèi)容分析本節(jié)是浙教版必修一《數(shù)據(jù)與計算》第三章《算法的程序?qū)崿F(xiàn)》大單元設計中第2課時的內(nèi)容，當下人工智能時代背景下，生活中很多應用都可以挖掘出順序結(jié)構(gòu)、分支、循環(huán)結(jié)構(gòu)等應用的案例，故選擇“天貓精靈”智能音箱應用案例開展項目式學習。大單元設計：第一節(jié)：天氣鬧鐘——變量、賦值語句、運算符、表達式、input輸入、print輸出語句第二節(jié)：喚醒功能、娛樂點播V1.0、V2.0——分支結(jié)構(gòu)、字符串、in運算符第三節(jié)：娛樂點播V3.0循環(huán)點播、V4.0聲音版——循環(huán)結(jié)構(gòu)、導入模塊學情分析本節(jié)課的授課對象為高一的學生，通過前面章節(jié)內(nèi)容的學習，學生對數(shù)據(jù)、計算有了簡單的認識；學生已經(jīng)學過python基礎及字符串、列表、字典等數(shù)據(jù)類型、程序三種基本結(jié)構(gòu)、模塊的導入及應用等內(nèi)容，學生已經(jīng)掌握了用計算機解決問題的一般過程，具備了一定的編寫和調(diào)試程序的能力。在復習前面知識的基礎上，通過分析實際生活中問題（天貓精靈等智能音箱語音助手），編寫實用性程序，培養(yǎng)編程解決問題的能力。教學目標1.熟練使用分支、循環(huán)結(jié)構(gòu)設計算法2.能夠用python編程語言實現(xiàn)單分支、雙分支、多分支結(jié)構(gòu)3.能夠使用分支結(jié)構(gòu)分析解決生活中的問題，并用程序代碼實現(xiàn)重難點教學重點：1.掌握分支結(jié)構(gòu)if、ifelif語句格式；2.使用單分支、雙分支、多分支結(jié)構(gòu)設計算法3.學會if、ifelif語句編寫分支機構(gòu)的程序，去解決生活中問題。教學難點：1.理解多分支語句的結(jié)構(gòu)特點2.能根據(jù)具體場景選擇合適的分支語句，解決（解釋）生活中的問題（現(xiàn)象）教學策略項目式教學、自主探究法和小組合作學習課前準備教學媒體1.網(wǎng)絡教室、廣播演示軟件、Python編程環(huán)境2.智能音箱、智能空調(diào)（完成聯(lián)網(wǎng)調(diào)試）教學環(huán)節(jié)項目活動項目指導創(chuàng)設情境，導入新課：互動體驗1.實踐體驗，引起興趣：邀請學生到講臺與天貓精靈進行互動，然后教師演示互動，體驗天貓精靈控制智能空調(diào)（開關(guān)機、溫度調(diào)節(jié)等功能）——你好，天貓/天貓精靈——主人，你好！教師總結(jié)，引出本節(jié)課項目內(nèi)容——用python編程制作自己的專屬天貓精靈（智能音箱）2.師生回顧計算機解決問題的一般過程為了更簡單、直觀地通過程序來了解它的運行原理，也為了設計程序的方便，我們將語音交互轉(zhuǎn)換為文字的輸入、輸出，嘗試通過簡單程序模擬“天貓精靈”學生跟天貓精靈交流互動體驗，調(diào)動積極性回顧計算機解決問題的一般過程，引出本節(jié)項目目標活動1：喚醒功能自主探究實踐練習教師：回顧剛才互動過程，我們跟天貓精靈交流，第一步要先干什么？喚醒功能：用戶輸入“天貓精靈”、或者“你好天貓”可以喚醒智能音箱，其他詞語“小愛同學”“叮咚叮咚”則無法喚醒。分析問題判斷用戶的輸入是否指定詞語，是算法的什么結(jié)構(gòu)？_________(順序、分支、循環(huán))算法描述請思考并模擬一下計算機的實現(xiàn)過程，填寫流程圖空白處：_______程序設計打開桌面——“學生資料”里面“1喚醒能.py”，完善代碼，并調(diào)試運行代碼編輯：右鍵——EditwithIDLE——EditwithIDLE3.7，編輯完成按F5運行。talk=input("請輸入文字：")#輸入文字存儲在變量talk中if:#判斷talk是否“天貓精靈”print("主人，你好！")#語句縮進調(diào)試運行拓展（選做）：多個條件如何組合判斷（“天貓精靈”、或“你好天貓”）？（學有余力同學，繼續(xù)完成。）______________________________（連接的邏輯運算符是and還是or？）______________________________思考：是否可以自己定義喚醒詞？關(guān)系運算符：==、!=<、><=、>=in(成員運算)邏輯運算符：andor、not分層任務：學有余力同學完成?；顒?：娛樂點播v1.0（簡化版）：師：喚醒天貓精靈后，我們就可以和它互動啦。我們先來休息一下，點播一首歌吧功能示例：—播放音樂—主人！即將播放音樂《芒種》...—播放歌曲、說個笑話...—主人，我聽不懂您說的話。請換一種試試吧？例如：“聽音樂”...分析問題根據(jù)用戶指令進行條件判斷。算法什么結(jié)構(gòu)？______(順序、單分支、雙分支、多分支、循環(huán))算法描述：流程圖描述算法實現(xiàn)過程思考:如何判斷用戶指令talk是否含有“音樂”關(guān)鍵字？表達式：__________________抽象問題：提示：“某字符是否存在于字符串中”知識點撥：in運算符：a是否包含在b中，如“x”in“xyz”結(jié)果為“真”（Ture）程序設計打開“學生資料”里面“2娛樂點播V1.0.py”，完善代碼，并調(diào)試運行。#娛樂點播V1.0版本talk=input("請輸入指令：")if___________________:#補充代碼。判斷輸入是否包含“音樂”關(guān)鍵字print("主人，即將為您播放音樂!")#文字回復else:print("主人，您的話我聽不懂!換一個說法試試吧，如“播放音樂”......")調(diào)試運行活動3：娛樂點播功能V2.0師：實際生活中，并不是一個點播功能，因此我們增加多功能點播選項。功能描述：增加更多點播選項?！熵埦`，唱首歌/講個笑話/放音樂/講故事/播放兒歌......—主人！即將播放歌曲《芒種》......分析問題允許用戶輸入多個指令其中之一，執(zhí)行相應的操作，屬于多條件判斷。探究實踐算法描述：流程圖描述算法實現(xiàn)過程知識點撥：多分支ifelif語句格式多分支結(jié)構(gòu)ifelif語句：if條件1:語句組1elif條件2:語句組2...else:（可省略）語句組n+1編寫程序打開“學生資料”里面“2娛樂點播V2.0.py”，完善代碼，并調(diào)試運行。#娛樂點播V2.0版本talk=input("請輸入文字：")if————:#補充代碼。判斷talk是否包含“音樂”print("主人，即將為您播放音樂!")#文字回復———————:#判斷是否包含“歌”關(guān)鍵字print("主人，即將為您播放歌曲!\n正在播放：你笑起來真好看...")———————:#補充代碼，判斷是否包含“笑話”關(guān)鍵字print("主人，即將為您講冷笑話!\n“為什么寒假比暑假短？”“熱脹冷縮啊?！?.....")else:print("主人，您的話我聽不懂!換一個說法試試吧，例如“講笑話”“放音樂”......")調(diào)試運行請學生演示自己的代碼。（學生調(diào)試發(fā)現(xiàn)：程序執(zhí)行一次，不能連續(xù)點播多次，需要再次F5運行程序，才能繼續(xù)互動點播。引導學生設計V2.0版本）.思考：師：V2.0版點播有什么缺點？運行一次程序，能否連續(xù)輸入指令？我們進入V3.0版本組長指導全員過關(guān)考：V2.0版有什么缺點？運行一次程序，能否連續(xù)輸入指令？學生演示同學糾正發(fā)現(xiàn)問題，導入下一活動活動4：完善功能，重復多次輸入指令（引出下節(jié)課內(nèi)容）分析問題師：V2.0版本的缺點，每次都得按F5重新運行才能輸入指令，因此我們可以增加重復運行功能。那么“重復輸入指令運行”，需要算法什么結(jié)構(gòu)？引導學生回答：（循環(huán)結(jié)構(gòu)）注意大小寫True活動5：語音版V4.0版本（選做、拓展提高）拓展提高功能分析：增加聲音效果，讓我們的精靈更高級：輸入指令后，播放聲音。分析問題：我們課本沒有介紹播放聲音，需要導入什么模塊，如何解決？項目提醒：在項目推進過程中，我們不可能把所有內(nèi)容都提前學到，碰到這種情況，最好的方法就是上網(wǎng)查，然后實踐操作。Fromplaysoundimportplaysound#導入playsound模塊,播放聲音playsound("xxx.mp3")#播放同一文件夾下，文件名為1.MP3的聲音文件編寫程序（參考代碼）：fromplaysoundimportplaysound#導入playsound模塊,播放聲音talk=input("請輸入文字：")if"音樂"intalk:#判斷輸入文字是否包含“音樂”print("主人，即將為您播放音樂!")playsound("")#補充代碼，播放音樂1.MP3。......調(diào)試運行播放聲音，需要導入什么模塊？學會自學，解決問題(上網(wǎng)+實踐)總結(jié)回顧通過項目實踐，本節(jié)課你學到哪些內(nèi)容？討論交流：通過編程模擬實現(xiàn)功能，你發(fā)現(xiàn)天貓精靈智能哪些不足、待改進之處？課后作業(yè)：設計程序模擬天貓精靈的智能家居、鬧鐘功能、整點報時等功能教學反思1.此項目的選