2023-2024學年滬科版（2019）高中信息技術必修一3.1《描述洗衣機的洗衣流程-了解算法及其基本控制結(jié)構(gòu)》教案

2023-2024學年滬科版（2019）高中信息技術必修一3.1《描述洗衣機的洗衣流程——了解算法及其基本控制結(jié)構(gòu)》教案科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2023-2024學年滬科版（2019）高中信息技術必修一3.1《描述洗衣機的洗衣流程——了解算法及其基本控制結(jié)構(gòu)》教案教學內(nèi)容本節(jié)課選自滬科版（2019）高中信息技術必修一第三章第一節(jié)《描述洗衣機的洗衣流程——了解算法及其基本控制結(jié)構(gòu)》。教學內(nèi)容主要包括：1.介紹洗衣機洗衣流程的基本概念，如初始化、設置參數(shù)、洗滌、漂洗、脫水等；2.分析洗衣機洗衣流程中的算法及其基本控制結(jié)構(gòu)，如順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)；3.通過實例分析，讓學生學會描述洗衣機洗衣流程，并了解算法在實際應用中的重要性。本節(jié)課將結(jié)合教材內(nèi)容，以實用性為導向，注重培養(yǎng)學生的實際操作能力和問題解決能力。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標旨在培養(yǎng)學生以下能力：1.掌握信息技術的基本概念，提高信息素養(yǎng)，能夠理解并描述洗衣機洗衣流程中的算法及其基本控制結(jié)構(gòu)；2.發(fā)展計算思維，通過分析洗衣機洗衣流程，學會運用順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)等基本控制結(jié)構(gòu)解決實際問題；3.培養(yǎng)創(chuàng)新能力，鼓勵學生思考如何優(yōu)化洗衣流程算法，提高洗衣效率，激發(fā)學生對信息技術應用于日常生活的興趣。以此，使學生形成運用信息技術解決問題的良好習慣，提升學科核心素養(yǎng)。教學難點與重點1.教學重點

-理解洗衣機洗衣流程中的算法概念及其基本控制結(jié)構(gòu)，包括順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)的運用。

-學會描述洗衣機洗衣流程，并能分析流程中的算法邏輯。

-掌握通過算法優(yōu)化洗衣流程的方法，提高洗衣效率。

舉例：講解順序結(jié)構(gòu)時，以洗衣流程的初始化、洗滌、漂洗、脫水等步驟必須按順序執(zhí)行為例；強調(diào)循環(huán)結(jié)構(gòu)在洗滌和漂洗過程中的重復執(zhí)行，如設定洗滌次數(shù)。

2.教學難點

-理解算法中的循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)的實際應用，如何根據(jù)不同情況做出決策和重復執(zhí)行。

-將算法邏輯轉(zhuǎn)換為實際編程語言描述，理解算法在編程中的實現(xiàn)方式。

舉例：難點在于如何讓學生理解在洗滌過程中，根據(jù)衣物材質(zhì)選擇不同洗滌模式的選擇結(jié)構(gòu)；以及如何實現(xiàn)根據(jù)洗滌時間或次數(shù)進行循環(huán)洗滌的循環(huán)結(jié)構(gòu)。教師需通過具體實例和圖示，幫助學生形象化理解這些抽象概念。教學方法與策略1.選擇以項目導向?qū)W習為主的教學方法，結(jié)合講授和討論，引導學生主動探索洗衣機洗衣流程的算法及其控制結(jié)構(gòu)。

2.設計教學活動：

-創(chuàng)設情境：通過展示洗衣機操作視頻，讓學生直觀了解洗衣流程。

-分組討論：學生分組討論算法在洗衣流程中的應用，分析不同控制結(jié)構(gòu)的實際作用。

-角色扮演：學生模擬設計一款新型洗衣機，從用戶和工程師的角度探討算法優(yōu)化。

3.確定教學媒體使用：

-利用多媒體課件展示洗衣機洗衣流程圖、算法控制結(jié)構(gòu)圖等，幫助學生形象理解。

-使用編程軟件，讓學生嘗試編寫簡單的洗衣機洗衣流程程序，加深對算法實現(xiàn)過程的認識。教學實施過程1.課前自主探索

-教師活動：

發(fā)布預習任務：通過學校在線學習平臺，發(fā)布關于洗衣機洗衣流程的預習資料，包括PPT和操作視頻，明確預習目標和要求。

設計預習問題：圍繞洗衣流程的算法控制結(jié)構(gòu)，設計問題，如“洗衣流程中哪些步驟是順序執(zhí)行的？循環(huán)結(jié)構(gòu)在洗衣過程中如何體現(xiàn)？”

監(jiān)控預習進度：通過平臺數(shù)據(jù)跟蹤學生的預習情況，及時給予反饋。

-學生活動：

自主閱讀預習資料：學生按照要求，預習洗衣流程相關資料，初步理解算法控制結(jié)構(gòu)。

思考預習問題：對預習問題進行獨立思考，記錄下自己的理解。

提交預習成果：將預習筆記或問題通過平臺提交，為課堂討論做準備。

-教學方法/手段/資源：

自主學習法：培養(yǎng)學生的自主學習習慣。

信息技術手段：利用在線平臺，實現(xiàn)資源的共享和預習進度的監(jiān)控。

-作用與目的：

幫助學生提前接觸洗衣流程的算法控制結(jié)構(gòu)，為課堂學習打下基礎。

培養(yǎng)學生的自主學習能力和問題意識。

2.課中強化技能

-教師活動：

導入新課：通過展示洗衣機操作視頻，引出洗衣流程算法控制結(jié)構(gòu)的學習。

講解知識點：詳細講解順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)在洗衣流程中的應用。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生分析并優(yōu)化洗衣流程算法。

解答疑問：及時解答學生在討論中提出的問題。

-學生活動：

聽講并思考：認真聽講，思考算法控制結(jié)構(gòu)在實際洗衣流程中的應用。

參與課堂活動：在小組中積極討論，嘗試優(yōu)化洗衣流程算法。

提問與討論：針對不懂的問題提出疑問，與同學和老師共同探討。

-教學方法/手段/資源：

講授法：通過講解，幫助學生理解算法控制結(jié)構(gòu)。

實踐活動法：通過小組討論，讓學生在實踐中應用所學知識。

合作學習法：培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作能力。

-作用與目的：

加深學生對算法控制結(jié)構(gòu)的理解，學會將其應用于洗衣流程。

通過實踐活動，提高學生的實際操作能力和問題解決能力。

3.課后拓展應用

-教師活動：

布置作業(yè)：根據(jù)課堂學習內(nèi)容，布置設計一個簡單的洗衣流程算法的作業(yè)。

提供拓展資源：推薦相關書籍和在線資源，供學生深入了解算法設計的更多知識。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給出建設性的反饋。

-學生活動：

完成作業(yè)：根據(jù)課堂所學，獨立完成洗衣流程算法設計作業(yè)。

拓展學習：利用教師提供的資源，進一步學習算法設計。

反思總結(jié)：總結(jié)自己在學習過程中的收獲和不足，制定改進計劃。

-教學方法/手段/資源：

自主學習法：鼓勵學生自主完成作業(yè)和深入學習。

反思總結(jié)法：幫助學生形成良好的學習習慣。

-作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的知識，提高算法設計能力。

通過拓展學習，提升學生的信息素養(yǎng)和計算思維。

通過反思，促進學生的自我認知和自我提升。知識點梳理1.算法的基本概念

-算法的定義：算法是解決問題的一系列操作步驟。

-算法的特征：明確性、有限性、有序性、正確性、健壯性。

-算法的作用：在信息技術中，算法是解決問題的核心。

2.算法的基本控制結(jié)構(gòu)

-順序結(jié)構(gòu)：按照一定的順序執(zhí)行操作步驟。

-循環(huán)結(jié)構(gòu)：重復執(zhí)行某些操作步驟，直到滿足特定條件為止。

-選擇結(jié)構(gòu)：根據(jù)條件選擇執(zhí)行不同的操作步驟。

3.洗衣機洗衣流程中的算法應用

-初始化：設置洗衣機的基本參數(shù)，如水位、洗滌時間等。

-洗滌：根據(jù)衣物材質(zhì)和污漬程度，選擇合適的洗滌模式。

-漂洗：用清水沖洗衣物，去除洗滌劑殘留。

-脫水：將衣物中的水分去除，以便晾干。

4.洗衣流程算法的優(yōu)化

-根據(jù)衣物材質(zhì)自動選擇洗滌模式。

-根據(jù)洗滌次數(shù)和時間調(diào)整洗滌強度。

-通過傳感器檢測衣物數(shù)量和污漬程度，智能調(diào)整水量和洗滌時間。

5.算法在編程中的實現(xiàn)

-使用編程語言（如Python）編寫洗衣流程的算法。

-利用循環(huán)結(jié)構(gòu)和選擇結(jié)構(gòu)實現(xiàn)洗衣流程的自動化控制。

-通過編程實踐，理解算法在實際應用中的執(zhí)行過程。

6.算法與洗衣機硬件的關聯(lián)

-控制系統(tǒng)：洗衣機內(nèi)部的微處理器負責執(zhí)行算法指令。

-傳感器：傳感器用于檢測洗衣過程中的各種參數(shù)，如水位、溫度等。

-執(zhí)行器：根據(jù)算法的指令，執(zhí)行器完成具體的操作，如進水、排水、旋轉(zhuǎn)等。

7.信息技術的應用

-了解信息技術在洗衣機設計中的應用，如智能控制、節(jié)能環(huán)保等。

-掌握信息技術在日常生活中提高效率、簡化操作的作用。

8.實踐活動中的問題解決

-分析洗衣機洗衣流程中可能遇到的問題，如洗滌不干凈、耗水量大等。

-通過算法優(yōu)化，提出解決方案，如調(diào)整洗滌模式、減少漂洗次數(shù)等。

9.計算思維的培養(yǎng)

-理解計算思維的基本概念，即將復雜問題分解為可管理和可計算的部分。

-學習如何運用計算思維分析問題、設計算法、解決問題的方法。

10.信息素養(yǎng)的提升

-培養(yǎng)學生獲取、處理、分析、應用信息的能力。

-增強學生對信息技術發(fā)展及其對社會影響的意識。板書設計①重點知識點：

-算法概念：明確性、有限性、有序性、正確性、健壯性

-控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)

-洗衣流程：初始化、洗滌、漂洗、脫水

-算法優(yōu)化：智能選擇洗滌模式、調(diào)整洗滌強度、智能控制水量和時間

②關鍵詞：

-算法、控制結(jié)構(gòu)、洗衣流程、優(yōu)化、編程、信息技術、計算思維

③藝術性與趣味性：

-使用不同顏色粉筆突出關鍵詞和重點知識點，增強視覺效果。

-利用圖形和箭頭表示算法的流程和控制結(jié)構(gòu)，形象直觀。

-設計有趣的洗衣流程圖解，展示算法在實際中的應用。

-引入生活實例，如智能洗衣機的圖片，增加學生對課堂內(nèi)容的興趣。

板書設計示例：

```

算法及其基本控制結(jié)構(gòu)

______________

||

|洗衣流程|

|______________|

|初始化|------>設置參數(shù)

|洗滌|------>選擇模式

|漂洗|------>清洗殘留

|脫水|------>去除水分

|______________|

|順序結(jié)構(gòu)|

|循環(huán)結(jié)構(gòu)|

|選擇結(jié)構(gòu)|

|______________|

|算法優(yōu)化|

|編程實現(xiàn)|

|信息技術應用|

|______________|

```課后拓展1.拓展內(nèi)容

-閱讀材料：《智能家電的發(fā)展與未來》

-視頻資源：《洗衣機工作原理及洗衣流程》

-實踐項目：設計一個簡單的智能洗衣機控制程序

2.拓展要求

-閱讀材料：學生通過閱讀《智能家電的發(fā)展與未來》，了解智能家電的發(fā)展趨勢，以及信息技術在家電領域的應用。

-視頻資源：觀看《洗衣機工作原理及洗衣流程》視頻，直觀了解洗衣機內(nèi)部構(gòu)造和洗衣流程的各個環(huán)節(jié)。

-實踐項目：鼓勵學生運用所學知識，設計一個簡單的智能洗衣機控制程序，實現(xiàn)基本的洗滌、漂洗和脫水功能。

教師可提供以下指導和幫助：

-推薦閱讀材料，引導學生關注智能家電的發(fā)展趨勢，拓寬知識視野。

-解答學生在觀看視頻過程中產(chǎn)生的疑問，加深對洗衣機工作原理的理解。

-在學生設計智能洗衣機控制程序時，提供技術指導和支持，幫助學生解決問題。教學評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學生在課堂上的參與程度，如積極回答問題、提出疑問等。

-學生對算法概念和洗衣流程控制結(jié)構(gòu)的理解程度。

-學生在小組討論和實踐活動中的合作態(tài)度和解決問題的能力。

2.小組討論成果展示：

-各小組對洗衣流程算法的分析和優(yōu)化方案。

-展示過程中學生的表達能力和邏輯思維能力。

-小組間互相評價和反饋的積極性和建設性。

3.隨堂測試：

-對算法基本概念、控制結(jié)構(gòu)的掌握情況進行測試。

-對洗衣機洗衣流程的理解和應用能力進行評估。

-測試學生的編程能力和問題解決策略。

4.課后作業(yè)：

-學生完成設計智能洗衣機控制程序的作業(yè)質(zhì)量。

-作業(yè)中學生展現(xiàn)的創(chuàng)新思維和實際操作能力。

-作業(yè)的提交及時性和完成度。

5.教師評價與反饋：

-針對學生在課堂上的表現(xiàn)，給予及時的鼓勵和指導。

-對小組討論成果進行點評，指出優(yōu)點和需要改進的地方。

-根據(jù)隨堂測試和課后作業(yè)的完成情況，給予個性化的反饋和建議。

-鼓勵學生積極參與課堂活動，提高學習興趣和主動性。

-指導學生通過評價與反饋，認識到自己的學習進步和存在的不足，促進自我提升。教學反思與改進教學反思活動設計：

-教學后，組織學生進行課堂反饋，了解他們對本節(jié)課的興趣程度、學習效果和存在的問題。

-對學生在小組討論、實踐活動和作業(yè)中的表現(xiàn)進行總結(jié)，分析教學目標的達成情況。

-通過隨堂測試和課后作業(yè)的批改，評估學生對算法概念和洗衣流程控制結(jié)構(gòu)的掌握程度。

-反思自己在教學過程中的表達、引導和反饋是否到位，以及教學資源的利用是否充分。

改進措施制定：

-針對學生反饋的問題，調(diào)整教學方法和活動設計，提高學生的參與度和興趣。

-針對學生在小組討論和實踐活動中的不足，加強指導，培養(yǎng)學生的合作能力和問題解決能力。

-針對學生對算法概念和洗衣流程控制結(jié)構(gòu)的理解不