2023-2024學年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第三單元項目七《 用計算機計算圓周率-設計簡單數(shù)值數(shù)據(jù)算法》說課稿

2023-2024學年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第三單元項目七《用計算機計算圓周率——設計簡單數(shù)值數(shù)據(jù)算法》說課稿學校授課教師課時授課班級授課地點教具課程基本信息1.課程名稱：高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第三單元項目七《用計算機計算圓周率——設計簡單數(shù)值數(shù)據(jù)算法》

2.教學年級和班級：高中一年級

3.授課時間：2023-2024學年第一學期第10周星期三第2節(jié)

4.教學時數(shù)：1課時

本節(jié)課將通過引入圓周率計算的歷史背景，引導學生理解數(shù)值數(shù)據(jù)算法的設計與應用，從而培養(yǎng)學生運用計算機解決問題的高級技能。教學內(nèi)容緊密圍繞教材，旨在讓學生掌握簡單的數(shù)值數(shù)據(jù)算法，并能夠運用到實際問題的解決中。核心素養(yǎng)目標本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標包括：培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)，使其能夠理解信息技術(shù)的原理和方法，通過設計簡單數(shù)值數(shù)據(jù)算法，提升算法思維能力；培養(yǎng)學生的問題解決能力，使其能夠運用信息技術(shù)手段分析和解決實際問題；以及強化學生的信息倫理意識，使其在利用信息技術(shù)時，能夠遵循法律法規(guī)和道德準則。學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了計算機基礎操作、簡單的編程邏輯和基本的數(shù)學知識，能夠使用計算機進行基本的輸入輸出操作，理解變量、循環(huán)等基礎概念。

2.學習興趣：學生對計算機編程有較高的興趣，對于通過編程解決問題充滿好奇心。學習能力：學生在數(shù)學和邏輯思維方面有一定的能力，能夠跟隨老師的引導進行算法設計。學習風格：學生傾向于通過實踐操作和小組討論來學習，對于抽象概念的理解需要具體實例的支持。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)包括：對于算法概念的理解可能存在障礙，特別是在沒有直觀實例的情況下；在編程實踐中可能會遇到語法錯誤或邏輯錯誤，需要耐心調(diào)試；此外，將數(shù)學公式轉(zhuǎn)化為計算機程序的過程可能需要一定的數(shù)學基礎和邏輯思維能力，對部分學生來說可能是個挑戰(zhàn)。教學資源-教材《高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）》

-計算機實驗室

-投影儀與白板

-編程軟件（如Python、Scratch等）

-算法設計案例資料

-編程練習題庫

-小組討論指導材料

-學生作品展示平臺教學實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預習任務：通過班級微信群，發(fā)布預習資料，包括教材相關(guān)章節(jié)的電子版、圓周率計算的歷史背景資料，明確要求學生預習圓周率的定義和幾種常見的計算方法。

-設計預習問題：設計問題如“圓周率是如何定義的？”，“歷史上有哪些計算圓周率的方法？”等，引導學生思考。

-監(jiān)控預習進度：通過在線平臺，收集學生提交的預習筆記和問題，了解學生的預習情況。

學生活動：

-自主閱讀預習資料：學生按照要求，閱讀教材和背景資料，了解圓周率的基本知識。

-思考預習問題：學生針對預習問題進行思考，記錄下自己的理解和疑問。

-提交預習成果：學生將預習筆記和問題提交至在線平臺，為課堂討論做準備。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生自主探索，提升獨立思考能力。

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

2.課中強化技能

教師活動：

-導入新課：通過介紹古代數(shù)學家計算圓周率的故事，激發(fā)學生學習興趣。

-講解知識點：詳細講解圓周率的定義和幾種計算方法，如蒙特卡洛方法、迭代算法等，結(jié)合實例幫助學生理解。

-組織課堂活動：設計小組討論，讓學生探討不同計算方法的優(yōu)缺點。

-解答疑問：對學生在討論中提出的疑問進行解答。

學生活動：

-聽講并思考：學生認真聽講，積極思考老師提出的問題。

-參與課堂活動：學生積極參與小組討論，分享自己的見解。

-提問與討論：學生針對不懂的問題或新的想法，勇敢提問并參與討論。

教學方法/手段/資源：

-講授法：詳細講解知識點，幫助學生理解圓周率的計算方法。

-實踐活動法：通過實際編程練習，讓學生動手實踐圓周率的計算。

-合作學習法：小組討論，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

3.課后拓展應用

教師活動：

-布置作業(yè)：根據(jù)課堂內(nèi)容，布置編程作業(yè)，要求學生使用至少兩種方法計算圓周率，并分析其準確性。

-提供拓展資源：提供相關(guān)書籍和在線資源，供學生進一步學習。

-反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

-完成作業(yè)：學生認真完成編程作業(yè)，通過實踐加深對算法的理解。

-拓展學習：利用老師提供的資源，進行進一步的學習。

-反思總結(jié)：學生對自己的學習過程和成果進行反思，提出改進建議。

教學方法/手段/資源：

-自主學習法：鼓勵學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

-反思總結(jié)法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思。

本節(jié)課的重難點在于理解圓周率的定義和掌握不同的計算方法，以及將這些方法轉(zhuǎn)化為計算機程序。通過課前預習、課堂討論和實踐活動，學生能夠深入理解并實踐這些知識點。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料

-《計算機算法導論》：這本書詳細介紹了計算機算法的基本原理和方法，包括數(shù)值算法和非數(shù)值算法，適合對算法有興趣深入了解的學生。

-《數(shù)學萬花筒》：這本書以通俗易懂的語言介紹了數(shù)學的各個分支，包括圓周率的計算歷史和方法，適合對數(shù)學歷史感興趣的學生。

-《Python編程：從入門到實踐》：這本書提供了豐富的編程實例，包括數(shù)值計算相關(guān)的案例，適合希望提高編程實踐能力的學生。

2.鼓勵學生進行課后自主學習和探究

-探索圓周率的其他計算方法：除了課堂上學習的蒙特卡洛方法和迭代算法，學生可以自主探究更多計算圓周率的方法，如使用連分數(shù)、無窮級數(shù)等。

-分析算法的效率：學生可以比較不同算法計算圓周率的效率，分析算法的時間復雜度和空間復雜度。

-編寫算法程序：鼓勵學生嘗試使用不同的編程語言，如C++、Java、Python等，編寫圓周率計算程序，并對比不同語言的性能。

-深入研究數(shù)值算法：學生可以進一步研究數(shù)值算法的原理，了解誤差分析、穩(wěn)定性分析等高級概念。

-閱讀相關(guān)論文和資料：學生可以查閱相關(guān)的學術(shù)論文和資料，了解圓周率計算的最新研究進展。

-參與在線課程和論壇：學生可以參加在線的編程課程，如Coursera、edX上的相關(guān)課程，或加入編程論壇，與其他學習者交流心得。

-實際應用探索：學生可以思考圓周率在現(xiàn)實生活中的應用，如工程計算、物理模擬等領(lǐng)域，并嘗試將這些應用轉(zhuǎn)化為編程項目。

活動一：圓周率計算方法的歷史研究

-讓學生研究歷史上不同文明計算圓周率的方法，如古代中國的“割圓術(shù)”，古代印度的計算方法等。

-學生可以整理出一份圓周率計算方法的歷史演變報告，并在班級內(nèi)進行分享。

活動二：圓周率計算的編程挑戰(zhàn)

-設計一系列編程挑戰(zhàn)，要求學生使用不同的算法編寫程序計算圓周率，并比較其精度和效率。

-學生可以嘗試優(yōu)化算法，提高計算速度和精度，并在班級內(nèi)分享優(yōu)化心得。

活動三：圓周率在自然科學中的應用探究

-讓學生探究圓周率在自然科學中的應用，如波動方程、電磁學等領(lǐng)域。

-學生可以選取一個感興趣的領(lǐng)域，撰寫探究報告，并在班級內(nèi)進行展示。反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.結(jié)合歷史背景進行教學：在講解圓周率計算方法時，我引入了歷史背景，讓學生了解圓周率計算的發(fā)展過程，這不僅增加了課堂的趣味性，也讓學生更加深刻地理解圓周率的計算方法。

2.強化實踐操作：通過讓學生親自編寫程序來計算圓周率，我鼓勵學生將理論知識轉(zhuǎn)化為實際操作，這種方法能夠有效提高學生的編程能力和解決問題的能力。

3.利用信息技術(shù)輔助教學：我利用在線平臺和編程軟件，為學生提供了豐富的學習資源和實踐環(huán)境，這有助于學生自主學習，并提高了教學效率。

（二）存在主要問題

1.學生個體差異處理不夠細致：在教學中，我發(fā)現(xiàn)不同學生的學習能力和興趣存在較大差異，我在課堂上未能給予每個學生足夠的關(guān)注和個性化指導。

2.教學評價方式單一：我主要依賴學生的作業(yè)和課堂表現(xiàn)來評價他們的學習效果，這種方式可能無法全面反映學生的學習情況，特別是對于編程這種實踐性較強的課程。

3.校企合作不夠深入：雖然我嘗試將企業(yè)的實際案例引入教學，但校企合作在深度和廣度上還有待加強，特別是在提供實習機會和就業(yè)指導方面。

（三）改進措施

1.關(guān)注學生個體差異：我計劃在課堂上更多地關(guān)注每個學生的需求，通過小組討論、個別輔導等方式，給予學生更多的個性化指導，幫助他們克服學習中的難點。

2.