认识程序和程序设计语言（项目六 解决温标转换问题）

学科

高中信息技术

授课年级

高一年级

授课时数

1

一、课程标准要求

1、从生活实例出发，概述算法的概念与特征，运用恰当的描述方法和控制结构表示算法。

2、掌握一种程序设计语言的基础知识，使用程序设计语言实现简单的算法。通过解决实际问题，体验程序设计的基本流程，感受算法的效率，掌握程序调试与运行的方法。

二、教学内容分析

《项目六解决温标转换问题——认识程序和程序设计语言（一）》是上海科技出版社出版的普通高中课程标准试用教材《信息技术》（必修1）的第三单元算法和程序设计的内容。本项目内容对开拓学生视野，拓展知识面非常重要。本课与选修性必修模块“数据与数据结构”、选修模块“算法初步”相衔接。通过让学生通过体验生活中温标转换的例子，感受Python程序设计语言的独特魅力，体验程序设计的一般过程。

三、 教学目标

1、知道程序的定义和功能，能根据实例描述程序设计的一般过程。

2、掌握Python程式设计语言的基本知识，包括变量、运算符、函数。

3、能掌握程序调试与运行方法，理解程序调试在程序设计过程中的重要性。

4、能根据给定的问题，使用程序设计的方法解决问题。

5、知道程序设计语言产生的必要性，能描述程序设计语言从机器语言到高级语言的发展历程。

四、学情分析

高一年学生虽然接触算法时间比较短，但对新事物、新技术的渴求度是比较高的，有较强的求知欲。但大多数学生都局限于算法流程图的应用，对于使用一种全新的程序设计语言来实现算法，除了极个别学生已经具有了一定的使用经验，绝大多数学生对程序设计语言还需要一段适应时间。关键字和符号的使用错误是初学者普遍存在的问题，这时教师要耐心指导，教学中还是以“注重试错、体验为重、兴趣培养”为主。通过共性问题的解答，让学生打破Python的神秘感，引领学生们正确看待程序设计语言。

五、教学重点和难点

教学重点：

1、知道程序的定义和功能，能根据实例描述程序设计的一般过程。

2、掌握Python程式设计语言的基本知识，包括变量、运算符、函数。

教学难点：

能掌握程序调试与运行方法，理解程序调试在程序设计过程中的重要性。

六、教学环境及资源准备

硬件环境：多媒体网络教室

软件环境：电子教室配套软件；ppt讲稿；Python3.7； 温标转换程序；学习小组知识链接；相关微视频；海明威的《一天的等待》

七、教学策略选择与设计

（1）通过温标转换操作引起学生学习编程语言的学习兴趣，让学生体验Python的独特魅力，由此引出程序对人们生活的深远影响。

（2）引导学生主动探究Python程序设计语言，通过亲自上机实践，感受Python程序设计语言的独特魅力。

（3）通过分组的方法，由组长带领组员分工完成自学任务和探究任务，在组内实行协作，使得小组在每完成一个任务的过程中，进一步培养小组成员的合作意识。

八、教学过程

教学

环节

教师活动

学生活动

设计意图、依据

活动导入新课

（3分钟）

师：前一段时间我看了海明威的小说《一天的等待》，故事里的小主人公非常勇敢非常可爱。当听说他的体温达到102度时，非常担心自己会死去，因为他知道人发烧到40度就很危险了。原来是他把华氏温度和摄氏温度搞混了。人们在日常生活中也遇到类似的单位转换的问题，当然有的转换公式简单乘除10就可以，温标转换的公式复杂一点，我给大家看一下一个温标转换的小程序。用户输入任意的华氏温度，程序能自动转换为摄氏温度。

大家都想知道这个程序是怎么编写的吧？那好，上一个项目我们用洗衣机流程图实现算法的三种基本控制结构，本节课的项目就是解决温标转换问题，通过学习一种全新的程序设计语言来实现温标转换算法。问题有了，我们先分析问题，再根据问题画一下算法的流程图。

学生们非常感兴趣，认真观察执行的结果。

通过温标转换操作引起学生学习编程语言的学习兴趣。

体验程序设计的一般过程

（26分钟）

1、 分析问题。

给出温标转换的公式，让学生根据温标转换问题，画出流程图。

用户任意输入华氏温度，计算机根据公式计算，输出摄氏温度。

2、设计算法，编写程序。

师：我们要用程序实现算法，首先要知道程序是什么。

布置自学活动。

（1）什么是程序（program）？

（2）什么是程序设计语言（program-ming language）?

（3）简述程序设计语言的发展历史。

引导学生理解程序和程序设计语言的定义，并以实例5+12，简述从机器语言到高级语言的发展历史。

师：我知道用不同程序设计语言可以实现同一个算法。我们先看一下在计算机领域广泛使用的C语言如何实现温标算法。

解释C语言的程序。

解释Python语言的程序。

核心概念：

（1）变量

（2）公式

（3）系统函数

通过解释两种语言，引导学生对比，了解Python编程更加简洁，知道国家将Python语言引入高中课程的原因。

简单介绍Python语言编程环境。

3、运行调试程序。

学生运行调试程序期间，教师密切观察学生操作情况，回答学生疑问，适时演示操作过程，纠正错误。

思考与讨论:

（1）若将第一条语句改为：f=input(“请输入一个华氏温度：”)，运行程序，会发生什么？为什么？

（2）若将第二条语句改为：c=5*(f-32)//9，运行程序，会发生什么？为什么？

师：程序设计时产生BUG的两个主要原因，一是考虑数据实现不全面，二是考虑算法实现不全面，同学们设计程序尽量避免。

体验结束后，引导学生总结程序设计一般过程。

（1） 分析问题

（2） 设计算法

（3） 编写程序

（4） 运行调试

提问学生上前面画出算法流程图。

学生自学了解程序和程序设计语言的定义。

能简述程序设计语言的发展历史。

学生听讲，经过对比发现Python语言更加简洁，易于理解。

学生上机实践体验Python语言编程环境，并实现温标转换问题。

学生遇到问题可以向老师和同学请教，完成任务后。同组同学可以互相交流讨论。

学生运行程序，纠正错误。思考教师的2个问题，查看运行结果，同组同学讨论交流，找到原因。

增强学生分析问题和设计算法的能力。

通过实例5+12让学生更容易从机器语言到高级语言的变化。

通过小组合作讨论完成编写Python程序设计语言的温标转换算法，培养学生合作意识。

探究活动（10分钟）

活动：尝试使用Python编写程序，计算并打印华氏100度到105度所对应的摄氏温度。

师：根据程序设计一般过程，分析问题、确定已知数据、所求数据和解决方法。设计算法，并用自然语言或流程图描述算法。创建并编辑程序，修改语法错误。运行、调试程序，并观察运行结果，分析程序有无错误。

教师知识点拨，print函数的格式控制串的使用。说明：格式控制串中用%引出变量的数据类型，值序列中的值用逗号分隔，可以是变量，也可以是表达式的值。

学生完成分析问题、设计算法

、编写程序、运行调试。

让学生根据实际问题，用程序设计的方法解决，培养学生利用程序解决问题的能力。

课堂总结

（1分钟）

教师总结：

1、程序设计一般过程。

（1）分析问题

（2）设计算法

（3）编写程序

（4）运行调试

2、产生BUG的两个主要原因。

（1）考虑数据实现不全面。

（2）考虑算法实现不全面。

师：下节课继续活动，我们还要讲如何用Python程序设计语言实现控制结构。

再次明确本节学习内容，加强记忆。

教后反思

在本节授课过程中，还是过多的以教师为主导，主要原因是考虑到学生刚接触一种全新的程序设计语言，编程环境还不熟悉，需要教师指导，小组合作讨论编程，以提高学生接受全新内容的效率。

 在对于程序设计语言的发展历史的处理上，以5+12实例说明从机器语言高级语言的发展，易于学生接受理解。本课没有介绍面向对象程序设计语言和面向过程的程序设计语言的区别，这个知识点放在项目八里解答。