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教科版高中信息技术必修一（新教材）教学设计：4.3非数值计算

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“教科版高中信息技术必修一（新教材）教学设计：4.3非数值计算”

本节课选自教科版高中信息技术必修一第四章第三节内容，主要介绍非数值计算的基本概念、方法和应用。教材通过实例分析，引导学生理解非数值计算在实际生活中的重要性，培养学生运用信息技术解决问题的能力。本节课与前一节数值计算紧密联系，旨在帮助学生建立完整的计算思维体系，为后续学习打下基础。

核心素养目标

培养学生信息意识，通过非数值计算的学习，提升运用信息技术解决问题的能力；发展计算思维，学会使用算法思想分析和解决实际问题；增强信息安全意识，理解非数值计算在保护信息安全中的作用；提高信息社会责任感，认识到信息技术对社会的积极影响。

学情分析

本节课面向的是高中一年级学生，他们在知识层面上已经具备了一定的信息技术基础，能够理解计算机的基本操作和简单的编程逻辑。在能力方面，学生具备一定的逻辑思维能力和问题解决能力，但计算思维能力尚待培养和提升。在素质方面，学生具有好奇心和探索精神，但可能在面对复杂问题时缺乏耐心和毅力。

学生在行为习惯上，大多数能够遵守课堂纪律，积极参与课堂活动，但部分学生可能存在注意力不集中、依赖性强等问题。对课程学习的影响主要体现在：学生对信息技术的兴趣较高，愿意学习新知识，但可能对理论性较强的内容感到枯燥，需要通过实例和实践活动来提高学习兴趣和效果。

针对这些学情，本节课的教学设计需要充分考虑学生的实际情况，通过生动的案例和互动环节，激发学生的学习兴趣，同时注重培养学生的计算思维和问题解决能力，使其能够将所学知识应用到实际生活中。

教学方法与手段

1.教学方法：采用讲授法介绍非数值计算的基本概念和原理，讨论法引导学生分析案例，实验法让学生通过实际操作加深理解。

2.教学手段：利用多媒体设备展示案例和操作步骤，使用教学软件模拟非数值计算过程，通过在线平台进行互动讨论和作业提交。

教学过程设计

1.导入环节（5分钟）

-创设情境：通过展示一些生活中的非数值计算实例（如有哪些信誉好的足球投注网站引擎、推荐系统等），让学生感受到非数值计算在日常生活中的重要作用。

-提出问题：询问学生是否了解这些实例背后的计算原理，激发学生的好奇心和求知欲。

2.讲授新课（20分钟）

2.1非数值计算概念介绍（5分钟）

-讲解非数值计算的定义、特点和应用领域。

-展示教材中的相关案例，帮助学生理解非数值计算的概念。

2.2非数值计算方法讲解（10分钟）

-介绍常用的非数值计算方法，如排序算法、查找算法等。

-通过具体实例分析这些方法的工作原理和实现步骤。

2.3非数值计算应用拓展（5分钟）

-讲解非数值计算在实际应用中的重要性，如人工智能、大数据分析等。

-引导学生思考非数值计算在解决实际问题中的作用。

3.巩固练习（10分钟）

3.1课堂练习（5分钟）

-学生根据教材中的练习题进行课堂练习，巩固所学知识。

-教师巡回指导，解答学生的疑问。

3.2讨论环节（5分钟）

-学生分小组讨论教材中的案例，分析其非数值计算方法的应用。

-每组选取代表进行汇报，分享讨论成果。

4.课堂提问与互动（5分钟）

-教师提出与教学内容相关的问题，检验学生的学习效果。

-学生积极回答问题，与教师互动交流。

5.总结与拓展（5分钟）

-教师对课堂内容进行总结，强调重点和难点。

-引导学生思考非数值计算在未来的发展趋势和自己的职业规划中的应用。

6.作业布置（2分钟）

-布置相关的课后作业，要求学生运用所学知识解决实际问题。

-提醒学生按时完成作业，巩固所学内容。

整个教学过程设计旨在通过情境创设、讲授、练习、讨论和互动等多种方式，激发学生的学习兴趣，帮助学生理解和掌握非数值计算的知识，同时注重培养学生的计算思维和问题解决能力。

拓展与延伸

1.提供与本节课内容相关的拓展阅读材料：

-《算法导论》第3章：排序与查找

-《人工智能：一种现代的方法》第2章：智能代理

-《大数据技术与应用》第6章：大数据分析与挖掘

-《计算机科学概论》第10章：计算机科学中的算法

2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：

-探索不同的排序算法（如快速排序、归并排序等）的原理和性能比较。

-研究非数值计算在人工智能领域（如机器学习、自然语言处理等）的应用。

-分析非数值计算在大数据分析中的角色，例如数据挖掘和模式识别。

-调查非数值计算在信息安全领域的应用，如加密算法和密码学。

-实践编写一个简单的非数值计算程序，如实现一个基本的查找或排序算法。

-阅读相关的研究论文，了解非数值计算在科学研究中的必威体育精装版进展。

-参与在线课程或工作坊，深入学习非