2023-2024学年高中信息技术必修一沪科版（2019）第三单元项目七《 用计算机计算圆周率——设计简单数值数据算法》说课稿.docxVIP

2023-2024学年高中信息技术必修一沪科版（2019）第三单元项目七《用计算机计算圆周率——设计简单数值数据算法》说课稿

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

2023-2024学年高中信息技术必修一沪科版（2019）第三单元项目七《用计算机计算圆周率——设计简单数值数据算法》说课稿

设计意图

本节课旨在通过引导学生运用计算机编程计算圆周率，让学生深入理解数值数据算法的设计与实现，培养学生运用信息技术解决问题的能力。结合沪科版高中信息技术必修一第三单元课程内容，本节课将帮助学生巩固算法的基本概念，提高编程实践能力，同时激发学生对计算机科学的兴趣。教学内容与课本紧密关联，旨在让学生在实际操作中掌握算法设计的方法和技巧。

核心素养目标

1.信息意识：培养学生主动获取、分析、利用信息资源的能力，通过编程计算圆周率的过程，增强学生对信息技术的敏感度和应用意识。

2.计算思维：发展学生的逻辑思维和算法思维，使其能够运用编程语言实现数值数据算法，提高解决问题的效率。

3.信息伦理：引导学生遵守信息伦理规范，尊重知识产权，培养良好的信息素养和道德品质。

4.信息社会责任：培养学生关注信息技术发展对社会的积极作用，理解并遵循信息法律法规，为构建和谐社会贡献力量。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的学习中已经接触了计算机基础操作、编程语言基础（如Python或JavaScript），以及基本的算法概念。他们对计算机编程有初步的理解，能够编写简单的程序。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对计算机编程普遍表现出浓厚的兴趣，他们喜欢动手实践，喜欢通过解决问题来学习新知识。他们在逻辑思维和问题解决方面具备一定的能力，但个别学生可能在抽象思维上存在困难。学生的学习风格多样，有的学生善于独立思考，有的学生则更倾向于合作学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在本节课中，学生可能会遇到以下困难和挑战：

-对算法概念的理解可能不够深入，需要通过具体实例来加深理解。

-编程过程中可能会遇到语法错误或逻辑错误，需要耐心调试和排除。

-对圆周率的计算方法可能不够熟悉，需要引导他们理解并掌握相关算法。

-部分学生可能对编程语言的掌握程度不同，需要因材施教，提供不同层次的指导和支持。

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：通过系统讲解算法原理和编程技巧，为学生提供理论基础和实践指导。

2.实验法：通过设计实验任务，让学生动手编写程序计算圆周率，增强实践操作能力。

3.讨论法：组织学生进行小组讨论，分析算法的优缺点，促进学生之间的交流和思维碰撞。

教学手段：

1.多媒体教学：使用PPT展示算法流程和代码示例，使教学内容更直观易懂。

2.教学软件：利用编程环境软件，如PyCharm或VisualStudioCode，让学生在课堂上实时编写和运行代码。

3.网络资源：引导学生利用网络资源，如在线编程平台，进行自主学习和实践练习。

教学过程

导入新课

1.各位同学，大家好！今天我们将开始学习一个非常有意思的项目——用计算机计算圆周率。圆周率是数学中的一个重要常数，它有很多神奇的特性，你们听说过圆周率是无限不循环小数吗？那我们如何利用计算机来计算这个神秘的数呢？接下来，让我们一起探索吧！

讲解圆周率的计算方法

2.首先，我们需要了解几种计算圆周率的经典算法。比如，蒙特卡洛方法和莱布尼茨公式。蒙特卡洛方法是通过随机抽样来估算圆的面积，从而计算圆周率；莱布尼茨公式则是一个无穷级数，通过求和来逼近圆周率的值。现在，请同学们跟随我一起来了解这些算法的原理。

（1）蒙特卡洛方法：

-在一个边长为2的正方形内随机生成大量点。

-统计落在内切圆（半径为1）内的点的数量。

-利用圆的面积与正方形面积的比例关系计算圆周率。

（2）莱布尼茨公式：

-利用莱布尼茨公式：π/4=1-1/3+1/5-1/7+...

-通过迭代求和，逐步逼近圆周率的值。

编程实践

3.现在，我们已经了解了圆周率的计算方法，接下来，我们将利用计算机编程来实现这些算法。请同学们打开编程环境，跟随我一起来编写程序。

（1）蒙特卡洛方法编程实践：

-初始化变量，设置随机点总数。

-在循环中生成随机点的坐标，并判断是否落在圆内。

-计算圆周率的近似值，并输出结果。

（2）莱布尼茨公式编程实践：

-初始化变量，设置迭代次数。

-在循环中计算莱布尼茨公式的每一项，并累加到总和中。

-计算圆周率的近似值，并输出结果。

课堂讨论

4.现在，同学们已经完成了编程实践，我们来进行一场课堂讨论。请大家分享一下自己编程过程中遇到的问题和解决