《繁花曲线——周而复始的循环》教学案例.docx

《繁花曲线——周而复始的循环》教学案例

●学科核心素养

信息意识：掌握程序员编程解决问题的过程和方法;明确结构化在程序设计中的重要作用。

计算思维：掌握一种程序设计语言的基本知识，编写简单程序解决问题。

数字化学习与创新：针对特定的学习任务，运用一定的数字化学习策略，通过整合跨学科的学习任务，帮助学生运用数字化工具表达思想，养成数字化学习与创新的习惯。

信息社会责任：认识信息技术发展对社会进步和人们生活带来的影响。

●课程标准要求与学业要求

课程标准要求：①掌握一种程序设计语言的基本知识，使用程序设计语言实现简单算法;②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。

学业要求：①能够根据需要选用合适的数字化工具开展学习;②利用程序设计语言实现简单算法，解决实际问题。

●教学内容分析

本节内容源自高中信息技术必修1《数据与计算》（教育科学出版社）的第2单元第3节，对它的教学是在学习了Python相关基础知识和顺序结构、选择结构的基础上进行的，所以它是对前面知识和能力的提升，也是后面程序实现的基础。循环结构作为程序设计的三种结构之一，是程序设计的基础，也是程序设计中的一个重要知识点。循环结构通常包含两种类型，一种是重复一定次数的计数循环，另一种是重复直到某种情况结束的条件循环。在Python中使用for语句来创建计数循环。教材介绍了for循环的基本格式、循环体、循环次数的控制等，本课时主要解决计数循环（for循环）的基本结构，由于Python中for循环次数和列表有密切联系，因此教学中引入了列表。

●学情分析

通过前面的学习，学生已经熟悉了Python程序的编程环境和基本语法，了解了三种基本结构，掌握了顺序结构和选择结构的格式和使用方法。高中学生对程序设计有一定的兴趣，但学习程序设计不同于专业训练，因此，需选择能激发学生兴趣的实例，并提供有针对性的帮助文档，帮助学生完成算法设计及编程实现。由简到繁，层层推进，让学生理解循环的基本思想，通过三种结构的综合使用、相互嵌套解决复杂的问题，巩固和加深对三种基本结构的认识。考虑到学生编写程序代码不规范，出错率比较高，如全角半角混乱、单双引号缺失、代码无缩进等，所以合理利用可遇见的失败组织教学来提高学生的学习效率。

●教学目标

掌握计数循环（for循环）的基本结构;学会导入Turtle模块，并了解模块中常用的方法和属性的使用;能够应用range（）函数解决循环问题;体验程序设计的基本流程，能够应用循环结构解决实际问题。

●教学重难点

重点：for循环的使用。

难点：解决问题的分析方法与过程。

●教学策略

教法：任务驱动法（以任务串联课堂教学）、问题导学（以问题引领学生探究）。

学法：以小组合作探究为主，分成2人小组，形成合力，方便交流分享，组间竞争、共进（作品评比）。

●教学过程

1.任务引入

教師先呈现一组漂亮的繁花曲线，以及由繁花曲线参与的艺术设计版式。通过对比，让学生体会规则几何图形带来的感官冲击以及它们在艺术设计中的实际用途。接着选择较简单的繁花曲线，通过静态和动态两种观察方式让学生分析基本构成单元的形状。

师：如果让你来画，你会用什么工具？怎么画？（学生思考、讨论）今天我们利用Python软件，看看它能不能帮我们画出这么美的图形。

设计意图：用“美”来激发学生的学习热情，“实现美”是该任务的目标，解构“美”是任务实施的入口，Python则是任务实施的重要工具。

2.任务实施过程

（1）简单繁花曲线的解构

师：简单繁花曲线的基本单元是正方形，而正方形是线与角的关系，所以首先要掌握Python中画线和角的方法。

Turtle.forward（长度）

Turtle.left（角度）或Turtle.right（角度）

学生画出一条线段并转动相应的角度。

师：用这种方法我们能否画出一个正方形？

学生重复输入上一操作，直到得到一个正方形。代码片段如图1所示。

师：《Python之禅》里说“Simpleisbetterthancomplex。”有什么方法可以简化上面的代码？（引出循环结构和range（）函数，这是本节课的重点）

教师讲授for-in语句结构：循环变量的值从列表中第一个数开始，对应列表中的每一个值，循环把语句组A中的所有工作执行一次，执行完成后，循环变量赋为列表中的下一个值（如图2）。教师讲授分析for-in语句的执行流程（如图3），请学生打开给定的程序。学生打开执行learn1.py，体验for-in语句执行过程和结果。教师展示、讲授执行过程（如图4）。

师：Python非常贴心，为我们设计了range（）函数，它可以直接生成一组连续增加的数字，实现列表功能。

学生打开执行learn2.py，体验for-in语句执行过