《Python语言中turtle画图的综合应用》 教学设计.docx

《Python语言中turtle画图的综合应用》教学设计

●学科核心素养

（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，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。（计算思维）

（2）针对具体学习任务，体验数字化学习过程，感受利用数字化工具和资源的优势。（数字化学习与创新）

●学习内容分析

●学习者分析

●学习目标

（1）分析问题，设计解决问题的基本方案，培养分析问题的能力。

（2）通过探究活动，了解国旗的绘制标准和使用规范，树立规范意识，激发爱国热情。

（3）分析文本，获取关键信息，建立数学模型，实现将数学表达向计算机语言表达的转化，学会运用数字化工具表达思想、建构知识。

（4）进一步体会程序设计的基本步骤，编写程序解决问题，促进学生计算思维的发展。

●教学过程

1.播放视频，展示相关内容，明确本节课项目任务

设计意图：通过创设情境，以学生的亲身经历以及网络上的相关热点活动导入，引起学生情感上的共鸣，激发学生的学习兴趣，提高学生的课堂参与度。

活动1：研读文本资料。

师：在绘制之前，我们要明白一点，不是随手画出的五星红旗就是国旗。在我国，制作国旗是有国家标准的。

教师引导学生阅读文本材料，完成以下任务：①根据从阅读材料中获取的信息，确定要绘制的国旗的长和宽;②选择一种获取旗面上大小五角星位置数据的方法（提供直尺、量角器、铅笔等工具）;③根据文本信息，思考还需要获取哪些数据才能顺利完成任务。

学生阅读资料，填写绘制方案中的问题一。

设计意图：让学生研读“国旗制法说明”“标准国旗尺寸”“标准国旗尺寸和允许误差”等内容，明确绘制和制作国旗要遵守国家标准。

2.分析问题，形成初步绘制方案，探究获取关键数据

（1）简单梳理绘制思路，回顾已知应会内容。

师：请同学们快速梳理一下阅读的内容，回答画国旗的基本步骤。

生：第一步，先确定旗面的大小;第二步，根据国旗制作标准，确定旗面大五角星的位置、4颗小五角星的位置、4颗小五角星与大五角星的位置关系。

师：矩形和五角星这两个元素的绘制程序，前面的课我们已经学过。现在老师和大家一起来复习这两个程序。

①繪制矩形。（具体程序代码省略）

师：请同学们思考，在绘制矩形表示旗面时，需要注意什么？为什么要记下旗面在画布起点的位置坐标？

生：绘制矩形代表的旗面，旗面的长、高比例要满足3∶2的关系。旗面在画布的起点位置坐标，将决定旗面上各五角星的外接圆圆心的坐标。

②绘制五角星。（具体程序代码省略）

师：我们在旗面上绘制五角星时，需要注意更改程序中哪些关键的量？

生：起始角度angle变量的初值，因为它决定五角星的偏转角度;使用turtle.seth（）函数时，需要明确填写的角度是按顺时针方向还是逆时针方向，顺时针方向角度符号为“-”，逆时针方向角度符号为“+”;要改变星斜长度length。

（2）探究获取关键数据。

师：请同学们再次深入研读“国旗法说明”“标准国旗尺寸图示”完成以下任务：①根据你选择的旗面长、高，依照选择的测量方法，按比例计算大五角星、4颗小五角星的外接圆圆心坐标、外接圆半径、星斜长度，将具体数值或者用到的数学式子填写到数据表的基础数据中;②思考以上获取的基础数据，哪些为关键数据，在使用turtle画图时，需要怎样处理，才能为程序所用，命名代表其意义的变量;③绘制五角星时，起点位置和偏转角度数据将怎样获取？选择哪个位置作为绘制的起点在技术上更容易解决、更省力气？

活动2：获取关键数据，填写绘制方案表格。

学生迅速进入思考、讨论、测量获取数据的状态，教师在巡视中回答学生的各种疑难问题，总结学生在获取数据时所遇到的共性问题。

疑难解析：教师在巡视、指导过程中发现，大部分学生对星斜长度、绘制五角星时的起点位置、绘制时的偏转角度三个关键数据如何获取存在着一定的困难，因此，教师结合自己的绘制经历，给学生提供以下两点提示，供学生参考。

①计算星斜长度。

计算星斜长度，教师用的是数学中的三角函数知识。在直角三角形中，已知斜边和一个锐角，求一条直角边（如下页图1）。请学生结合国旗制法图示（如下页图2），仔细观察大五角星的星斜长度如何计算，小五角星的星斜长度如何计算。

②绘制五角星时选取的起始位置及偏转角度的计算。

教师绘制五角星分两步来完成，请学生观察国旗制法图示。第一步，绘制起点选取的是外接圆的圆心，绘制的长度是外接圆半径，目的是要走到五角星的一个角尖。以大五角星为例，首先用goto（）函数将海龟箭头移动到外接圆圆心位置上，这时海龟箭头初始角度为0度，即与x轴正方向一致，然后使用seth（）函数按顺时针方向将海龟箭头偏转270度，再用forward（）函数向前走外接圆半径的长度，即到达最顶端的角尖位置。第二步，把海龟在原地按顺时针转