2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第三單元項目五《 描述洗衣機的洗衣流程-了解算法及其基本控制結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計

2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第三單元項目五《描述洗衣機的洗衣流程——了解算法及其基本控制結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計科目授課時間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級、授課課時授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2023-2024學(xué)年高中信息技術(shù)必修一滬科版（2019）第三單元項目五《描述洗衣機的洗衣流程——了解算法及其基本控制結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計設(shè)計意圖本教學(xué)設(shè)計旨在通過描述洗衣機的洗衣流程，幫助學(xué)生了解算法及其基本控制結(jié)構(gòu)，提高學(xué)生的邏輯思維能力和編程實踐能力。通過實際案例的分析，讓學(xué)生體會到信息技術(shù)在生活中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生對信息技術(shù)學(xué)習(xí)的興趣。核心素養(yǎng)目標1.培養(yǎng)學(xué)生的問題分析能力，通過洗衣流程案例分析，學(xué)會將實際問題轉(zhuǎn)化為算法問題。

2.增強學(xué)生的邏輯推理能力，理解算法的基本控制結(jié)構(gòu)，如順序、選擇和循環(huán)。

3.提升學(xué)生的技術(shù)實踐能力，通過編程實現(xiàn)洗衣流程算法，提高動手操作和解決問題的能力。重點難點及解決辦法重點：

1.洗衣流程算法的分析與設(shè)計，這是理解算法基本結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。

解決方法：通過實際案例分析，引導(dǎo)學(xué)生逐步拆解洗衣流程，明確每個步驟的功能，進而抽象出相應(yīng)的算法步驟。

難點：

1.算法控制結(jié)構(gòu)的理解和應(yīng)用，特別是循環(huán)和條件選擇結(jié)構(gòu)的深入理解。

解決方法：結(jié)合實際編程實踐，通過編寫簡單的洗衣機控制程序，讓學(xué)生在實踐中理解算法控制結(jié)構(gòu)的運用。同時，通過小組討論和合作學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生共同解決難點問題。教學(xué)資源-軟硬件資源：計算機實驗室，編程軟件（如Python、Scratch等）

-課程平臺：學(xué)校信息技術(shù)教學(xué)平臺

-信息化資源：洗衣機工作原理視頻、算法控制結(jié)構(gòu)教學(xué)課件

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)設(shè)備（投影儀、電子白板）、實物洗衣機模型教學(xué)過程設(shè)計**用時：45分鐘**

###導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.**情境創(chuàng)設(shè)**：展示一系列家庭洗衣場景圖片，提問學(xué)生：“你們知道洗衣機是如何工作的嗎？它是如何控制洗衣流程的？”

2.**提出問題**：引導(dǎo)學(xué)生思考洗衣機的工作原理，激發(fā)學(xué)生探索算法的興趣。

3.**用時：3分鐘**

###講授新課（20分鐘）

1.**洗衣流程分析**：介紹洗衣機的基本工作流程，包括洗滌、漂洗、脫水、烘干等步驟。

2.**算法概念引入**：解釋算法的定義，強調(diào)算法是解決問題的步驟集合。

3.**基本控制結(jié)構(gòu)講解**：

-**順序結(jié)構(gòu)**：以洗衣流程為例，展示順序執(zhí)行步驟。

-**選擇結(jié)構(gòu)**：講解如何根據(jù)洗衣需求選擇不同的洗滌模式。

-**循環(huán)結(jié)構(gòu)**：分析洗衣機在脫水過程中如何根據(jù)衣物重量動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速。

4.**用時：15分鐘**

###鞏固練習(xí)（15分鐘）

1.**小組討論**：將學(xué)生分成小組，每組設(shè)計一個簡單的洗衣機控制程序，并討論如何實現(xiàn)。

2.**編程實踐**：提供編程環(huán)境，讓學(xué)生嘗試編寫控制洗衣機工作的簡單程序。

3.**成果展示**：每組派代表展示他們的程序，其他小組進行評價和反饋。

4.**用時：10分鐘**

###課堂提問（5分鐘）

1.**提問環(huán)節(jié)**：教師提問學(xué)生關(guān)于洗衣機工作原理和算法控制結(jié)構(gòu)的問題。

2.**學(xué)生回答**：學(xué)生回答問題，教師給予點評和指導(dǎo)。

3.**用時：5分鐘**

###師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.**案例分析**：教師展示一個洗衣流程的復(fù)雜案例，讓學(xué)生分析其算法結(jié)構(gòu)。

2.**討論引導(dǎo)**：教師引導(dǎo)學(xué)生討論如何優(yōu)化算法，提高洗衣效率。

3.**學(xué)生反饋**：學(xué)生提出自己的優(yōu)化方案，教師給予反饋和指導(dǎo)。

4.**用時：5分鐘**

###總結(jié)與拓展（5分鐘）

1.**總結(jié)回顧**：教師總結(jié)本節(jié)課的重點內(nèi)容，強調(diào)算法控制結(jié)構(gòu)的重要性。

2.**拓展延伸**：提出一些與洗衣機工作原理相關(guān)的實際問題，鼓勵學(xué)生在課后進行進一步的研究和探索。

3.**用時：5分鐘**

###教學(xué)雙邊互動

在教學(xué)過程中，教師應(yīng)積極與學(xué)生互動，通過提問、討論、實踐等多種方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性。同時，教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的個體差異，針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況給予個性化的指導(dǎo)。

###教學(xué)創(chuàng)新

-采用項目式學(xué)習(xí)法，讓學(xué)生通過實際操作和問題解決來學(xué)習(xí)算法控制結(jié)構(gòu)。

-利用編程軟件進行實踐操作，讓學(xué)生在真實環(huán)境中應(yīng)用所學(xué)知識。

-通過小組合作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作能力和溝通能力。

###實際學(xué)情與教學(xué)環(huán)節(jié)

-教學(xué)環(huán)節(jié)設(shè)計符合高中生的認知水平和學(xué)習(xí)特點。

-教學(xué)內(nèi)容與實際生活緊密相連，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

-教學(xué)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，如邏輯思維、問題解決、創(chuàng)新實踐等。

###解決問題及核心素養(yǎng)能力的拓展要求

-通過案例分析，培養(yǎng)學(xué)生的問題分析能力。

-通過編程實踐，提升學(xué)生的技術(shù)實踐能力。

-通過小組討論和合作學(xué)習(xí)，增強學(xué)生的團隊協(xié)作和溝通能力。

###教學(xué)雙邊互動

-教師通過提問、引導(dǎo)、反饋等方式與學(xué)生互動，確保學(xué)生理解和掌握新知識。

-學(xué)生通過回答問題、展示成果、提出疑問等方式與教師互動，提高學(xué)習(xí)效果。知識點梳理1.洗衣機工作原理：

-洗滌：通過水流和洗衣劑去除衣物上的污漬。

-漂洗：用清水沖洗衣物，去除殘留的洗衣劑。

-脫水：利用離心力將衣物中的水分排出。

-烘干：通過熱風(fēng)或烘干劑使衣物干燥。

2.算法概念：

-算法：解決問題的一系列步驟。

-算法的特性：確定性、有限性、有效性。

3.算法基本控制結(jié)構(gòu)：

-順序結(jié)構(gòu)：按照一定的順序執(zhí)行操作。

-選擇結(jié)構(gòu)：根據(jù)條件判斷執(zhí)行不同的操作。

-循環(huán)結(jié)構(gòu)：重復(fù)執(zhí)行一段代碼，直到滿足特定條件。

4.洗衣機洗衣流程算法：

-初始化：設(shè)置洗衣機的初始狀態(tài)。

-洗滌步驟：根據(jù)衣物類型和污漬程度選擇合適的洗滌模式和時間。

-漂洗步驟：進行漂洗操作，去除殘留的洗衣劑。

-脫水步驟：根據(jù)衣物重量調(diào)整脫水轉(zhuǎn)速和時間。

-烘干步驟：根據(jù)衣物類型和干燥程度選擇合適的烘干模式和時間。

5.算法設(shè)計原則：

-可讀性：算法應(yīng)易于理解和維護。

-可行性：算法應(yīng)在實際環(huán)境中有效運行。

-可擴展性：算法應(yīng)能夠適應(yīng)不同的輸入和需求。

6.算法實現(xiàn)：

-編程語言：使用Python、Scratch等編程語言實現(xiàn)算法。

-編程環(huán)境：使用計算機實驗室的編程軟件進行編寫和調(diào)試。

7.編程實踐：

-設(shè)計簡單的洗衣機控制程序，實現(xiàn)洗滌、漂洗、脫水、烘干等功能。

-分析程序中的算法控制結(jié)構(gòu)，理解其工作原理。

-優(yōu)化算法，提高洗衣效率。

8.團隊合作與溝通：

-小組討論：學(xué)生分組討論洗衣機洗衣流程算法的設(shè)計與實現(xiàn)。

-成果展示：每組派代表展示他們的程序，其他小組進行評價和反饋。

-溝通協(xié)作：學(xué)生在團隊中學(xué)會溝通協(xié)作，共同解決問題。

9.核心素養(yǎng)：

-邏輯思維能力：通過算法設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。

-問題解決能力：通過編程實踐，提高學(xué)生的問題解決能力。

-技術(shù)實踐能力：通過實際操作，增強學(xué)生的技術(shù)實踐能力。

-創(chuàng)新能力：鼓勵學(xué)生提出優(yōu)化方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。板書設(shè)計①洗衣機工作原理

-洗滌

-漂洗

-脫水

-烘干

②算法概念

-算法：解決問題的一系列步驟

-算法特性：確定性、有限性、有效性

③算法基本控制結(jié)構(gòu)

-順序結(jié)構(gòu)

-選擇結(jié)構(gòu)

-循環(huán)結(jié)構(gòu)

④洗衣機洗衣流程算法

-初始化

-洗滌步驟

-漂洗步驟

-脫水步驟

-烘干步驟

⑤算法設(shè)計原則

-可讀性

-可行性

-可擴展性

⑥編程實踐

-編程語言

-編程環(huán)境

-簡單洗衣機控制程序設(shè)計

⑦團隊合作與溝通

-小組討論

-成果展示

-溝通協(xié)作

⑧核心素養(yǎng)

-邏輯思維能力

-問題解決能力

-技術(shù)實踐能力

-創(chuàng)新能力教學(xué)反思與總結(jié)今天這節(jié)課，我們通過描述洗衣機的洗衣流程，了解了算法及其基本控制結(jié)構(gòu)?？傮w來說，我覺得教學(xué)效果還不錯，但也存在一些問題和不足。

首先，我覺得導(dǎo)入環(huán)節(jié)的設(shè)計挺成功的。通過展示洗衣機的工作場景，激發(fā)了學(xué)生的興趣，他們對于洗衣機是如何工作的充滿了好奇心。在提出問題后，學(xué)生們的討論非常熱烈，這讓我感到很高興，因為他們的參與度很高。

在講授新課的過程中，我盡量將抽象的算法概念與具體的洗衣機工作流程相結(jié)合，讓學(xué)生通過實際案例來理解算法的基本控制結(jié)構(gòu)。我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們對于順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)的理解比較容易接受，但是在應(yīng)用到具體案例時，還是有些困難。這可能是由于他們對洗衣機工作原理的熟悉程度不夠，或者是算法思維的訓(xùn)練還不夠。

在鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我讓學(xué)生們分組設(shè)計簡單的洗衣機控制程序，這個環(huán)節(jié)的設(shè)計旨在讓學(xué)生將理論知識應(yīng)用到實踐中。我發(fā)現(xiàn)，學(xué)生們在編程實踐的過程中遇到了一些問題，比如如何設(shè)置條件判斷、如何實現(xiàn)循環(huán)等。雖然他們在教師的幫助下逐漸解決了這些問題，但這個過程還是讓我意識到，我們在編程實踐方面的教學(xué)還需要進一步加強。

在課堂提問環(huán)節(jié)，我嘗試通過提問來檢驗學(xué)生對知識的掌握程度，同時也鼓勵他們主動思考。不過，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生回答問題時還是不夠自信，這可能是因為他們對知識的掌握不夠扎實。因此，我需要在今后的教學(xué)中，更加注重基礎(chǔ)知識的鞏固。

在師生互動環(huán)節(jié)，我盡量鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的看法，通過討論來解決問題。我發(fā)現(xiàn)，這種互動方式能夠有效地提高學(xué)生的參與度和學(xué)習(xí)效果。但是，我也注意到，有些學(xué)生在討論中表現(xiàn)得比較被動，這可能是因為他們的表達能力不夠強，或者是對問題不夠熟悉。因此，我需要在今后的教學(xué)中，更多地關(guān)注學(xué)生的個體差異，提供個性化的指導(dǎo)。

1.加強編程實踐環(huán)節(jié)，通過更多的實際案例和練習(xí)，提高學(xué)生的編程能力。

2.重視基礎(chǔ)知識的教學(xué)，確保學(xué)生扎實掌握算法的基本概念和原理。

3.提供更多機會讓學(xué)生表達自己的觀點，鼓勵他們參與討論，提高他們的表達能力。

4.關(guān)注學(xué)生的個體差異，針對不同學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提供個性化的指導(dǎo)。

我相信，通過不斷地反思和改進，我們的教學(xué)會越來越貼近學(xué)生的實際需求，幫助他們更好地掌握信息技術(shù)知識。課后作業(yè)1.**編程實踐題**：

編寫一個簡單的洗衣機控制程序，實現(xiàn)以下功能：

-用戶輸入洗衣模式（如“強力洗”、“標準洗”等）。

-根據(jù)洗衣模式，設(shè)置相應(yīng)的洗滌時間、漂洗次數(shù)和脫水轉(zhuǎn)速。

-輸出最終的洗衣流程和預(yù)計完成時間。

答案示例：

```python

defwash_machine(mode):

times={'強力洗':2,'標準洗':1}

spin_speeds={'強力洗':1000,'標準洗':800}

wash_time=30#假設(shè)每次洗滌時間為30分鐘

漂洗次數(shù)=times[mode]

脫水轉(zhuǎn)速=spin_speeds[mode]

total_time=wash_time*(1+漂洗次數(shù))

print(f"洗衣模式：{mode}")

print(f"洗滌時間：{wash_time}分鐘")

print(f"漂洗次數(shù)：{漂洗次數(shù)}次")

print(f"脫水轉(zhuǎn)速：{脫水轉(zhuǎn)速}轉(zhuǎn)/分鐘")

print(f"預(yù)計完成時間：{total_time}分鐘")

wash_machine("強力洗")

```

2.**算法流程圖題**：

設(shè)計一個流程圖，展示洗衣機從開始到結(jié)束的完整洗衣流程。

答案示例：

-開始

-用戶設(shè)置洗衣模式

-檢查洗衣模式是否有效

-設(shè)置洗滌時間、漂洗次數(shù)和脫水轉(zhuǎn)速

-開始洗滌

-檢查洗滌是否完成

-進行漂洗

-檢查漂洗是否完成

-開始脫水

-檢查脫水是否完成

-結(jié)束

3.**算法優(yōu)化題**：

優(yōu)化以下洗衣機控制程序，使其在脫水過程中能夠根據(jù)衣物重量動態(tài)調(diào)整轉(zhuǎn)速。

答案示例：

```python

defwash_machine(mode,weight):

times={'強力洗':2,'標準洗':1}

base_speeds={'強力洗':1000,'標準洗':800}

speed_factor=1+(weight/10)#假設(shè)每增加10公斤，轉(zhuǎn)速增加10%

脫水轉(zhuǎn)速=base_speeds[mode]*speed_factor

#...其余代碼與之前相同

```

4.**算法應(yīng)用題**：

編寫一個程序，根據(jù)用戶輸入的衣物類型（如“棉”、“毛”、“絲綢”等）和污漬程度，自動推薦合適的洗衣程序。

答案示例：

```python

defrecommend_wash_program(clothing_type,stain_level):

programs={

'棉':{'輕度':'標準洗','重度':'強力洗'},

'毛':{'輕度':'輕柔洗','重度':'強力洗'},

'絲綢':{'輕度':'手洗','重度':'標準洗'}

}

ifstain_level=='輕度':

returnprograms[clothing_type]['輕度']

else:

returnprograms[clothing_type]['重度']

```

5.**算法案例分析題**：

分析以下洗衣機控制程序，指出其中的順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，并解釋其作用。

答案示例：

```python

defwash_machine(mode):

ifmode=='強力洗':

#...強力洗的洗滌流程

elifmode=='標準洗':

#...標準洗的洗滌流程

else:

print("未知洗衣模式")

#...其余代碼，如漂洗、脫水等

```

-順序結(jié)構(gòu)：程序按照一定的順序執(zhí)行操作，如洗滌、漂洗、脫水。

-選擇結(jié)構(gòu)：根據(jù)洗衣模式的不同，執(zhí)行不同的洗滌流程。

-循環(huán)結(jié)構(gòu)：在漂洗和脫水過程中，可能需要重復(fù)某些步驟，如根據(jù)需要重復(fù)漂洗。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了洗衣機的工作原理和算法控制結(jié)構(gòu)。通過分析洗衣機的洗衣流程，我們了解了算法的基本概念和三種基本控制結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、