用计算机解决生活中实际问题的方法

　　适用范围：高二年级下期《算法与程序设计》（选修模块）
　　课时：1课时
　　一、教学目标
　　1．课程标准中的相关内容
　　课程标准在《算法与程序设计》模块中有如下阐述：＂教师应引导学生寻找、发现身边的实际问题，并设计出算法和计算机程序去解决生活中的实际问题＂。
　　2．知识与技能
　　（1）能将日常生活中复杂的问题简化、抽象，构建合理的数学模型。
　　（2）将数学模型转化成pascal的算法流程，并最终写成pascal程序。
　　（3）能较熟练的调试程序，并验证结果的正确性。
　　3．过程与方法
　　⑴教师点拨，学生相互讨论，自主探究。
　　⑵学生通过探究建立数学模型，并将模型转化成算法。
　　⑶上机调试，并验证结果。
　　4．情感态度与价值观
　　⑴引导学生关注现实生活，发现实际问题，激发学生学习的热情。
　　⑵通过教师引导，学生相互讨论，自主探究，培养协作意识、创新思维与进取精神。
　　⑶培养学生对问题的分析能力、建立数学模型的能力，并用计算机去解决问题的能力。
　　二、学情分析
　　本节内容的教学对象是高二年级学生，他们已经具备了一定的逻辑思维、分析问题、表达思想等能力。同时，通过前面对算法描述方法（自然语言、流程图）和pascal语言的学习与介绍，学生已初步掌握了程序的三种基本结构等基础知识，为本节内容的学习提供了良好的基础。
　　三、教材分析
　　1．本节主要内容介绍
　　本节内容是我校校本教材《pascal 程序设计》中《算法与问题解决》第一节，通过实际生活中的简单的例子，帮助学生了解用计算机解决实际问题的一般步骤和方法，并具体设计出算法和计算机程序。
　　2．重点难点分析
　　教学重点：
　　⑴实际问题的简化与抽象，并建立合理的数学模型；
　　⑵算法过程的描述以及算法与程序的转换过程；
　　⑶pascal程序的调试及结果的验证。
　　教学难点：
　　⑴实际问题的简化与抽象；
　　⑵算法与程序的转换过程。
　　3．课时安排
　　1课时。
　　四、教学理念
　　本节内容的教学设计充分体现了《普通高中信息技术课程标准》中的基本理念，注重教学过程中三维目标的渗透。采用了以学生的学习和发展为中心，基于建构主义理论的任务驱动、情境教学等教学方法，突出自主、合作、探究等学习方式；强调信息技术与生活实际的联系，培养学生的逻辑思维能力、解决问题的能力以及创新意识等；设置多元化的评价方式，让学生掌握学习内容的同时，形成交流与评价的能力。
　　主要教学方法：讲授法、演示法、任务驱动、情境教学等。
　　主要学习方法：小组协作学习、自主学习等。
　　五、教学策略
　　在教学过程中，我们主要围绕＂创设环境 讲授新知 任务引领 合作探究 交流评价 总结拓展＂这么一条主线索来开展教学活动。
　　六、教学环境
　　多媒体网络教室、投影仪等。
　　七、教学过程
　　环节
　　教师活动
　　学生活动
　　设计理念
　　创设怀境
　　提出问题
　　我们看这么一个问题：一个小球以v0的速度，从高为h的地方水平飞出，问：小球落地时，小球水平方向上飞行的距离s。
　　在现实生活中我们会遇到很多类似的问题，那么如何借助计算机帮我们来解决呢？看下面的例子：
　　环节一：引导学生根据所学物理知识进行问题分析。
　　学生回答：
　　1．竖直方向上：小球做自由落体运动 ，可以得到落地时间。
　　2．水平方向上：小球做匀速直线运动，可以得到水平飞出的距离
　　引导学生寻找、发现身边的实际问题，以及抽象符号与具体事件之间的表达方式。
　　启发思考
　　分析问题
　　现实问题模拟：《停车场的看门人》某大型停车场对于进入该场地的车辆有如下的规定：
　　1．进入该停车场的车辆必须为客运车辆，货运车辆谢绝入内。
　　2．如果该车的乘员数量小于等于4人，则收费五元。
　　3．如果该车的乘员数量大于4人，则收费八元。
　　4．请根据该停车场的规定，判断进入该场的车辆是否符合规定，应该收费多少？
　　环节二：学生讨论，并将自己的答案写在powerpoint演示文档中。
　　展示学生学生回答：
　　1．先判断车型是否是客车，如果是，进入下一步，如果否，决绝进入。
　　2．判断该车乘员数量是否小于等于＂4＂，如果是，收费五元，允许进入，如果否，进入下一步。
　　3．收费八元，允许进入。
　　环节三：学生在黑板根据刚才的回答及教师的提示，选择基本的程序流程框图根据一定的逻辑关系，画出流程图。
　　环节四：教师演示标准流程图后，学生讨论，比较自己所画流程图与同学、老师的差异，并进行自我评价。
　　通过一个现实生活中的例子，引导学生分析实际问题，并帮助他们将实际问题简化、抽象，建立合理的解决方案。
　　老师提问1：如果你是停车场看门人，针对想进入该场的车辆，你会做什么样的判断？（用自然语言进行描述）
　　教师通过屏幕广播，展示学生回答情况。
　　教师提问2：你能否根据已学的流程图知识为你认为正确的判断过程画出思维过程的流程图？
　　教师提示：在前面自然语言描述中，出现＂如果…那么…否则…＂，可用选择结构的流程框。
　　教师演示：向学生广播演示流程图，引导学生分析自己所画流程图是否存在问题。
　　小结
　　将实际的问题进行抽象，可以先将解决问题的思路用自然语言进行简单的描述，然后借助流程图来描述自然语言中的判断、跳转等操作。下面的工作是：如何将程序的算法流程图转化为实际的pascal程序。
　　引导问题解决
　　刚才同学们已经对问题的解决提出了正确的思路，并画出了程序的流程图，现在我们看看流程图中的分支判断，如何用pascal语句表达？
　　环节五：学生口答
　　if 条件 then 如果 条件成立 那么
　　语句1 执行语句1
　　else 否则
　　语句2 ； 执行语句2；
　　环节六：学生根据if 语句的基本语法结构，尝试局部流程图与pascal程序的转化（口答）
　　if乘员数< =4then
　　收费5元
　　else
　　进入下一步（收费8元）；
　　环节七：学生讨论 ，并口头回答
　　1．需要输入车辆的类型，和乘员个数。
　　2．输出应交的费用。
　　3．问题涉及到判断，所以需要用选择结构的pascal语句。
　　环节八：学生编辑pascal程序，并调试。
　　(编辑源程序：1．编写程序首部 2．定义变量 3．程序主体
　　调试：1．输入数据 2．验证输出结果）
　　让学生在判断分支旁边写出基本if语句，然后再根据语法写出程序，这是从一般思维到个别思维的运用。最后从个别运用中回到总结归纳，从而体会程序设计的一般方法。
　　通过具体pascal语言，将实际问题转化为计算机程序，并指导学生调试，验证结果的正确性。
　　在前面的分析中我们讲到＂如果…那么…否则…＂，逻辑上是一种选择结构，现在我们回顾一下我们前面学习过的pascal中的if语句。
　　教师提问3：现在我们看看＂判断该车乘员数量是否小于等于‘4’，如果是，收费五元，允许进入，如果否，进入下一步＂如何用if语句进行描述？
　　引导学生进一步分析：
　　教师提问4：
　　1．需要输入什么数据？需要输出什么数据？（设计需要的变量）
　　2．在流程图中，存在两处判断，他们的关系如何？是否构成if语句的嵌套？
　　教师引导学生实践：
　　指导学生打开pascal编辑环境，编辑pascal程序。
　　调试过程中，输入不同的数据，验证输出的结果是否符合实际情况。
　　引导学生
　　总结
　　通过上面这个实际问题的分析，并通过程序调试，引导学生体会计算机解决实际问题的一般步骤和方法，并在黑板板书(板书二)。
　　环节九：小组协作讨论，体会用计算机解决实际问题的过程，并总结出一般步骤和方法。
　　知识、技能的归纳与分析。掌握从个性到一般规律的方法。
　　拓展延伸
　　调整流程判断
　　创造编写更为简洁的程序模块
　　八、教学评价
　　评价任务
　　编写程序解决问题
　　班级
　　小组成员
　　评价者
　　您找到问题的正确答案了吗？
　　是  否
　　如果您没有找到正确答案，原因在于以下哪些方面？
　　分析问题有误；  数学模型建立错误；  算法设计错误；  选择语句没有学好；
　　流程图没学好；  变量设置错误；  调试程序失败；  其他 。
　　有关您的程序评价
　　评价标准
　　评价指标
　　自评
　　程序
　　评价
　　知识应用
　　问题分析详细、适当、合理
　　a
　　b
　　c
　　d
　　算法设计正确、有效、条理清晰
　　a
　　b
　　c
　　d
　　合理选择程序结构的方案
　　a
　　b
　　c
　　d
　　设计的程序可读性好
　　a
　　b
　　c
　　d
　　界面美观、大方，符合人们的欣赏习惯
　　a
　　b
　　c
　　d
　　能力培养
　　表达流畅、自信、善于沟通的能力
　　a
　　b
　　c
　　d
　　小组成员积极合作，互相交流、共同探究的能力
　　a
　　b
　　c
　　d
　　小组综合评价
　　a
　　b
　　c
　　d
　　您的程序的优点？
　　程序的不足之处及改进办法？
　　您需要从小组同学借鉴之处？
　　您觉得本节内容困难之处？
　　您觉得学习效果如何？
　　听懂并能解决问题  能听懂  听懂一些  没有听懂
　　评价等级：a：优秀；b：良好； c：一般； d：有待改进。
　　九、教学反思
　　笔者以一个日常生活中同学们能够看到的例子导入，引导学生关注现实生活，激发学生对现实生活中实际问题的思考。在学习过程中，帮助学生逐步建立解决实际问题的＂积木＂ 实际问题的分析简化 将具体问题抽象成描述解决问题的计算机算法 易于从宏观上把握问题的流程图 符合pascal逻辑和语法规则的计算机程序，每块＂积木＂的构建，也就形成了学生对思维过程、分析过程的认同和认知；同时这种搭积木式的学习方式，即过程式知识的学习，有助于提高学生的积极性、主动性，特别是学生在＂做中学＂，不断反馈修正，从而取得较好的学习效果。这也是学习者主动自主学习的重要性比较本质而简要的说明。
　　纵观整个教学过程，我认为存在以下一些优点与不足：
　　1．做得比较好的地方
　　⑴学生为主体，教师为主导
　　在整个教学过程中，始终贯穿着＂创设环境 讲授新知 任务引领 合作探究 交流评价 总结拓展＂搭建＂积木＂的教学理念。无论是生活中实际问题的导入，分析问题、解决问题还是教学评价等环节，教师一直扮演着引领解惑的角色。
　　⑵以兴趣为起点
　　本节课问题提出环节设计了现实生活中的一个生活实例，情景引入贴近生活，激发学生的学习热情，有助于教学过程的开展延伸。
　　⑶任务驱动恰当
　　在进行任务设计时，做到贴近生活实际，以生活中的应用案例作为任务主题，在学生＂有限＂的认知基础上，适时点拨，从而让学生在解决实际问题当中掌握计算机解决实际问题的一般步骤和方法。
　　⑷以评价为激励
　　在教学过程中，设置了学生自评、互评，教师点评等多种评价方式，提高了评价的效率和可信度。此外，在教学过程当中，还注重赏识教学，让学生在充满赞赏、表扬的学习氛围中掌握知识。
　　2．不足及改进措施
　　总体而言，这节课基本上符合笔者预先备课的构想与预期，但也存在一定的问题。由于学生的差异性，总有基础比较薄弱的学生，在拿到问题之后，依然无从下手。笔者认为在以后的教学中应多设置阶梯式的任务，尝试开展分层次教学，相信还是可以解决的。
　　附录一：
　　教师板书一：
　　教师板书二：