《編程解決問題》教學案例

楊尚琴

● 教材分析

《編程解決問題》是上海科技教育出版社高中信息技術必修模塊《信息技術基礎》第三章第二節(jié)的內容。本節(jié)主要內容是讓學生了解編程解決問題的一般過程，感受編程解決問題的強大功能和魅力，讓學生初步掌握錄入程序代碼、運行程序、調試程序等基本處理技能。筆者將本節(jié)課內容分為三個部分：第一部分是小程序演示，讓學生感受程序的魅力；第二部分是簡單介紹編程解決問題的一般過程，講解分析問題、設計算法、編寫程序、調試運行四個步驟；第三部分是學生上機體驗程序的錄入、調試運行、修改等過程。

● 學情分析

高一學生對編程解決問題還很陌生，只有少部分學生在初中階段有過機器人學習的經歷，但這部分學生對程序的理解也僅限于可視化程序模塊的拖拽使用，沒有真正接觸過編程的過程。鑒于這種情況，筆者先對編輯的一般過程進行簡單介紹，演示編程的過程，并上傳導學案和微課。學生在完成任務時，可以參閱導學案或觀看微課，以便更順利地完成本節(jié)課的學習任務，體驗編程的樂趣。

● 教學目標

知識與技能目標：利用VB軟件體驗計算機編程的過程，用編程解決簡單問題。

過程與方法目標：引入編程故事，激發(fā)解決問題的興趣，編寫、運行程序，體驗編程解決問題的一般過程。

情感態(tài)度與價值觀目標：講解編程解決問題的一般過程，培養(yǎng)分析問題的能力和動手能力；在體驗編程的過程中，培養(yǎng)互助、合作和研究意識。

● 教學重點、難點

重點：理解編程解決問題的一般過程，體驗編寫程序、調試運行、修改程序的過程。

難點：如何按照需求改動程序。

● 教學過程

1.觀看視頻，引發(fā)思考

學生觀看視頻《我國首臺千萬億次超級計算機系統(tǒng)研制成功》，思考如下問題：計算機為什么有如此強大的功能或本領？如何讓計算機為我們服務？（學生看課本第68頁第一段，回答以上問題）

用計算機進行信息處理的兩種基本方法：①利用現(xiàn)成的軟件讓計算機工作；②編制計算程序，讓計算機為自己服務。

設計意圖：通過讓學生觀看視頻，引出本節(jié)課的學習內容“編程解決問題”，同時也讓學生為我國高科技領域取得的成績感到自豪。

2.看小故事，體味編程魅力

學生觀看《百錢買百雞》的故事，思考怎么解決問題，隨后編寫程序得出解決方案，程序如下：

Private Sub Command1_Click（）

Dim i，j，k

For i = 0 To 20

For j = 0 To 33

k = 100-i-j

If 5 * I + 3 * j + k/3 = 100 Then Print i， j， k

Next j

Next i

End Sub

設計意圖：教師通過“百錢買百雞”的小程序，短時間得出所有答案，讓學生知道有了這個小程序，人人都可以當神童，激發(fā)他們學習編程的興趣。

3.理解編程解決問題的一般過程

筆者列出解數(shù)學應用題的常規(guī)過程，并通過比較使學生理解編程的一般過程（如圖1）。

設計意圖：常規(guī)解數(shù)學應用題的過程是學生比較熟悉的，對比解數(shù)學題的步驟，理解編程解決問題的一般過程，促進學生對這個過程的記憶和理解。

4.實戰(zhàn)演練——小球平拋運動

（1）分析問題

先明確問題的要求，掌握所要解決問題的內容和要求；再分析已知的信息，掌握與解決問題相關的資料；最后確定輸出的內容，掌握解決問題最終要達成的目標。為了使問題更清晰、明了，筆者制作了下表，讓學生填寫。

（2）設計算法

設計算法就是尋找問題求解的方法和確定具體的求解步驟。在分析問題的基礎上設計生成了小球平拋運動的流程圖（如圖2）。

（3）編寫程序

算法確定后，依據算法編寫程序（如圖3）。

（4）調試運行

編程完畢后（如下頁圖4），運行調試“小球平拋軌跡”程序（如下頁圖5）。

設計意圖：小球平拋運動屬于物理學科的問題，以它為例學生更容易理解，而且也貫穿了學科融合的理念。

5.課堂實踐，體驗編程過程

學生登錄教學網站，下載并參閱導學案和微課視頻，完成如下任務。

任務一：復制、粘貼教師給的“百錢買百雞”程序，調試并查看運行結果。（5分）

任務二：錄入教材第71頁的小球平拋運動的軌跡程序，并調試運行成功出現(xiàn)小球平拋運動的軌跡。（10分）

任務三：程序調試運行成功后，對程序進行一些參數(shù)更改，總結小球軌跡的變化情況。觀察修改參數(shù)，回答以下問題：①初速度的大小不同，小球的軌跡有什么變化？（5分）②更改時間的大小，小球的軌跡有什么變化？（5分）③更改小球半徑大小，小球的軌跡有什么變化？（5分）

設計意圖：學生通過運行“百錢買白雞”程序，感受程序解決問題的快捷；通過編寫、調試“小球平拋運動”程序，體驗編程帶來的成功與喜悅。

6.統(tǒng)計完成情況，評價加分

組長統(tǒng)計任務一、二的完成結果，并把分數(shù)登記到教學網站上。教師使用隨機點名程序抽取學生回答任務三的相關問題，根據他們的回答情況給予加分鼓勵。

● 教學反思

由于這節(jié)課的內容有一定難度，教師需要對學生進行引導、演示，降低操作難度，激發(fā)他們的學習興趣。學生對本節(jié)課的學習興趣濃厚，都能積極體驗任務一“百錢買百雞”程序；任務二挑戰(zhàn)“小球平拋運動軌跡”程序，有一半學生一次性全部輸入正確，并成功運行，另一半學生在程序錄入中出現(xiàn)錯誤，修改幾次后成功運行。程序錄入并運行的過程考查了學生做事的嚴謹性。學生都能積極主動地完成任務，一次性錄入成功的學生特別有成就感；錄入出現(xiàn)問題的學生也會請教其他同學和教師，直到修改正確為止。看到自己編寫的程序能正常運行，學生的喜悅之情溢于言表。任務三是對程序參數(shù)進行修改，學生都能積極嘗試，反饋效果較好。