《猜數游戲》教學設計

巴軍

● 教學內容

本課為新課程必修模塊《數據與計算》中“算法與程序實現”部分的內容。通過電視游戲“猜商品價格”引入編制猜數游戲這個項目。學生在教師引導下進行任務分解，明確需求：生成隨機數、判斷數值大小以及重復猜數等部分程序設計與實現。本課使用Python語言，每一部分具體語句學習由學生通過教學輔助網站進行自主探究學習，完成對生成隨機數的函數學習，掌握分支結構及程序實現，并認識循環結構，了解循環結構的作用與特點，初步學會使用while循環語句結構解決現實問題。

編制猜數游戲是一個比較綜合的項目，結果可簡單可復雜，實現方法多樣，能夠給學生更多的發揮空間。教師通過教學，使學生對用程序設計解決現實問題的方法有更深刻的認識，對程序的三種結構——順序結構、分支結構和循環結構有更深刻的理解與應用，提高其學習程序設計的興趣。同時，在學習的過程中學生的計算思維、數字化學習與創新能力也得到重點關注與培養。

● 學生情況

高一學生已學習了順序結構和分支結構，熟悉Python語言的編程環境和操作，對用程序設計方法解決現實問題有初步的經驗及一定的抽象能力。學生學習水平參差不齊，差距較大。同時，學生好奇心較強，理解力趨于成人，事物背后的邏輯、思維的高階內容對他們有天然的吸引力。因此學生間的溝通、交流與分享，教師的及時輔導可以促進學生的學習。

● 教學方式與手段

啟發式教學、項目學習、自主探究、互助交流。

● 技術準備

硬件：計算機、廣播系統、局域網、投影、黑板；軟件：Python編程平臺、輔助學習網站、PPT、部分程序。

● 教學目標

認識隨機數并學會使用Python提供的隨機函數生成隨機整數；熟練掌握分支結構并會應用；初步認識循環結構，了解其特點及適用情況；學會使用while循環語句結構解決實際問題，知道循環結構的執行過程；體會用程序設計解決問題的方法，提升計算思維、數字化學習與創新能力。

● 教學重難點

重點：學會用隨機函數randint（）生成隨機整數；有意識地把現實中有規律的重復的問題用循環結構來解決，學會用while循環結構解決實際問題。

難點：認識并理解循環結構，用循環結構及語句解決實際問題。

● 教學流程示意圖

● 教學過程

1.引入（5分鐘）

師：大家玩過猜數游戲嗎？怎么玩？誰能描述一下？（教師描述在一檔電視節目中的猜商品價格的活動）

學生講述玩過的猜數游戲，描述游戲規則。

設計意圖：由游戲引入，激發學習興趣，引出學習主題。

2.項目分析（3分鐘）

師：如果編制一款猜數游戲，你們認為需要做哪些工作？

學生思考，根據經驗回答解決猜數游戲的需求，完成項目分析，進行項目拆解，為后續分步驟解決問題做準備。

設計意圖：引導學生分析猜數游戲的任務需求。

3.自主探究——順序結構，解決生成隨機整數問題（5分鐘）

教師引導學生通過輔助網站進行自主探究學習。

學生通過輔助網站中的隨機數欄目的學習，完成生成隨機整數的編程問題。學會使用import random語句、randint（a，b）函數，展示、交流、分享。

設計意圖：進行數字化學習，掌握用Python生成隨機數的方法。

4.復習掌握——用分支結構解決數值判斷問題（10分鐘）

教師引導學生完成對猜數游戲中數值判斷對錯部分的編程，巡視輔導，發現不同的做法提問并展示完成情況。

學生完成對猜數游戲中數值判斷對錯部分的編程、展示、分享。

設計意圖：復習、掌握分支結構，熟練應用。

5.自主探究——用循環結構，實現重復猜數（15分鐘）

師：如果用戶使用你編制的程序，有什么不方便的地方嗎？如何編程實現重復猜數？

設計意圖：引導學生思考計算機的特點，對重復的事、有規律的事情可以用計算機來完成，怎么完成？引出循環結構的學習需求。發現問題，引出對重復問題的解決需求。

學生嘗試做到重復猜數，如用復制代碼的方式等，并思考、交流。

教師巡視輔導，發現問題。組織學生交流，相互學習，引導學生解決編程中出現的各種問題，并理解為什么會出現這些問題。

學生打開輔助網站中的“循環結構”欄目，認識循環結構，學習用循環結構語句。教師講解案例，學生交流對循環結構的認識，編程實現重復猜數。調試程序，對編程中出現的各種問題進行解決、交流，相互改錯。

設計意圖：引入對循環結構的學習，了解循環結構的定義、解決問題的適用情況以及while語句，知道循環結構的執行過程，初步學會使用while循環解決重復的問題。在發現問題的過程中提升能力，在調試程序的過程中收獲成就感。

6.互助交流——認識循環結構（5分鐘）

教師引導學生對循環結構的作用、語句使用方法進行總結、提高。

學生通過對程序的不斷修改，思考并分析進入循環的條件、退出循環條件、循環體內部的內容。

設計意圖：認識循環結構，體會用程序設計解決問題的方法，提升計算思維、數字化學習與創新能力。

7.總結、擴展（2分鐘）

師：關于猜數游戲，你們還有什么想法沒實現嗎？下一步打算怎么設計？

學生交流。

設計意圖：擴展思路，相互啟發，程序本身是需要不斷改進的。

點 評

（1）本節課在教學順序上較以往常規方式有了較大調整。以往的順序是：教師講隨機數，學生完成相應練習——教師講分支結構，學生完成相應練習——教師講循環結構，學生完成相應練習（包括猜數游戲）。本課教學順序是：布置猜數游戲項目，教師提供學習資源——學生自主探究，學習隨機、循環——展示、交流——學生相互講解——認識循環結構——完善自己的程序（——撰寫程序設計報告）。

（2）學生通過制作程序作品，把各種知識點串起來，逐步形成知識體系，學習順序和成果學生自主選擇，實現了知識的自我構建；課堂教學結構由以教師講授為主轉變到以學生自主學習為主。

（3）本節課主題選擇有一定的開放性和綜合性。課堂教學利用小微項目，提高學生在課堂上的專注程度、投入程度，給學生以更多的自主，使教學目標得到更充分落實。

（4）本節課，教師注重學生在學習過程中思維的變化，強調學生的體驗，突出學生在編制、調試程序并逐步解決問題，以及與同學交流互助的過程中獲得成就感。弱化學生程序作品的絕對水平差異，強調課上習得的知識增長；注重學生學習主動性，強調教師的組織、引導、輔助作用。

（5）本節課強調用計算機解決問題的特點，重點考查學生的自主學習能力，弱化對程序語法的記憶。

（6）本節課以內容豐富、組織有序的學習資源搭建學生自主探究與數字化學習的腳手架，使教師有更多的時間抓住學生課堂生成的問題，有更多的時間輔導學生，提高課堂教學效率。

（點評人：北京市教科院 王振強）