《信息的编程加工》教学设计

　　《信息的编程加工》是对前一部分教学内容《信息加工概述》的承接，主要描述一个编程过程。通过对整个过程的体验，让学生知道利用计算机解决问题的基本思想和方法，从而了解计算机加工信息的内在机制。难点是让学生理解用算法描述实际问题，理解人的思维在计算机工作中发挥的作用。
　　
　　一、教学目标
　　
　　知识与技能：知道利用计算机解决问题的步骤，了解计算机加工信息的内在机制。
　　过程与方法：要求学生体验一个完整的程序设计过程，并从几种算法的比较中学会做事情之前先考虑最优的方法。
　　情感、态度与价值观：挤养学生对程序设计的兴趣，养成利用计算机解决实际问题的思维习惯。
　　
　　二、教学过程
　　
　　1．情境引入，激发兴趣
　　师：同学们下过象棋吧，水平如何?这里给大家讲一个“象棋与麦子”的故事。传说古代印度有个国王非常迷恋棋类，宰相达依尔是个聪明的大臣，他投其所好发明厂国际象棋。国王爱不释手，决定奖赏过宰相。达依尔说：陛下，我别无他求，请您在这张棋盘的第一个格千里赏我1粒麦子，在第二个格子里赏我2粒麦子，在第二个格子里赏我4粒麦子，在第四个格—广里赏我8粒麦子……依此类推，直到第64个格子(国际象棋是8× 8＝64格)。把按这张棋盘上各格对应的麦子伞赏给我就可以了。同学们箅一下，国王应奖赏给他多少麦子?
　　生：1+2＋4+8+16+……+204，老师，太人了，算不出来。
　　师：我们口算是很难算出来的，怎样才能算出结果呢?
　　生：用计算器。
　　师：那也要箅很长时间。老师用计算机设计了一个小软件，试试看它的效率如何。
　　教师演示设计好的软件及其源码，并得出结果。
　　生：哇，这么快呀！
　　师：只需儿秒钟，汁算机就可以告诉我们结果——共1，8446 7×10¹⁹粒麦子，国王大约应赏赐达依尔140万亿升麦子，这下国王可亏大了。
　　师：看到计算机的好处了吧?只需编个小的程序，再大的数也能很快算出来。
　　通过这个小故事，激发学生学习编程加工的积极性，活跃课常气氛。
　　
　　2.提出问题，分析问题
　　师：计算机不仅能算数，还可以做很多半情，如给数据排序。
　　教师给出任务：体验一个对校运会100米决赛项目成绩进行输入和排序的程序设计。如果让我们对这些数据排序，该怎么办?
　　学生分组时沦排序的方法，教师随后提问并根据学生的回答归纳出冒泡排序，插入排序和选择排序等多种方法。
　　师：哪种方法最好呢?这些方法都能完成排序的任务，为什么还要分好坏呢，它们有何区别?(引出算法的概念。)看个例子，著名数学家华罗庚“烧水泡茶”的两个算法。算法一：烧水—水烧开后，洗刷茶具→沏茶。算法二：烧水→烧水过程中，洗刷茶具→水烧开后沏茶。如果让你来选择，人家会选择哪种算法呢?
　　生：算法二。
　　师：这两个算法都能完成“烧水泡茶”的任务，为彳十么要选择第二种算法?
　　生：因为它节约时间啊，能让
　　师：对，这就是我们设计算法的原因。大家都有过这样的经历——在机房上课时，如果你打廾的窗口过多，或同寸运行多个人的程序，计算机就会反应迟钝甚至“此机”。试想一下，如果我们打开的程序都能在很短的时间就运行完，还公出现这种问题吗……这就足我们设计算法的原因，算法才是程序设汁的灵魂。
　　使学生对设汁算法的原因产生形象的认识和理解。
　　师：通过华罗庚“烧水泡茶”的两个算法例子，我们知道，仟何程序我们都要寻求一个比较优的算法。对于给数据排序这个程序，我们选择其中一种比较好的排序算法“冒泡排序”来讲解。
　　演示“冒泡排序”课件(见教材附带光盘)，详细讲解冒泡排序算法的设计思想井分析其程序。
　　由于学生以后还可以选修“算法与程序设计”模块进一步学习、因此这里对学生编程的要求不高，只要能大体上了解每一段程序的作用即可。
　　任务：给学生一个数组(不超过6个元素)，让学生动手操作，利用冒泡法从小到人排序，使他们真正理解冒泡排序算法，学习解决问题的方法。
　　
　　3．由点及面，归纳问题
　　师：大家都习惯于把计算机称为电脑，那么电脑是不是也跟咱们的人脑一样能够独立思考?
　　生1：它不会思考，我们让它干什么，它才会干什么。
　　生2：不对，我让它帮我考试，它怎么就不行呢?
　　生1：那你也得给它输入指令才行呀。
　　师：同学们刚才的讨论非常好，下面让我归纳一下。计算机并不能代替人做所有的事情，只会根据我们事先设计好的程序，也就是输入的指令来工作。所以说，我们在遇到问题时，先要分析要解决的问题，然后一步一步设计好怎样做，也就是编写程序，它才知道应该怎么去做。下面让我们分析一下程序设计的一般步骤。
　　教师讲解需求分析、算法设计、程序编写、上机调试与维护。
　　
　　4．学生操作，体验过程
　　师：刚才我们分析了程序设计的一般步骤，下面我们再回过头来把对校运会成绩进行排序的过程完整地操作一下。
　　在教师的帮助下，将光盘中的程序拷贝进编程环境，如VB程序界面，借助代码中的注释文宁了解代码的作用，调试、运行程序，检查程序运行结果，体验编程解决问题的乐趣，体验利用计箅机进行信息加工的思想和方法。
　　
　　5．系统回顾，本节总结
　　学生操作完毕后，请儿位编程水平较高的学生完整地演示一下操作的全过程，开介绍学习心得。
　　师：计算机不是无所不能的，它需要按程序所规定的内容和步骤来进行工作。程序设计的世界很精彩，如果我们能够真正掌握程序设计的原理和方法，它将有利于我们更好地掌握计算机，并利用计算机为我们服务。
　　(作者单位：山东邹城市第二中