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C601“小跳蚤 大算法”
——运用算法解决计算类问题
学习目标(指向学科核心素养)
1、从身边的校园主题活动出发,学会如何获取、筛选和分析数据,确定解决问题的需求和数据,有意识地选用合理的信息工具解决实际问题,提高信息意识。
2、通过分组协作、头脑风暴等活动,初步形成分析计算问题类型,对问题进行抽象、分解和建模的能力,借助流程图更清晰地表示算法过程,提升计算思维能力。
3、通过阅读、理解、运行程序,进行算法验证,并根据实际需求进一步优化程序,从而培养数字化学习与创新实践能力。
4、通过运用算法解决义卖活动中的计算类问题,认识到算法对解决生活和学习问题的重要性,增强信息社会责任。
学习框架
学习过程
理解情境所要解决的问题,结合学习规划,分析其探究活动过程和内容,对项目有一个整体的认识和理解。采用基于真实情境的项目式学习探究模式,通过分组协作、头脑风暴、自主探究,借助数字化学习资源,营造高效的互动课堂,积极探索使用算法解决实际问题的基本过程;发展创造性思维,培养团结合作的意识和实践能力,完成项目学习目标,提升学科核心素养。
环节1-项目选题:提出问题,明确项目
1.学习任务
?真实情境:观看我校“红领巾义卖”主题活动视频,介绍义卖活动意义所在;爱心义卖活动结束以后,同学们会将自己的全部货款上交到班级,以班级为单位进行义款统计,最后,使用善款为困难学生购买体育用品。
驱动性问题:由于都是小面值的现金,统计起来比较麻烦且易出错。针对此问题,我们该如何利用前面所学的算法相关知识,帮助各班级快速、准确地计算出义卖善款总额,提高工作效率?
明确项目:活动1-解决义卖总金额的计算问题:利用算法帮助各班级快速、准确地统计出义卖善款总额。
2.学生活动
?(1)观看“红领巾义卖”主题活动视频,回顾义卖场景,了解校园义卖活动背景和意义。
(2)小组分工讨论,分析问题需求,明确项目的主题。
3.学习指导
??引导学生进入真实的爱心义卖活动情境,通过小组讨论,明确活动项目。
4.关键问题
怎样利用算法帮助各班级快速、准确地统计出义卖善款总额?
5.设计意图
??从学生亲身经历的校园主题活动出发,以利用算法帮助各班级快速、准确地统计出义卖善款总额为本课的项目活动一,借助贴近学生实际又具有特殊意义的爱心义卖,激发学生学习兴趣,产生内驱力,能更主动积极的投入课堂。
核心素养达成
从现实问题情境中选择明确的项目主题,形成对信息的敏感度和信息价值的判断力,提高信息意识;团队分工,明确项目任务,体现正确的信息社会责任意识。
环节2-项目规划:明晰思路,设计算法
1.学习任务
(1)小组合作,将问题进一步分解,在解决小问题的过程中,构建问题解决模型;
(2)根据功能描述进行算法的分析,选择合适的算法,明确程序中输入、输出以及变量,同时借助流程图更清晰地表示算法过程。
2.学生活动
(1)人工统计金额: 每组分配的小额面值钱币学具,进行真实场景体验,在实际操作中,感知人工解决实际问题的过程。
(2)头脑风暴:小组分工合作,讨论交流,将钱币统计问题抽象为数学问题,再根据问题需求进行分解,在解决小问题的过程中,构建问题解决模型。
(3)方案交流:小组展示合作完成的方案,师生共同探讨,完善该项目方案,选择最优算法,并明确程序中的输入、输出部分以及变量。
(4)算法描述:首先使用自然语言描述算法,然后借助流程图更清晰地表示算法过程。
3.学习指导
(1)参考算法的顺序、分支和循环三种结构程序设计,引发学生对比、思考;明确项目任务完成基本步骤。
(2)针对小组汇报,解决存在问题,帮助理清设计思路。
(3)检查各组“分析问题”步骤的正确与否。
(3)师生小结:顺序结构程序设计只需要根据问题解决的步骤设计算法,绘制流程图,编写代码即可。
4.关键问题
? 怎样计算各种钱币的总额?你的“智能钱币累加器”微系统的算法是如何描述的?
5.设计意图
? 算法设计是培养计算思维最重要的环节,将问题需求慢慢抽象建模,这个过程很难,但却是程序设计的必经之路。在这环节中坚持以学生为本,借助小组合作的形式让学生积极主动参与到算法设计过程中,教学中通过关键问题引发思考,构建学习支架,为学生提供类似的项目案例,在类比过程中,寻找设计思路。
6.核心素养达成
针对任务进行分解,明确需要解决的关键问题,并采用计算机科学领域的思想方法,在形成问题解决方案的过程中产生一系列思维活动,从而提升计算思维;完成方案中预设的目标,规划项目与交流方案。
环节3-项目实施:理解代码,程序验证
1.学习任务
? 借助Python编程软件,设置参数,程序优化、调试运行代码,进行程序代码的验证。
2.学生活动
(1)借助微课,理解程序并运行:理解程序代码,思考代码和流程图之间的联系,最后调试运行。
(2)小组讨论:如何进
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