高中息技術(shù) 第5章算法與程序設(shè)計教案 選修1

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1、一、教材分析 1．本章的作用和地位 本章作為高中信息技術(shù)選修模塊《算法與程序設(shè)計》的第五章，是全書的選學內(nèi)容，旨在提供給有發(fā)展?jié)摿Φ膶W生自主選擇學習，讓學生在學習前面有關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進一步掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想與方法，初步認識面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中的核心概念——類，認識類、對象和實例之間的關(guān)系，并學會利用VB創(chuàng)建類以及創(chuàng)建類的對象實例的方法，進一步領(lǐng)會面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)。 本章強調(diào)學生通過感悟、遷移和操作來體驗面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想與方法，通過舉證認識面向?qū)ο蟮挠蓙?，采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的優(yōu)點；通過舉證和類比認識面向?qū)ο蟮年P(guān)鍵概念類和對象及其關(guān)系；強調(diào)學生利用可視化編程工具進行面

2、向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的過程與方法，為他們進一步學習面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計奠定基礎(chǔ)。 另外，本章還注意引導學生形成自主學習意識、與他人合作學習的意識，也為本書的后續(xù)章節(jié)的學習和其他各選修模塊開展多元化交流與合作做好必要的知識與技能上的準備。 2．本章主要內(nèi)容介紹 在軟件技術(shù)領(lǐng)域中，面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計是軟件技術(shù)的熱門研究領(lǐng)域，也是軟件技術(shù)的重要發(fā)展方向，初步掌握面向?qū)ο蟪绦蚴恰端惴ㄅc程序設(shè)計》課程的一個重要任務之一。 本章設(shè)置了三節(jié)內(nèi)容： “5.1 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想”。本節(jié)從第二章中的求解五邊形的問題入手，引起學生認知沖突：程序設(shè)計規(guī)模的擴大，光有函數(shù)與過程的方法解決不了軟件開發(fā)過程的調(diào)試

3、、維護和代碼可重用等問題，激發(fā)學生的探索熱情，提出要解決問題要從學習面向?qū)ο蟪绦虻乃枷腴_始，轉(zhuǎn)而通過實例使學生認識傳統(tǒng)程序設(shè)計中存在的問題，通過對例程的分析使學生領(lǐng)會傳統(tǒng)程序設(shè)計中存在的弊端，進而給出面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的必要性和優(yōu)勢。 “5.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念”。本節(jié)延續(xù)了第三章中的可視編程概念，通過實例，舉一反三地剖析了對象、類等面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念及其共同特征，并闡釋了類、對象與實例的關(guān)系，從而讓學生對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基本概念的認識進一步深化與升華。 “5.3 面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)”。本節(jié)運用通過講解和操作相結(jié)合的方式，引導學生學習面向?qū)ο蟮墓δ茉赩B中的實現(xiàn)，通過操作

4、認識創(chuàng)建類的過程，認識對象的聲明和實例化的方法，最后歸納出了利用VB進行面向?qū)ο缶幊虒崿F(xiàn)的一般過程。 5.1節(jié)強調(diào)的是面向?qū)ο笏枷氲漠a(chǎn)生，其動因主要是軟件需求和軟件開發(fā)與維護之間存在的矛盾，利用傳統(tǒng)的方法無法解決這一矛盾，于是面向?qū)ο蠹夹g(shù)就應運而生了。面向?qū)ο蠹夹g(shù)追求的是將現(xiàn)實世界的事物直接映射到軟件系統(tǒng)的求解空間，以實現(xiàn)對現(xiàn)實世界事物的直接模擬。這樣可以使用戶用最小的精力，最大限度地利用軟件系統(tǒng)解決實際問題。本節(jié)鼓勵學生通過舉證來解釋面向?qū)ο蟮幕舅枷肱c方法。 傳統(tǒng)的程序設(shè)計中存在著種種弊端，可以通過任務5-1的完成來剖析。通過閱讀程序和回答問題來讓學生加深對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中存在問題

5、的認識，讓學生領(lǐng)會面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計是如何通過類的封裝技術(shù)來克服這些缺點的。關(guān)于類的封裝可以通過任務5-2，通過引入Student類來實現(xiàn)。引導學生閱讀程序，通過與任務5-1的程序進行比較以加深對面向?qū)ο笾袛?shù)據(jù)和函數(shù)是如何進行封裝的，進而引出面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的優(yōu)點：通過編制高質(zhì)量和可重用的代碼有效地降低軟件復雜度并提高軟件的開發(fā)效率。最后給出面向?qū)ο蟮闹饕匦裕悍庋b性、繼承性和多態(tài)性。 5.2節(jié)強調(diào)對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的幾個基本概念的認識，本質(zhì)上是對第三章可視化編程中涉及到的相關(guān)概念的深化。 5.3節(jié)強調(diào)面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)。在這一節(jié)中，主要是強調(diào)面向?qū)ο蟮念愂侨绾蝿?chuàng)建的，如何使用類和測試類，并

6、歸納概括出在VB中面向?qū)ο蠊δ軐崿F(xiàn)的一般規(guī)律。 3．重點難點分析 教學重點： （1）要求學生能根據(jù)任務的要求親自閱讀與分析程序，能體會程序中每一語句、函數(shù)和過程的含義，并盡可能上要操作驗證。 （2）理解面向?qū)ο蟮幕靖拍睢? （3）初步掌握面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)。 教學難點： （1）能理解面向?qū)ο蟮膬?yōu)點，面向?qū)ο蟮幕靖拍?。這些概念，特別是類，對于初次接觸面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的學生來說，還相對比較陌生。 （2）面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)。這對于大多數(shù)學生來說也是第一次接觸。 二、教學建議 本章是《算法與程序設(shè)計》教材跨入一個全新的OOP編程技術(shù)的重要一環(huán)。建議盡可能在網(wǎng)絡(luò)教室或計算機機房

7、上課。 1．學情分析 隨著年齡的增長，高中學生已具備了一定的生活閱歷、能夠?qū)Ω鞣N生活現(xiàn)象進行甄別與分析，已接觸了一些應用軟件，也具備了一些使用軟件的技能，對程序世界的很多現(xiàn)象也有了一定的感觸。而且，在學習本教材前先章節(jié)時，已經(jīng)具備了編程的基本方法和技能，并具有了對程序世界中的對象等概念的認識?；谶@一特點，本章強調(diào)了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想和方法，強調(diào)對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計中基本概念的理解，以及掌握面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)。 2．教學策略 本章的教學內(nèi)容與第三章相比，多了一些全新概念的學習和面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)部分。由于面向?qū)ο蠹夹g(shù)中涉及到一些概念、術(shù)語都比較抽象，要讓學生充分感悟其真諦比較困難

8、。因此，在本章大部分內(nèi)容的教學中，不妨采用19世紀法國教師Piggysong所提倡的“Know Unknown Through Known”的教學思想。其意思是人類了解未知的最好方式是通過已知，即The best way to know what is unknown is throught what is known。作為教師，Piggysong非常善于教學，他的學生總是能以最快的速度掌握知識，其中的奧妙就是運用Through Known原則.。例如，他大量地使用比喻，把生活中學生已經(jīng)了解的事物與要學習的專業(yè)知識類比。在做試驗時不像現(xiàn)在的教師那樣先講原理，而是先做試驗，再講原理。Piggys

9、ong的這一教學原則值得在本章的教學中借鑒。其實，在信息技術(shù)課的許多內(nèi)容的教學中又何倘不是如此呢？ 基于這一考慮，本章的教學策略除了與前面的章節(jié)相類似外，還應注意以下問題： （1）教師要針對面向?qū)ο蟮乃枷氲挠蓙砗兔嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的優(yōu)點，設(shè)計其他更加貼近生活和程序的例子，幫助學生認識和理解面向?qū)ο蟮幕舅枷牒头椒?。例如，現(xiàn)實世界中的交通工具，如汽車等；程序世界中的窗體和控件等。 （2）在教授體現(xiàn)傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化編程存在的缺點和面向?qū)ο髢?yōu)勢時，教師還可以設(shè)計稍為實用一點的實例，讓學生通過任務驅(qū)動的形式來加深認識。 （3）教師可以設(shè)計針對于類和對象的案例，從案例入手，通過講解和類比，讓學生體會面

10、向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基本概念的含義。通過對類的初步認識初步理解其在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計，特別是代碼可重用性方面的地位。 （4）在掌握了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想和基本概念之后，就可以以任務5-2中的例程，通過上機操作的形式學習面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)。通過創(chuàng)建類模塊、編寫類代碼、創(chuàng)建類測試代碼來使用對象的屬性和方法，以增強對面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)的認識。講授教材中的5.3.2部分的操作過程和方法時，可直接利用前面的實例，也可利用其它相關(guān)的實例，視需要而定。 三、教學評價 對于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基本思想的認識，主要是引導學生對面向?qū)ο螽a(chǎn)生的動因和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計優(yōu)點的認識進行測評；對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計基本概念，主要是引導學生對“對象”和“類”的概念以及對類、對象和實例的關(guān)系的理解的測評；對于面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn)，主要引導學生經(jīng)歷創(chuàng)建類、使用類和測試類這一過程的掌握程度的測評；對于這一過程的概括性描述，主要是測試學生用框圖表示的能力。 四、課時分配建議 教學內(nèi)容 建議課時數(shù) 第一節(jié) 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本思想 1 第二節(jié) 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計的基本概念 1 第三節(jié) 面向?qū)ο蟮墓δ軐崿F(xiàn) 1