高中息技術(shù) 第5章算法與程序設(shè)計(jì)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(jì)》的第五章，是全書的選學(xué)內(nèi)容，旨在提供給有發(fā)展?jié)摿Φ膶W(xué)生自主選擇學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)前面有關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)一步掌握面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想與方法，初步認(rèn)識面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的核心概念——類，認(rèn)識類、對象和實(shí)例之間的關(guān)系，并學(xué)會利用VB創(chuàng)建類以及創(chuàng)建類的對象實(shí)例的方法，進(jìn)一步領(lǐng)會面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)。 本章強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過感悟、遷移和操作來體驗(yàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想與方法，通過舉證認(rèn)識面向?qū)ο蟮挠蓙恚捎妹嫦驅(qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)；通過舉證和類比認(rèn)識面向?qū)ο蟮年P(guān)鍵概念類和對象及其關(guān)系；強(qiáng)調(diào)學(xué)生利用可視化編程工具進(jìn)行面

2、向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的過程與方法，為他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。 另外，本章還注意引導(dǎo)學(xué)生形成自主學(xué)習(xí)意識、與他人合作學(xué)習(xí)的意識，也為本書的后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)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(zhǔn)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(jì)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(jì)》課程的一個(gè)重要任務(wù)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(jì)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(xué)生認(rèn)知沖突：程序設(shè)計(jì)規(guī)模的擴(kuò)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(hù)和代碼可重用等問題，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，提出要解決問題要從學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦虻乃枷腴_始，轉(zhuǎn)而通過實(shí)例使學(xué)生認(rèn)識傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中存在的問題，通過對例程的分析使學(xué)生領(lǐng)會傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中存在的弊端，進(jìn)而給出面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的必要性和優(yōu)勢。 “5.2 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)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(shí)例，舉一反三地剖析了對象、類等面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念及其共同特征，并闡釋了類、對象與實(shí)例的關(guān)系，從而讓學(xué)生對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本概念的認(rèn)識進(jìn)一步深化與升華。 “5.3 面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)”。本節(jié)運(yùn)用通過講解和操作相結(jié)合的方式，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮墓δ茉赩B中的實(shí)現(xiàn)，通過操作

4、認(rèn)識創(chuàng)建類的過程，認(rèn)識對象的聲明和實(shí)例化的方法，最后歸納出了利用VB進(jìn)行面向?qū)ο缶幊虒?shí)現(xiàn)的一般過程。 5.1節(jié)強(qiáng)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(hù)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(yīng)運(yùn)而生了。面向?qū)ο蠹夹g(shù)追求的是將現(xiàn)實(shí)世界的事物直接映射到軟件系統(tǒng)的求解空間，以實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)實(shí)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(shí)際問題。本節(jié)鼓勵(lì)學(xué)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(jì)中存在著種種弊端，可以通過任務(wù)5-1的完成來剖析。通過閱讀程序和回答問題來讓學(xué)生加深對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中存在問題

5、的認(rèn)識，讓學(xué)生領(lǐng)會面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是如何通過類的封裝技術(shù)來克服這些缺點(diǎn)的。關(guān)于類的封裝可以通過任務(wù)5-2，通過引入Student類來實(shí)現(xiàn)。引導(dǎo)學(xué)生閱讀程序，通過與任務(wù)5-1的程序進(jìn)行比較以加深對面向?qū)ο笾袛?shù)據(jù)和函數(shù)是如何進(jìn)行封裝的，進(jìn)而引出面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)：通過編制高質(zhì)量和可重用的代碼有效地降低軟件復(fù)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(qiáng)調(diào)對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的幾個(gè)基本概念的認(rèn)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(qiáng)調(diào)面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)。在這一節(jié)中，主要是強(qiáng)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?shí)現(xiàn)的一般規(guī)律。 3．重點(diǎn)難點(diǎn)分析 教學(xué)重點(diǎn)： （1）要求學(xué)生能根據(jù)任務(wù)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(yàn)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?shí)現(xiàn)。 教學(xué)難點(diǎn)： （1）能理解面向?qū)ο蟮膬?yōu)點(diǎn)，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(jì)的學(xué)生來說，還相對比較陌生。 （2）面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)。這對于大多數(shù)學(xué)生來說也是第一次接觸。 二、教學(xué)建議 本章是《算法與程序設(shè)計(jì)》教材跨入一個(gè)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(jì)算機(jī)機(jī)房

7、上課。 1．學(xué)情分析 隨著年齡的增長，高中學(xué)生已具備了一定的生活閱歷、能夠?qū)Ω鞣N生活現(xiàn)象進(jìn)行甄別與分析，已接觸了一些應(yīng)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(xué)習(xí)本教材前先章節(jié)時(shí)，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(rèn)識。基于這一特點(diǎn)，本章強(qiáng)調(diào)了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想和方法，強(qiáng)調(diào)對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中基本概念的理解，以及掌握面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)。 2．教學(xué)策略 本章的教學(xué)內(nèi)容與第三章相比，多了一些全新概念的學(xué)習(xí)和面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(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(xué)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(xué)中，不妨采用19世紀(jì)法國教師Piggysong所提倡的“Know Unknown Through Known”的教學(xué)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(xué)，他的學(xué)生總是能以最快的速度掌握知識，其中的奧妙就是運(yùn)用Through Known原則.。例如，他大量地使用比喻，把生活中學(xué)生已經(jīng)了解的事物與要學(xué)習(xí)的專業(yè)知識類比。在做試驗(yàn)時(shí)不像現(xiàn)在的教師那樣先講原理，而是先做試驗(yàn)，再講原理。Piggys

9、ong的這一教學(xué)原則值得在本章的教學(xué)中借鑒。其實(shí)，在信息技術(shù)課的許多內(nèi)容的教學(xué)中又何倘不是如此呢？ 基于這一考慮，本章的教學(xué)策略除了與前面的章節(jié)相類似外，還應(yīng)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(jì)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)其他更加貼近生活和程序的例子，幫助學(xué)生認(rèn)識和理解面向?qū)ο蟮幕舅枷牒头椒?。例如，現(xiàn)實(shí)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(diǎn)和面向?qū)ο髢?yōu)勢時(shí)，教師還可以設(shè)計(jì)稍為實(shí)用一點(diǎn)的實(shí)例，讓學(xué)生通過任務(wù)驅(qū)動的形式來加深認(rèn)識。 （3）教師可以設(shè)計(jì)針對于類和對象的案例，從案例入手，通過講解和類比，讓學(xué)生體會面

10、向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本概念的含義。通過對類的初步認(rèn)識初步理解其在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)，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(jì)的基本思想和基本概念之后，就可以以任務(wù)5-2中的例程，通過上機(jī)操作的形式學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(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(qiáng)對面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)的認(rèn)識。講授教材中的5.3.2部分的操作過程和方法時(shí)，可直接利用前面的實(shí)例，也可利用其它相關(guān)的實(shí)例，視需要而定。 三、教學(xué)評價(jià) 對于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本思想的認(rèn)識，主要是引導(dǎo)學(xué)生對面向?qū)ο螽a(chǎn)生的動因和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)的認(rèn)識進(jìn)行測評；對面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本概念，主要是引導(dǎo)學(xué)生對“對象”和“類”的概念以及對類、對象和實(shí)例的關(guān)系的理解的測評；對于面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)，主要引導(dǎo)學(xué)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(xué)生用框圖表示的能力。 四、課時(shí)分配建議 教學(xué)內(nèi)容 建議課時(shí)數(shù) 第一節(jié) 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想 1 第二節(jié) 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本概念 1 第三節(jié) 面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn) 1