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(shū)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(shí)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中的核心概念——類(lèi)，認(rèn)識(shí)類(lèi)、對(duì)象和實(shí)例之間的關(guān)系，并學(xué)會(huì)利用VB創(chuàng)建類(lèi)以及創(chuàng)建類(lèi)的對(duì)象實(shí)例的方法，進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)。 本章強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過(guò)感悟、遷移和操作來(lái)體驗(yàn)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的基本思想與方法，通過(guò)舉證認(rèn)識(shí)面向?qū)ο蟮挠蓙?lái)，采用面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)；通過(guò)舉證和類(lèi)比認(rèn)識(shí)面向?qū)ο蟮年P(guān)鍵概念類(lèi)和對(duì)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(guò)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(shí)、與他人合作學(xué)習(xí)的意識(shí)，也為本書(shū)的后續(xù)章節(jié)的學(xué)習(xí)和其他各選修模塊開(kāi)展多元化交流與合作做好必要的知識(shí)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(mén)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(wèn)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(guò)程的方法解決不了軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的調(diào)試

3、、維護(hù)和代碼可重用等問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，提出要解決問(wèn)題要從學(xué)習(xí)面向?qū)ο蟪绦虻乃枷腴_(kāi)始，轉(zhuǎn)而通過(guò)實(shí)例使學(xué)生認(rèn)識(shí)傳統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)例程的分析使學(xué)生領(lǐng)會(huì)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(shì)。 “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(guò)實(shí)例，舉一反三地剖析了對(duì)象、類(lèi)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(lèi)、對(duì)象與實(shí)例的關(guān)系，從而讓學(xué)生對(duì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本概念的認(rèn)識(shí)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(guò)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(guò)操作

4、認(rèn)識(shí)創(chuàng)建類(lèi)的過(guò)程，認(rèn)識(shí)對(duì)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(guò)程。 5.1節(jié)強(qiáng)調(diào)的是面向?qū)ο笏枷氲漠a(chǎn)生，其動(dòng)因主要是軟件需求和軟件開(kāi)發(fā)與維護(hù)之間存在的矛盾，利用傳統(tǒng)的方法無(wú)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(duì)現(xiàn)實(shí)世界事物的直接模擬。這樣可以使用戶(hù)用最小的精力，最大限度地利用軟件系統(tǒng)解決實(shí)際問(wèn)題。本節(jié)鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)舉證來(lái)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(guò)任務(wù)5-1的完成來(lái)剖析。通過(guò)閱讀程序和回答問(wèn)題來(lái)讓學(xué)生加深對(duì)傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題

5、的認(rèn)識(shí)，讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)是如何通過(guò)類(lèi)的封裝技術(shù)來(lái)克服這些缺點(diǎn)的。關(guān)于類(lèi)的封裝可以通過(guò)任務(wù)5-2，通過(guò)引入Student類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)。引導(dǎo)學(xué)生閱讀程序，通過(guò)與任務(wù)5-1的程序進(jìn)行比較以加深對(duì)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(guò)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(kāi)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(duì)面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的幾個(gè)基本概念的認(rèn)識(shí)，本質(zhì)上是對(duì)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?lèi)是如何創(chuàng)建的，如何使用類(lèi)和測(cè)試類(lèi)，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(huì)程序中每一語(yǔ)句、函數(shù)和過(guò)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(lèi)，對(duì)于初次接觸面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，還相對(duì)比較陌生。 （2）面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)。這對(duì)于大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)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(zhǎng)，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(duì)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(duì)程序世界中的對(duì)象等概念的認(rèn)識(shí)?；谶@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(duì)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(yǔ)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(guó)教師Piggysong所提倡的“Know Unknown Through Known”的教學(xué)思想。其意思是人類(lèi)了解未知的最好方式是通過(guò)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(shí)，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(zhuān)業(yè)知識(shí)類(lèi)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(lèi)似外，還應(yīng)注意以下問(wèn)題： （1）教師要針對(duì)面向?qū)ο蟮乃枷氲挠蓙?lái)和面向?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(shí)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(chē)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(shì)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(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)的形式來(lái)加深認(rèn)識(shí)。 （3）教師可以設(shè)計(jì)針對(duì)于類(lèi)和對(duì)象的案例，從案例入手，通過(guò)講解和類(lèi)比，讓學(xué)生體會(huì)面

10、向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本概念的含義。通過(guò)對(duì)類(lèi)的初步認(rèn)識(shí)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(guò)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(guò)創(chuàng)建類(lèi)模塊、編寫(xiě)類(lèi)代碼、創(chuàng)建類(lèi)測(cè)試代碼來(lái)使用對(duì)象的屬性和方法，以增強(qiáng)對(duì)面向?qū)ο蟮墓δ軐?shí)現(xiàn)的認(rèn)識(shí)。講授教材中的5.3.2部分的操作過(guò)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(píng)價(jià) 對(duì)于面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)基本思想的認(rèn)識(shí)，主要是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)面向?qū)ο螽a(chǎn)生的動(dòng)因和面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)進(jìn)行測(cè)評(píng)；對(duì)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(duì)“對(duì)象”和“類(lèi)”的概念以及對(duì)類(lèi)、對(duì)象和實(shí)例的關(guān)系的理解的測(cè)評(píng)；對(duì)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(lèi)、使用類(lèi)和測(cè)試類(lèi)這一過(guò)程的掌握程度的測(cè)評(píng)；對(duì)于這一過(guò)程的概括性描述，主要是測(cè)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