高中數(shù)學(xué)《輸入、輸出語句和賦值語句》教學(xué)設(shè)計素材新課標(biāo)A版必修3

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1、 《輸入、輸出語句和賦值語句》教學(xué)設(shè)計 1 內(nèi)容和內(nèi)容解析 算法的定義中有這樣一段話:“現(xiàn)在，算法通常可以編成計算機(jī)程序，讓計算機(jī)執(zhí)行并解決問題”，可見，要完整地認(rèn)識算法，就必須學(xué)習(xí)算法程序，而算法程序是由基本算法語句組成的，因此學(xué)習(xí)基本算法語句是編寫算法程序的基礎(chǔ). 換個角度說：計算機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞑豢扇鄙俚墓ぞ撸鉀Q任何問題都要依賴算法.前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了用自然語言和程序框圖來表示算法，但這些表示計算機(jī)是無法“理解”的.為了使算法在計算機(jī)上實現(xiàn)，還需將自然語言和程序框圖轉(zhuǎn)變成計算機(jī)能夠理解的程序語言.可以說，用算法語句描述算法是用計算機(jī)解決問題的前提條件. 程序語言

2、的種類很多，但各種程序語言中基本上都包含了輸入語句、輸出語句、賦值語句、條件語句和循環(huán)語句5種基本的算法語句，而且形式都是相似的.算法都存在著基本邏輯結(jié)構(gòu)，而掌握了以上5種基本算法語句，就足以表示順序、條件和循環(huán)結(jié)構(gòu)，編寫出算法的程序.這是為什么基本算法語句只選五種的原因.同時，只用五種基本算法語句編寫程序，必須分析算法的基本邏輯結(jié)構(gòu)，這對培養(yǎng)邏輯思維能力十分有利. 5種基本算法語句與3種基本邏輯結(jié)構(gòu)之間存在著對應(yīng).輸入、輸出語句和賦值語句基本上對應(yīng)算法中的順序結(jié)構(gòu).本節(jié)課緊接著《程序框圖與算法的基本邏輯結(jié)構(gòu)》之后，學(xué)習(xí)的內(nèi)容是用于表達(dá)順序結(jié)構(gòu)的基本語句.教學(xué)的重點(diǎn)在于：通過實例，使學(xué)生理解

3、輸入、輸出語句和賦值語句的含義、格式和用法，能把僅有順序結(jié)構(gòu)的簡單算法用程序表示，同時，進(jìn)一步體會算法的基本思想. 本節(jié)學(xué)習(xí)的是3種計算機(jī)能“理解”基本語句，對學(xué)生而言是首次接觸的語言，也是后續(xù)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，良好的開端將會是成功的一半. 2 目標(biāo)和目標(biāo)解析 通過本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能正確理解輸入、輸出語句和賦值語句的含義、格式和用法，能把僅有順序結(jié)構(gòu)的簡單算法用程序表示，同時，進(jìn)一步體會算法的基本思想.具體目標(biāo)解析如下： （1）理解引入基本算法語句的必要性，了解5種基本算法語句的名稱. （2）結(jié)合具體的問題，理解輸入、輸出語句和賦值語句與程序框圖、邏輯結(jié)構(gòu)3者之間的對應(yīng)關(guān)系.借

4、助簡單算法，正確理解輸入、輸出語句和賦值語句的結(jié)構(gòu). （3）能夠通過模仿，將僅有順序結(jié)構(gòu)的程序框圖轉(zhuǎn)換為程序，會寫一些簡單的程序，進(jìn)行3種語句的簡單運(yùn)用. （4）能閱讀簡單程序，分析運(yùn)行結(jié)果，促進(jìn)對語句的認(rèn)識與理解. （5）經(jīng)歷分析算法步驟，畫出程序框圖，寫出程序的過程，促進(jìn)理解3種基本算法語句，進(jìn)一步體會算法的基本思想.發(fā)展學(xué)生有條理的思考、表達(dá)的能力,培養(yǎng)邏輯思維能力. 3 教學(xué)問題診斷分析 算法基本語句對于學(xué)生而言，是一個全新的概念.通過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)了解了算法的含義，學(xué)習(xí)了用自然語言和程序框圖表示算法的方法，知道了算法的3種基本的邏輯結(jié)構(gòu).學(xué)生對算法有了初步了解后，如

5、何將算法在計算機(jī)上加以實現(xiàn)的問題也變得更加迫切.基本算法語句的出現(xiàn)在時機(jī)上恰到好處，暗合了學(xué)生心中的疑問.同時，學(xué)生對幾個基本的程序框圖的符號和功能的了解將有助于本節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí). 因為算法語句是計算機(jī)語言，也是學(xué)生第一次遇到的概念，沒有基礎(chǔ)依托，會找不到思考方向，因此，在將“輸入、輸出語句和賦值語句”的名稱與程序框圖表達(dá)對應(yīng)起來時，學(xué)生會有困難；又因為缺乏足夠的時間和上機(jī)操作的機(jī)會，因此，即使有了語句與框圖的對應(yīng)后，學(xué)生也會在將具體的程序語句抽象為一般格式時產(chǎn)生困難，因而不能充分理解3種基本算法語句的作用和用法，特別是對于類似“x=x+1”的賦值語句，學(xué)生會存在疑惑.由于上面2個原因，教學(xué)的

6、難點(diǎn)會發(fā)生在將具體問題的程序框圖轉(zhuǎn)換為程序語句的過程中. 當(dāng)然，企圖一節(jié)課就徹底解決所有問題是不現(xiàn)實的，需要隨著條件語句、循環(huán)語句的后續(xù)學(xué)習(xí)逐步加深理解.同時，也決定本節(jié)課的教學(xué)，在概念出現(xiàn)前，要設(shè)置“緩沖”，給學(xué)生提供思考機(jī)會，能讓他們先感知困惑所在，先有自己的見解，而后教師進(jìn)行講解. 4 教學(xué)支持條件分析 為有效實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)需要使用一種語言，如QBASIC程序演示、驗證編寫好的程序或利用圖形計算器讓學(xué)生直接上機(jī)操作，從而體會3種語句的格式、作用和用法，可以結(jié)合QBASIC的演示，把該程序的使用方式介紹給學(xué)生，以便學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí). 5 教學(xué)過程設(shè)計 5.1 課題引入設(shè)計

7、 為了使課題的提出更加自然和順理成章，教師可以從以下2個方面進(jìn)行引導(dǎo)： 5.1.1 為什么要學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容 計算機(jī)已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ詈凸ぷ鞑豢扇鄙俚墓ぞ?“計算機(jī)解決任何問題都要依賴算法”，計算機(jī)解決問題的過程就是一個對算法的執(zhí)行過程，但這個算法必須是用計算機(jī)能夠理解的語言描述.目前，我們會用自然語言或程序框圖描述算法，也能看懂它們，但計算機(jī)卻無法“看得懂，聽得見”，因此，需要將自然語言或程序框圖翻譯成計算機(jī)程序語言，需要學(xué)習(xí)基本算法語句. 5.1.2 本節(jié)要學(xué)習(xí)什么 不管是用自然語言描述算法，還是用程序框圖或程序設(shè)計語言表示算法，都是對算法形式化的表示，寫出算法不等于實現(xiàn)了算法

8、.將算法用程序設(shè)計語言翻譯成計算機(jī)程序在計算機(jī)上運(yùn)行，就是對算法的一種實現(xiàn)，算法也因此變得更有生命力.  程序設(shè)計語言有很多種，如BASIC，F(xiàn)oxbase，C語言，C++，Visual Basic等.為了實現(xiàn)算法中的3種基本的邏輯結(jié)構(gòu)：順序結(jié)構(gòu)、條件結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)，各種程序設(shè)計語言中都包含下列基本算法語句：輸入語句、輸出語句、賦值語句、條件語句和循環(huán)語句.  這就是這一節(jié)所要研究的主要內(nèi)容——基本算法語句. 本節(jié)課，我們先學(xué)習(xí)輸入、輸出語句和賦值語句. 5.2 問題鏈設(shè)計 情境1 用描點(diǎn)法作函數(shù)y=x3+3x2-24x+30的圖像時，需要求出自變量與函數(shù)的一組對應(yīng)值.編

9、寫程序，分別計算當(dāng)x=-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5時的函數(shù)值. 問題1 請寫出算法步驟，畫出程序框圖. 設(shè)計意圖 通過具體問題的解決復(fù)習(xí)所學(xué)知識，診斷學(xué)生的掌握情況，明白“算法步驟”和“程序框圖”是算法的2種表達(dá)形式.同時，為算法的程序表示和建立3者的對應(yīng)關(guān)系作好鋪墊. 師生活動 給出情境問題，讓學(xué)生自己寫出算法步驟和程序框圖.  問題2 為了在計算機(jī)上實現(xiàn)算法，將程序框圖中的內(nèi)容翻譯為相應(yīng)的算法語句，就得到以下程序： INPUT"x="；x LETy=x^3+3*x^2-24*x+30 PRINT"y=";y END 你能根

10、據(jù)英文“INPUT”、“LET”和“PRINT”的中文意思，猜測程序中哪些是輸入語句、輸出語句和賦值語句嗎？ 設(shè)計意圖 基本語句作為完全陌生的內(nèi)容，學(xué)生很難找到思考的方向.從英文“INPUT”、“LET”和“PRINT”的中文意思出發(fā)，一方面，降低了問題的難度，切合學(xué)生的思維，避免了先入為主的介紹性講學(xué)；另一方面，使問題有了內(nèi)在的“邏輯”聯(lián)系，讓學(xué)生覺得有跡可尋、有據(jù)可依，在思維上起到了自然的順應(yīng)過程. 師生活動 學(xué)生思考后，教師調(diào)用課前準(zhǔn)備好的程序，演示運(yùn)行結(jié)果，學(xué)生可以先不深究該程序是如何得來的. 問題3 輸入、輸出語句和賦值語句與程序框圖之間存在怎樣的對應(yīng)關(guān)系？它們基本上對應(yīng)

11、于算法中的哪種邏輯結(jié)構(gòu)？ 設(shè)計意圖 通過問題的解決，理解輸入、輸出語句和賦值語句的含義（輸入、輸出信息，給變量賦值），體會算法語句與程序框圖之間的對應(yīng)關(guān)系，為兩者之間的轉(zhuǎn)化打好基礎(chǔ). 師生活動 教師同時向?qū)W生展示問題1中的算法步驟、程序框圖以及問題2中的程序，在前2問的基礎(chǔ)上學(xué)生比較容易得到正確結(jié)論. 問題4 每一種算法語句都有比較固定的格式，觀察問題2中的程序，你認(rèn)為輸入語句的一般格式是怎樣的呢？你能通過計算機(jī)驗證你的結(jié)論嗎？ 設(shè)計意圖 此時學(xué)生只有比較直觀的感覺，所以不要求學(xué)生有準(zhǔn)確的描述，應(yīng)側(cè)重于操作、驗證、討論，最終得到并理解輸入語句的一般格式：INPUT "提示內(nèi)容"

12、；變量.強(qiáng)調(diào)動手操作，通過切身體驗使學(xué)生經(jīng)歷從感性認(rèn)知到理性認(rèn)知的過程.如果條件不允許，教師可以自己驗證演示或者直接對學(xué)生的直觀猜測進(jìn)行評價、糾正，然后對知識進(jìn)行講授教學(xué). 師生活動 教師提出問題，并對問題進(jìn)行分解，逐步引導(dǎo)學(xué)生去探究、討論、尋找正確的結(jié)果.在教學(xué)中，教師可以從以下幾個方面對問題進(jìn)行解析： （1）輸入語句中的“"x=";”可以省略嗎？（可以） （2）“"x=";”的作用是什么？（提示用戶輸入什么樣的信息，即“提示內(nèi)容”） （3）“提示內(nèi)容”與變量之間的分號“；”可以省略嗎？（不可以） （4）給多個變量賦值時,各“提示內(nèi)容”之間以及各變量之間必須用逗號“，”隔開.

13、在教學(xué)時，通過教師的引導(dǎo)，最好讓學(xué)生自己對以上幾個方面進(jìn)行上機(jī)操作、驗證，加強(qiáng)對基本算法語句的體會和模仿能力. 問題5 根據(jù)問題4，你認(rèn)為輸出語句的一般格式是怎樣的呢？你能通過計算機(jī)驗證你的結(jié)論嗎？ 設(shè)計意圖 得到并理解輸出語句的一般格式：PRINT "提示內(nèi)容"；表達(dá)式. 師生活動 教師引導(dǎo)學(xué)生對原先程序中的輸入、輸出語句進(jìn)行比較，也可以仿照問題4，對問題進(jìn)行分解、驗證.在問題4的基礎(chǔ)上，學(xué)生可能會得到“PRINT "提示內(nèi)容"；變量”的結(jié)果，教師可以將所給程序中的第2行和第3行合并為：“PRINT "y="; x^3+3*x^2-24*x+30”加以運(yùn)行，進(jìn)行說明，也可以采用

14、講授法教學(xué). 問題6 將課本中圖1.1-7中輸入、輸出框的內(nèi)容分別用輸入、輸出語句表示出來. 設(shè)計意圖 理解輸入、輸出語句的含義及其寫法，將程序框圖的局部轉(zhuǎn)換為程序，為解決教學(xué)難點(diǎn)找到突破口. 師生活動 學(xué)生書寫，教師對出現(xiàn)的問題進(jìn)行糾正. 問題7 所給程序的賦值語句中“LET”可以省略嗎？你認(rèn)為賦值語句的一般格式是怎樣的呢？ 設(shè)計意圖 探究賦值語句的寫法與一般格式. 師生活動 從已知程序中的賦值語句本身的形式出發(fā)，幫助學(xué)生導(dǎo)出賦值語句的一般格式：變量＝表達(dá)式，并對賦值號以及賦值語句作用作說明：先計算出賦值號右邊表達(dá)式的值，然后把這個值賦給賦值號左邊的變量，使該變量的值

15、等于表達(dá)式的值. 問題8 “3＝X”是賦值語句嗎？ 設(shè)計意圖 概念辨析.進(jìn)一步體會賦值語句的作用和書寫格式. 師生活動 向?qū)W生說明，賦值號左邊只能是變量名字，而不能是表達(dá)式. 問題9 下面的程序中輸出的A的值是多少？賦值語句“A=A+15”的含義是什么？它在數(shù)學(xué)中成立嗎？ A=10 A=A+15  PRINT A  END 設(shè)計意圖 說明這里的語句“A=A+15”是語句“LETA=A+15”的縮寫，此時的“=”是賦值而不是相等，即表示用右邊的量替代左邊的量.因為有了“=”賦值的含義，語句中才可以省略“LET”. 問題10 “A=B”與“B=A”的含義

16、和運(yùn)行結(jié)果一樣嗎？ 設(shè)計意圖 對于類似“x=x+1”的賦值語句，學(xué)生往往很難理解.如果將這個式子看成代數(shù)式，顯然是不成立的.要讓學(xué)生真正理解賦值的含義就需要理解變量的含義，這里的“A”僅僅表示一個數(shù)值的儲存位置，第2次賦值后，“A”的初值被覆蓋. 師生活動 問題9與問題10可以一起給學(xué)生，讓學(xué)生先思考、交流.隨后，教師按問題的設(shè)計意圖，從2個角度作說明，加深對賦值語句的理解. 有條件的話，可以用計算機(jī)演示程序，操作驗證. 問題11 運(yùn)行以下程序，輸出的A，B的值分別是多少？程序有沒有將變量A，B的初值進(jìn)行交換？ A=10 B=15 A=B B=A PRINT A,

17、B END 問題12 如果要交換問題11中2個變量A，B的值，該如何修改這個程序呢？ 設(shè)計意圖 給出一個學(xué)生可以理解的起點(diǎn)，既促進(jìn)對賦值語句的理解，同時也解決交換變量的值時會產(chǎn)生的難點(diǎn). 師生活動 同時呈現(xiàn)問題11和12，組織學(xué)生先形成自己的結(jié)果，并進(jìn)行討論和交流.而后教師小結(jié)學(xué)生的思考情況，并按下列要點(diǎn)展開講解： 問題11輸出的值分別是15、15.原因是后面的賦值會“覆蓋”前面的值,因此想交換變量A，B的值必須引入一個新的中間量. 可得問題12和算法： 第1步：引入一個中間變量T,將A的值賦予T； 第2步：再將B的值賦予A； 第3步：最后將T的值賦予B，從而實現(xiàn)A，B

18、值的交換. 程序修改如下： A=10 B=15 T=A A=B B=T  PRINT A,B  END 問題13 比較下面的程序與問題12中得到的程序有何異同，說說輸入語句與賦值語句在給變量提供初值時的區(qū)別. INPUT A，B T=A A=B B=T  PRINT A,B  END 設(shè)計意圖 幫助學(xué)生理解輸入語句與賦值語句的區(qū)別. 師生活動 緊接著問題12，教師展示程序，讓學(xué)生比較異同.學(xué)生通過操作比較，得到：前者只能交換一組變量的值，后者可以不斷調(diào)用，交換任意一組變量的值. 問題14 談?wù)勀銓斎?、輸出語句和賦值語句的認(rèn)識和

19、體會. 設(shè)計意圖 歸納小結(jié)，幫助學(xué)生梳理知識. 師生活動 教師引導(dǎo)學(xué)生對輸入、輸出語句和賦值語句的含義、作用、格式及與程序框圖的對應(yīng)關(guān)系等方面作出描述，然后進(jìn)行補(bǔ)充小結(jié). 5.3 語句應(yīng)用 情境2 編寫程序，計算一個學(xué)生數(shù)學(xué)、語文、英語3門課的平均成績. 設(shè)計意圖 運(yùn)用輸入、輸出語句和賦值語句編寫簡單的程序，讓學(xué)生理解“算法步驟”、“程序框圖”、“程序語句”3者之間的對應(yīng)與轉(zhuǎn)換，體驗用計算機(jī)解決具體問題的一般步驟：“算法步驟”→“程序框圖”→“程序語句”，進(jìn)一步體會算法的思想. 師生活動 給學(xué)生足夠的時間思考，要求先寫出算法步驟和程序框圖.教師巡視并了解學(xué)生的活動情況，

20、在學(xué)生活動后調(diào)用并展示學(xué)生的活動成果，通過講授、修訂形成下面的成果.  開始→輸入a,b,c→y=（a+b+c）/3→輸出y→結(jié)束 由于PRINT語句具有計算功能，所以算法可以直接寫成程序： INPUT "數(shù)學(xué)="；a  INPUT "語文="；b I(xiàn)NPUT "英語="；c PRINT "The average="；(a+b+c)/3  END 教師要事先準(zhǔn)備好上面結(jié)果的展示課件，以備學(xué)生活動結(jié)果不理想時，給出解決這一問題的嚴(yán)謹(jǐn)過程，起到示范作用. 教師引導(dǎo)學(xué)生思考并總結(jié)用計算機(jī)解決具體問題的一般步驟，并說明這種解決問題的步驟本身就是算法. 6

21、 目標(biāo)檢測設(shè)計 6.1 課堂檢測 （1）閱讀程序，說明程序運(yùn)行的結(jié)果（“*”表示相乘）. A=1 A=A*2 A=A*3 A=A*4 A=A*5 PRINT "1×２×３×４×５="；A END 設(shè)計意圖 通過本題檢測學(xué)生能否閱讀簡單的程序，真正理解賦值的含義以及輸出語句中“提示內(nèi)容”的作用. （2）把圖中所示的程序框圖轉(zhuǎn)化為程序語句. 設(shè)計意圖 建立程序框圖與3種基本算法語句的聯(lián)系，檢測運(yùn)用語句建立對應(yīng)關(guān)系的掌握情況. （3）編寫一個程序，計算任意2個非零實數(shù)加、減、乘、除的運(yùn)算結(jié)果（要求輸入2個非零實數(shù)，能得出4種運(yùn)算結(jié)果）. 設(shè)計意圖 通過運(yùn)用

22、本節(jié)所學(xué)的算法語句編寫程序，檢測學(xué)生對3種語句的理解、運(yùn)用情況. 6.2 課后檢測 （1）編寫一個程序，輸入梯形的上底、下底和高的值，輸出梯形的面積. 設(shè)計意圖 通過本題檢測學(xué)生能否運(yùn)用輸入、輸出語句和賦值語句編寫簡單的程序，從而解決數(shù)學(xué)問題. （2）編寫一個程序求二元一次方程組的解. 設(shè)計意圖 通過本題檢測學(xué)生由算法的自然語言描述到算法框圖表達(dá)，再到算法程序表示的掌握情況，使學(xué)生體驗算法程序形成的過程. （3）試對生活中某個簡單問題或是常見的數(shù)學(xué)問題，利用所學(xué)的基本算法語句等知識來解決自己所提出的問題.要求寫出算法，畫出程序框圖，并寫出程序設(shè)計. 設(shè)計意圖 這是一個開放性的問題，側(cè)重于能力的培養(yǎng).通過本題評價學(xué)生能否用數(shù)學(xué)的眼光去觀察問題，解決問題，了解學(xué)生對算法步驟、程序框圖和3種基本語句的掌握情況以及提出問題、解決問題的能力.