《猜数游戏》教学设计

巴军

● 教学内容

本课为新课程必修模块《数据与计算》中“算法与程序实现”部分的内容。通过电视游戏“猜商品价格”引入编制猜数游戏这个项目。学生在教师引导下进行任务分解，明确需求：生成随机数、判断数值大小以及重复猜数等部分程序设计与实现。本课使用Python语言，每一部分具体语句学习由学生通过教学辅助网站进行自主探究学习，完成对生成随机数的函数学习，掌握分支结构及程序实现，并认识循环结构，了解循环结构的作用与特点，初步学会使用while循环语句结构解决现实问题。

编制猜数游戏是一个比较综合的项目，结果可简单可复杂，实现方法多样，能够给学生更多的发挥空间。教师通过教学，使学生对用程序设计解决现实问题的方法有更深刻的认识，对程序的三种结构——顺序结构、分支结构和循环结构有更深刻的理解与应用，提高其学习程序设计的兴趣。同时，在学习的过程中学生的计算思维、数字化学习与创新能力也得到重点关注与培养。

● 学生情况

高一学生已学习了顺序结构和分支结构，熟悉Python语言的编程环境和操作，对用程序设计方法解决现实问题有初步的经验及一定的抽象能力。学生学习水平参差不齐，差距较大。同时，学生好奇心较强，理解力趋于成人，事物背后的逻辑、思维的高阶内容对他们有天然的吸引力。因此学生间的沟通、交流与分享，教师的及时辅导可以促进学生的学习。

● 教学方式与手段

启发式教学、项目学习、自主探究、互助交流。

● 技术准备

硬件：计算机、广播系统、局域网、投影、黑板；软件：Python编程平台、辅助学习网站、PPT、部分程序。

● 教学目标

认识随机数并学会使用Python提供的随机函数生成随机整数；熟练掌握分支结构并会应用；初步认识循环结构，了解其特点及适用情况；学会使用while循环语句结构解决实际问题，知道循环结构的执行过程；体会用程序设计解决问题的方法，提升计算思维、数字化学习与创新能力。

● 教学重难点

重点：学会用随机函数randint（）生成随机整数；有意识地把现实中有规律的重复的问题用循环结构来解决，学会用while循环结构解决实际问题。

难点：认识并理解循环结构，用循环结构及语句解决实际问题。

● 教学流程示意图

● 教学过程

1.引入（5分钟）

师：大家玩过猜数游戏吗？怎么玩？谁能描述一下？（教师描述在一档电视节目中的猜商品价格的活动）

学生讲述玩过的猜数游戏，描述游戏规则。

设计意图：由游戏引入，激发学习兴趣，引出学习主题。

2.项目分析（3分钟）

师：如果编制一款猜数游戏，你们认为需要做哪些工作？

学生思考，根据经验回答解决猜数游戏的需求，完成项目分析，进行项目拆解，为后续分步骤解决问题做准备。

设计意图：引导学生分析猜数游戏的任务需求。

3.自主探究——顺序结构，解决生成随机整数问题（5分钟）

教师引导学生通过辅助网站进行自主探究学习。

学生通过辅助网站中的随机数栏目的学习，完成生成随机整数的编程问题。学会使用import random语句、randint（a，b）函数，展示、交流、分享。

设计意图：进行数字化学习，掌握用Python生成随机数的方法。

4.复习掌握——用分支结构解决数值判断问题（10分钟）

教师引导学生完成对猜数游戏中数值判断对错部分的编程，巡视辅导，发现不同的做法提问并展示完成情况。

学生完成对猜数游戏中数值判断对错部分的编程、展示、分享。

设计意图：复习、掌握分支结构，熟练应用。

5.自主探究——用循环结构，实现重复猜数（15分钟）

师：如果用户使用你编制的程序，有什么不方便的地方吗？如何编程实现重复猜数？

设计意图：引导学生思考计算机的特点，对重复的事、有规律的事情可以用计算机来完成，怎么完成？引出循环结构的学习需求。发现问题，引出对重复问题的解决需求。

学生尝试做到重复猜数，如用复制代码的方式等，并思考、交流。

教师巡视辅导，发现问题。组织学生交流，相互学习，引导学生解决编程中出现的各种问题，并理解为什么会出现这些问题。

学生打开辅助网站中的“循环结构”栏目，认识循环结构，学习用循环结构语句。教师讲解案例，学生交流对循环结构的认识，编程实现重复猜数。调试程序，对编程中出现的各种问题进行解决、交流，相互改错。

设计意图：引入对循环结构的学习，了解循环结构的定义、解决问题的适用情况以及while语句，知道循环结构的执行过程，初步学会使用while循环解决重复的问题。在发现问题的过程中提升能力，在调试程序的过程中收获成就感。

6.互助交流——认识循环结构（5分钟）

教师引导学生对循环结构的作用、语句使用方法进行总结、提高。

学生通过对程序的不断修改，思考并分析进入循环的条件、退出循环条件、循环体内部的内容。

设计意图：认识循环结构，体会用程序设计解决问题的方法，提升计算思维、数字化学习与创新能力。

7.总结、扩展（2分钟）

师：关于猜数游戏，你们还有什么想法没实现吗？下一步打算怎么设计？

学生交流。

设计意图：扩展思路，相互启发，程序本身是需要不断改进的。

点 评

（1）本节课在教学顺序上较以往常规方式有了较大调整。以往的顺序是：教师讲随机数，学生完成相应练习——教师讲分支结构，学生完成相应练习——教师讲循环结构，学生完成相应练习（包括猜数游戏）。本课教学顺序是：布置猜数游戏项目，教师提供学习资源——学生自主探究，学习随机、循环——展示、交流——学生相互讲解——认识循环结构——完善自己的程序（——撰写程序设计报告）。

（2）学生通过制作程序作品，把各种知识点串起来，逐步形成知识体系，学习顺序和成果学生自主选择，实现了知识的自我构建；课堂教学结构由以教师讲授为主转变到以学生自主学习为主。

（3）本节课主题选择有一定的开放性和综合性。课堂教学利用小微项目，提高学生在课堂上的专注程度、投入程度，给学生以更多的自主，使教学目标得到更充分落实。

（4）本节课，教师注重学生在学习过程中思维的变化，强调学生的体验，突出学生在编制、调试程序并逐步解决问题，以及与同学交流互助的过程中获得成就感。弱化学生程序作品的绝对水平差异，强调课上习得的知识增长；注重学生学习主动性，强调教师的组织、引导、辅助作用。

（5）本节课强调用计算机解决问题的特点，重点考查學生的自主学习能力，弱化对程序语法的记忆。

（6）本节课以内容丰富、组织有序的学习资源搭建学生自主探究与数字化学习的脚手架，使教师有更多的时间抓住学生课堂生成的问题，有更多的时间辅导学生，提高课堂教学效率。

（点评人：北京市教科院 王振强）