附件1模塊教學(xué)設(shè)計

模塊教學(xué)設(shè)計課程標(biāo)準(zhǔn)和教學(xué)目標(biāo)模塊教材內(nèi)容：本課包含教材3.2.5函數(shù)與模塊2.模塊的導(dǎo)入與應(yīng)用適應(yīng)的課程標(biāo)準(zhǔn)：1.7掌握一種程序設(shè)計語言的基本知識，使用程序設(shè)計語言實現(xiàn)簡單算法。通過解決實際問題，體驗程序設(shè)計的基本流程，感受算法的效率，掌握程序調(diào)試與運行的方法。教學(xué)目標(biāo)：●理解模塊的功能及應(yīng)用?！裾莆漳K的導(dǎo)入方法?！裾莆漳K中常數(shù)和函數(shù)的使用?！駥W(xué)會利用模塊中的常數(shù)和函數(shù)編寫程序解決實際問題。指向的核心素養(yǎng)：●信息意識：在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享信息，實現(xiàn)信息的最大價值?！裼嬎闼季S：通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成解決問題的方案。針對給定的任務(wù)進行需求分析，明確需要解決的關(guān)鍵問題。運用基本算法設(shè)計解決問題的方案，能使用編程語言或其他數(shù)字化工具實現(xiàn)這一方案。學(xué)習(xí)環(huán)境：有教學(xué)控制軟件的多媒體機房，需要安裝Python編程環(huán)境。建議課時：1課時教學(xué)活動設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)過程設(shè)計意圖情境導(dǎo)入問題：各位同學(xué)，大家應(yīng)該都見過電工，電工在工作的時候需要用到哪些工具？他是全部拿在手里嗎？如果不是，通常是如何保管的？參考答案：電工常用的工具：螺絲刀是一種用來擰轉(zhuǎn)螺絲以使其就位的工具。老虎鉗用來起釘子或夾斷釘子和鐵絲，電能表的簡稱，是用來測量電能的儀表。電工使用的工具比較多，一般不會都拿在手里，不是每樣工具每次都要使用到，電工把這些工具按照一定的分類放到不同的工具包中，需要的時候才拿出某個工具使用。講解：同樣的，Python有很多的內(nèi)建函數(shù)、常數(shù)，但是這些函數(shù)、常數(shù)不可能每次編程都用到，每次都加載這些函數(shù)、常數(shù)到當(dāng)前的編程環(huán)境中是沒有必要的，所以，我們也仿照電工的做法，把這些內(nèi)建函數(shù)和常數(shù)放到工具包中，這些工具包在Python中稱之為模塊。通過電工保管工具的工具包引出本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容—模塊。通過與生活具體實例對比，讓學(xué)生理解模塊的功能。新課教學(xué)●知識講解—模塊的導(dǎo)入及使用導(dǎo)入模塊：①import<模塊名>②from<模塊名>import<函數(shù)|常數(shù)>例：importmathfrommathimportsqrt調(diào)用模塊中的函數(shù)和常數(shù)第①種方式可以用<模塊名>.<函數(shù)名>或者<模塊名>.<常數(shù)>的方式來調(diào)用函數(shù)名或常數(shù)。比如：math.sqrt(9)#結(jié)果：3.0math.pi第②種方式可以直接用<函數(shù)名>或者<常數(shù)>的方式來調(diào)用函數(shù)名或常數(shù)。比如：sqrt(9)#結(jié)果：3.0●學(xué)習(xí)任務(wù)—計算圓面積任務(wù)：編程求圓面積，公式為s=πr^2中的π和r^2分別調(diào)用math模塊中的圓周率常數(shù)math.pi和函數(shù)pow來完成。提示：math.pow(x,y)實現(xiàn)指數(shù)運算，得到x的y次方。參考答案：importmathr=float(input("請輸入圓的半徑r:"))pi=math.pis=pi*pow(r,2)print("圓面積是："+str(s))●學(xué)習(xí)任務(wù)—合唱比賽出場順序安排高一年級的（2）班、（3）班、（5）班、（8）班、（9）班共5個班級的學(xué)生參加大合唱比賽，為了公平起見，需要安排他們的出場順序。請同學(xué)們至少提供兩種不同的方法來解決該問題。Random模塊中的常用函數(shù)：random.random()：生成一個[0,1)范圍內(nèi)的實數(shù)random.uniform(a,b)：隨機生成一個[a,b]范圍內(nèi)的實數(shù)random.randint(a,b)：隨機生成一個[a,b]范圍內(nèi)的整數(shù)random.choice(seq)：從序列的元素中隨機挑選一個元素，比如random.choice(range(10))，從0到9中隨機挑選一個整數(shù)。random.sample(seq,k)：從序列中隨機挑選k個元素random.shuffle(seq)：將序列的所有元素隨機排序參考答案：①random模塊中的函數(shù)shuffle接受一個列表作為輸入?yún)?shù)，該函數(shù)將該列表中的所有元素重新隨機排序，然后再將所有元素重新隨機排序后的列表作為函數(shù)值返回?？梢詷?gòu)建一個列表cla=["(2)班","(3)班","(5)班","(8)班","(9)班"]，然后直接使用shuffle函數(shù)得到cla所有元素隨機排序的列表。importrandomcla=["(2)班","(3)班","(5)班","(8)班","(9)班"]random.shuffle(cla)forxincla:print(x)②先構(gòu)建一個班級的列表cla=["(2)班","(3)班","(5)班","(8)班","(9)班"]，在列表cla中每個班級都對應(yīng)一個唯一的索引，索引的范圍為[0,4]，可以使用random模塊的randint函數(shù)隨機生成5個不重復(fù)的整數(shù)，生成的整數(shù)范圍為[0,4]，生成的不重復(fù)的整數(shù)就是cla隨機的索引，通過隨機的索引就能得到隨機班級的出場順序。importrandomcla=["(2)班","(3)班","(5)班","(8)班","(9)班"]indexs=[]whilelen(indexs)<5:i=random.randint(0,4)ifinotinindexs:indexs.append(i)foriinindexs:print(cla[i])③構(gòu)建一個班級的列表cla=["(2)班","(3)班","(5)班","(8)班","(9)班"]，從這個列表cla中隨機的拿出一個元素，放到列表cla2中，重復(fù)這個過程直到cla中的元素都被放到cla2中，cla2就是隨機班級的出場順序。importrandomcla=["(2)班","(3)班","(5)班","(8)班","(9)班"]cla2=[]foriinrange(1,5):p=random.choice(cla)cla.remove(p)cla2.append(p)cla2.append(cla[0])forxincla2:print(x)讓學(xué)生了解模塊導(dǎo)入函數(shù)和常數(shù)的兩種方式，兩種導(dǎo)入方式下如何調(diào)用模塊中的函數(shù)和常數(shù)，理解模塊的功能和應(yīng)用。通過實踐任務(wù)讓學(xué)生掌握導(dǎo)入模塊及模塊中函數(shù)、常數(shù)的使用。進行本節(jié)課重點“掌握模塊中常數(shù)和函數(shù)的使用”的教學(xué)。通過編程解決實際問題，進行本節(jié)課重點“掌握模塊中常數(shù)和函數(shù)的使用”的教學(xué)。該問題的解決要求提供兩種方案，這就要求學(xué)生充分挖掘random模塊中的函數(shù)的使用，選擇模塊中合適的函數(shù)來解決問題，在此過程中完成本節(jié)課難點“學(xué)會利用模塊中的常數(shù)和函數(shù)編寫程序解決實際問題”的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的計算思維。在此過程中也培養(yǎng)了學(xué)生在合作解決問題的過程中，愿意與團隊成員共享信息，實現(xiàn)信息的最大價值的信息意識。課堂小結(jié)知識梳理：1.模塊的功能及應(yīng)用。2.模塊的導(dǎo)入方法。3.模塊中常數(shù)和函數(shù)的使用。4.利用模塊中的常數(shù)和函數(shù)編寫程序解決實際問題。通過回顧總結(jié)幫助學(xué)生鞏固本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。作業(yè)布置基礎(chǔ)作業(yè)（面向所有學(xué)生）：本節(jié)配套課后作業(yè)提升作業(yè)（面向?qū)W有余力學(xué)生）：通過網(wǎng)絡(luò)搜索學(xué)習(xí)自定義模塊的相關(guān)資料，嘗試編寫一個判斷素數(shù)的函數(shù)并將這個函數(shù)封裝到自定義的模塊中。為滿足不同層次學(xué)生的需求，設(shè)置不同難度的作業(yè)，鞏固本節(jié)課學(xué)習(xí)到的知識，提升作業(yè)讓學(xué)生通過自己編寫模塊對模塊的功能及應(yīng)用有更深入的了解，也有助于學(xué)生進一步了解模塊化編程的思想。教學(xué)設(shè)計思路本課內(nèi)容為模塊的導(dǎo)入與應(yīng)用。模塊能夠有邏輯地組織Python代碼段，它按照代碼的用途和分類，將代碼分配到不同的模塊中。函數(shù)封裝了實現(xiàn)特定功能的代碼，而模塊可以有效的將函數(shù)組織、保存起來。在編程的過程中引入模塊中已經(jīng)定義好的函數(shù)能夠簡化程序代碼，減少程序復(fù)雜度。本課內(nèi)容更多的側(cè)重是模塊的應(yīng)用，通過應(yīng)用模塊封裝的函數(shù)和常數(shù)編程解決實際問題，建議采用講授法、任務(wù)驅(qū)動法、探究法等教學(xué)方法。對于第一次接觸模塊的學(xué)生，模塊是一個較為抽象的概念，建議教師通過生活中的具體事例（如：電工的存放工具的工具箱）對比python中模塊的功能，讓學(xué)生理解python中模塊的功能。在學(xué)習(xí)模塊的導(dǎo)入、模塊中函數(shù)和常數(shù)的使用時，建議教師先通過簡單的編程實例來講解模塊的導(dǎo)入、模塊中函數(shù)和常數(shù)使用（如：math模塊函數(shù)的簡單編程應(yīng)用），隨后讓學(xué)生動手實踐完成一些較為簡單的模塊導(dǎo)入、模塊中函數(shù)和常數(shù)應(yīng)用的問題來掌握模塊的導(dǎo)入、模塊中函數(shù)和常數(shù)的應(yīng)用，并理解模塊的應(yīng)用。在掌握了模塊的導(dǎo)入、模塊中函數(shù)和常數(shù)的使用的基礎(chǔ)上，建議教師通過布置一個真實情境的任務(wù)（如：教材中的合唱比賽出場順序問題），在完成該任務(wù)時，教師要提供給學(xué)生完成該任務(wù)可能使用到的模塊、模塊中的函數(shù)和常數(shù)的說明，學(xué)生通過小組合作、自主探究完成該任務(wù)。在完成該任務(wù)時，建議讓學(xué)生能夠充分使用模塊中的不同函數(shù)，提供不同的方案和程序完成該任務(wù)，使學(xué)生更好的掌握模塊。對于本課的教學(xué)重點“掌握模塊中常數(shù)和函數(shù)的使用”主要通過教師布置的一系列任務(wù)的完成來進行教學(xué)。本課的教學(xué)難點“學(xué)會利用模塊中的常數(shù)和函數(shù)編寫程序解決實際問題”主要通過真實情境任務(wù)的編程解決來突破。針對核心素養(yǎng)培養(yǎng)的設(shè)計考慮本節(jié)課的主要內(nèi)容是模塊的導(dǎo)入及應(yīng)用，學(xué)生在掌握模塊的導(dǎo)入和模塊中函數(shù)和常數(shù)使用的基礎(chǔ)上，能夠利用模塊中的常數(shù)和函數(shù)編寫程序解決實際問題。因此，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)主要落在計算思維的培養(yǎng)。在解決實際問題的過程中需要學(xué)生合作、探究分享信息共同解決問題，在此過程中也可培養(yǎng)信息意識。為了培養(yǎng)學(xué)生的計算思維，教師在本節(jié)課中安排了一個小任務(wù)“計算圓面積”和一個真實情境的問題“合唱比賽出場順序安排”。在解決這兩個問題的過程中學(xué)生都需要進行需求分析，明確解決問題的關(guān)鍵，設(shè)計合理的算法解決這個問題。在解決問題的過程中，某些