小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè) 第20課自我調(diào)用的過程教案 北京版

小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè)第20課自我調(diào)用的過程教案北京版主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：小學(xué)信息技術(shù)第三冊(cè)第20課自我調(diào)用的過程

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：小學(xué)五年級(jí)

3.授課時(shí)間：2022年10月10日星期一上午第二節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括信息意識(shí)、計(jì)算思維、數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新、信息社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面。

1.信息意識(shí)：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠意識(shí)到自我調(diào)用過程在編程中的重要性，理解自我調(diào)用可以提高代碼復(fù)用性和簡(jiǎn)潔性。

2.計(jì)算思維：培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的方法和思維解決實(shí)際問題的能力，學(xué)會(huì)使用循環(huán)和條件語(yǔ)句編寫程序，實(shí)現(xiàn)自我調(diào)用過程。

3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)尋求解決問題的方法和策略的能力。

4.信息社會(huì)責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生遵守計(jì)算機(jī)倫理和法律法規(guī)的意識(shí)，明確在信息技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)承擔(dān)的社會(huì)責(zé)任，如保護(hù)個(gè)人隱私、尊重知識(shí)產(chǎn)權(quán)等。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)：

（1）自我調(diào)用過程的概念：使學(xué)生理解自我調(diào)用過程在編程中的含義，能夠明確自我調(diào)用過程的作用和意義。

舉例：在Python編程中，一個(gè)函數(shù)可以調(diào)用自己，這種調(diào)用方式就稱為自我調(diào)用過程。自我調(diào)用過程可以幫助我們實(shí)現(xiàn)代碼的復(fù)用性和簡(jiǎn)潔性。

（2）自我調(diào)用過程的實(shí)現(xiàn)：引導(dǎo)學(xué)生掌握如何編寫自我調(diào)用過程的代碼，包括循環(huán)和條件語(yǔ)句的使用。

舉例：在Python編程中，使用for循環(huán)和while循環(huán)可以實(shí)現(xiàn)自我調(diào)用過程。同時(shí)，通過條件語(yǔ)句（if-elif-else）可以實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的自我調(diào)用邏輯。

（3）自我調(diào)用過程的應(yīng)用：使學(xué)生能夠?qū)⒆晕艺{(diào)用過程應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中，提高編程實(shí)踐能力。

舉例：在編寫一個(gè)計(jì)算斐波那契數(shù)列的程序時(shí)，可以使用自我調(diào)用過程來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過遞歸調(diào)用函數(shù)自身，可以有效地計(jì)算出斐波那契數(shù)列的值。

2.教學(xué)難點(diǎn)：

（1）自我調(diào)用過程的理解：讓學(xué)生理解自我調(diào)用過程的原理和實(shí)現(xiàn)方法是本節(jié)課的主要難點(diǎn)。

解釋：自我調(diào)用過程涉及遞歸思想和編程技巧，學(xué)生可能難以理解函數(shù)如何調(diào)用自己。因此，需要教師通過生動(dòng)的例子和逐步引導(dǎo)，幫助學(xué)生理解和掌握自我調(diào)用過程。

（2）循環(huán)和條件語(yǔ)句的運(yùn)用：在編寫自我調(diào)用過程時(shí)，如何正確使用循環(huán)和條件語(yǔ)句是另一個(gè)難點(diǎn)。

解釋：學(xué)生可能對(duì)循環(huán)和條件語(yǔ)句的語(yǔ)法和用法不夠熟悉，導(dǎo)致在編寫自我調(diào)用過程時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤。教師需要通過具體案例和練習(xí)，讓學(xué)生熟練掌握循環(huán)和條件語(yǔ)句的使用方法。

（3）自我調(diào)用過程在實(shí)際問題中的應(yīng)用：將自我調(diào)用過程應(yīng)用于解決實(shí)際問題是本節(jié)課的另一個(gè)難點(diǎn)。

解釋：學(xué)生可能難以將所學(xué)的自我調(diào)用過程應(yīng)用于實(shí)際問題的解決中，不知道如何將理論知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合。教師需要通過實(shí)際案例和練習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生將自我調(diào)用過程應(yīng)用于解決實(shí)際問題，提高學(xué)生的編程實(shí)踐能力。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源1.軟硬件資源：

-計(jì)算機(jī)教室，每臺(tái)電腦安裝有Python編程環(huán)境

-投影儀，用于展示教學(xué)內(nèi)容和實(shí)例

-計(jì)算機(jī)，用于教師演示和教學(xué)輔導(dǎo)

2.課程平臺(tái)：

-學(xué)校內(nèi)部教學(xué)管理系統(tǒng)，用于發(fā)布課程資料和作業(yè)

-在線編程平臺(tái)，如LeetCode、Codeforces，用于學(xué)生練習(xí)編程題目

3.信息化資源：

-教學(xué)PPT，包含課程內(nèi)容和實(shí)例

-編程教程文檔，詳細(xì)介紹自我調(diào)用過程的實(shí)現(xiàn)方法

-編程練習(xí)題庫(kù)，提供豐富的自我調(diào)用過程相關(guān)練習(xí)題目

4.教學(xué)手段：

-講授法，教師講解自我調(diào)用過程的概念和實(shí)現(xiàn)方法

-示范法，教師演示如何編寫自我調(diào)用過程的代碼

-練習(xí)法，學(xué)生通過在線編程平臺(tái)和課堂練習(xí)題進(jìn)行自我調(diào)用過程的實(shí)踐

-小組討論法，學(xué)生分組討論編程問題和解決方案，促進(jìn)合作學(xué)習(xí)教學(xué)過程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對(duì)自我調(diào)用過程的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場(chǎng)提問：“你們知道什么是自我調(diào)用過程嗎？它為什么在編程中很重要？”

展示一些關(guān)于自我調(diào)用過程的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受自我調(diào)用過程的魅力。

簡(jiǎn)短介紹自我調(diào)用過程的定義和作用，為接下來(lái)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.自我調(diào)用過程基礎(chǔ)知識(shí)講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解自我調(diào)用過程的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解自我調(diào)用過程的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)。

詳細(xì)介紹自我調(diào)用過程的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.自我調(diào)用過程案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解自我調(diào)用過程的特性和重要性。

過程：

選擇幾個(gè)典型的自我調(diào)用過程案例進(jìn)行分析。

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解自我調(diào)用過程的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對(duì)實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用自我調(diào)用過程解決實(shí)際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論自我調(diào)用過程的未來(lái)發(fā)展或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與自我調(diào)用過程相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點(diǎn)評(píng)（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對(duì)自我調(diào)用過程的認(rèn)識(shí)和理解。

過程：

各組代表依次上臺(tái)展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對(duì)展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評(píng)，促進(jìn)互動(dòng)交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

6.課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)自我調(diào)用過程的重要性和意義。

過程：

簡(jiǎn)要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括自我調(diào)用過程的定義、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)自我調(diào)用過程在實(shí)際編程中的價(jià)值和作用，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用自我調(diào)用過程。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于自我調(diào)用過程的短文或報(bào)告，以鞏固學(xué)習(xí)效果。拓展與延伸1.提供與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的拓展閱讀材料：

-《Python編程：從入門到實(shí)踐》一書，其中詳細(xì)介紹了函數(shù)的定義和調(diào)用，包括自我調(diào)用過程的概念和實(shí)現(xiàn)方法。

-《計(jì)算機(jī)科學(xué)概論》一書，其中講解了遞歸思想在計(jì)算機(jī)科學(xué)中的應(yīng)用，包括自我調(diào)用過程的原理和實(shí)現(xiàn)。

-相關(guān)學(xué)術(shù)論文或博客文章，介紹自我調(diào)用過程在實(shí)際編程中的應(yīng)用和優(yōu)勢(shì)。

2.鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-要求學(xué)生課后閱讀拓展閱讀材料，加深對(duì)自我調(diào)用過程的理解和掌握。

-引導(dǎo)學(xué)生通過在線編程平臺(tái)和課程練習(xí)題進(jìn)行自我調(diào)用過程的實(shí)踐，提高編程能力。

-鼓勵(lì)學(xué)生思考自我調(diào)用過程在實(shí)際編程中的應(yīng)用場(chǎng)景，嘗試自己編寫相關(guān)的程序。

-建議學(xué)生參加編程社區(qū)和技術(shù)論壇，與其他編程愛好者交流自我調(diào)用過程的心得和經(jīng)驗(yàn)。

-鼓勵(lì)學(xué)生參加編程比賽或項(xiàng)目實(shí)踐，將自我調(diào)用過程應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，提高自己的編程水平和解決問題的能力。典型例題講解為了更好地幫助學(xué)生理解和掌握自我調(diào)用過程的知識(shí)，以下是對(duì)典型的例題進(jìn)行講解和補(bǔ)充說(shuō)明。

例題1：計(jì)算斐波那契數(shù)列

題目描述：編寫一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算斐波那契數(shù)列的前n個(gè)數(shù)的和。

解答：

```python

deffibonacci_sum(n):

ifn<=1:

returnn

else:

returnfibonacci_sum(n-1)+fibonacci_sum(n-2)

print(fibonacci_sum(10))

```

講解：這個(gè)例題是一個(gè)典型的遞歸函數(shù)應(yīng)用，通過自我調(diào)用過程實(shí)現(xiàn)了斐波那契數(shù)列的計(jì)算。在解答中，我們定義了一個(gè)名為`fibonacci_sum`的函數(shù)，它接受一個(gè)參數(shù)`n`。函數(shù)內(nèi)部首先判斷`n`的值，如果`n`小于等于1，則直接返回`n`。否則，函數(shù)會(huì)自我調(diào)用兩次，分別傳入`n-1`和`n-2`作為參數(shù)，將兩次調(diào)用的結(jié)果相加，最終返回。

補(bǔ)充說(shuō)明：遞歸函數(shù)是一種常見的編程技巧，可以幫助我們解決一些重復(fù)性的問題。但在實(shí)際應(yīng)用中，需要注意遞歸函數(shù)的終止條件，以避免無(wú)限遞歸導(dǎo)致棧溢出。

例題2：十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制

題目描述：編寫一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)將十進(jìn)制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制表示。

解答：

```python

defdecimal_to_binary(n):

ifn==0:

return'0'

else:

returndecimal_to_binary(n//2)+str(n%2)

print(decimal_to_binary(10))

```

講解：這個(gè)例題展示了如何使用自我調(diào)用過程實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制轉(zhuǎn)二進(jìn)制的功能。我們定義了一個(gè)名為`decimal_to_binary`的函數(shù)，它接受一個(gè)參數(shù)`n`。函數(shù)內(nèi)部首先判斷`n`是否為0，如果是，則直接返回'0'。否則，函數(shù)會(huì)自我調(diào)用一次，傳入`n//2`作為參數(shù)，實(shí)現(xiàn)整數(shù)除以2的操作。然后，將除法的余數(shù)（即`n%2`）轉(zhuǎn)換為字符串，并與前一個(gè)二進(jìn)制位連接起來(lái)，最終返回。

補(bǔ)充說(shuō)明：這個(gè)自我調(diào)用過程利用了除法和取余運(yùn)算的性質(zhì)，簡(jiǎn)潔地實(shí)現(xiàn)了十進(jìn)制到二進(jìn)制的轉(zhuǎn)換。在編寫遞歸函數(shù)時(shí)，需要注意每次遞歸操作的結(jié)果，確保能夠正確地構(gòu)建出目標(biāo)結(jié)果。

例題3：求解線性方程

題目描述：編寫一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)求解一元線性方程`ax+b=0`的解。

解答：

```python

defsolve_linear_equation(a,b):

ifa==0:

return'無(wú)解'ifb!=0else'無(wú)數(shù)解'

else:

return-b/a

print(solve_linear_equation(2,4))

print(solve_linear_equation(0,4))

print(solve_linear_equation(2,0))

```

講解：這個(gè)例題展示了一元線性方程的求解方法。我們定義了一個(gè)名為`solve_linear_equation`的函數(shù)，它接受兩個(gè)參數(shù)`a`和`b`。函數(shù)內(nèi)部首先判斷`a`是否為0，如果是，則根據(jù)`b`的值返回'無(wú)解'或'無(wú)數(shù)解'。否則，函數(shù)會(huì)自我調(diào)用一次，傳入`-b`和`a`作為參數(shù)，實(shí)現(xiàn)方程的求解。最終返回求解結(jié)果。

補(bǔ)充說(shuō)明：在編寫這個(gè)函數(shù)時(shí)，我們需要考慮方程的解的情況，包括有解、無(wú)解和無(wú)數(shù)解的情況。通過判斷`a`的值，我們可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同情況的處理。

例題4：判斷括號(hào)匹配

題目描述：編寫一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)判斷字符串中的括號(hào)是否匹配。

解答：

```python

defis_parentheses_matched(s):

stack=[]

forcharins:

ifcharin'([{':

stack.append(char)

elifcharin')]}':

ifnotstack:

returnFalse

opening_bracket=stack.pop()

if(char==')'andopening_bracket!='(')or\

(char==']'andopening_bracket!='[')or\

(char=='}'andopening_bracket!='{'):

returnFalse

returnnotstack

print(is_parentheses_matched("([{}])"))

print(is_parentheses_matched("{[(])}"))

```

講解：這個(gè)例題是一個(gè)經(jīng)典的棧應(yīng)用，通過自我調(diào)用過程實(shí)現(xiàn)了括號(hào)匹配的判斷。我們定義了一個(gè)名為`is_parentheses_matched`的函數(shù)，它接受一個(gè)參數(shù)`s`。函數(shù)內(nèi)部首先定義了一個(gè)空棧`stack`。然后，遍歷字符串`s`中的每個(gè)字符，如果遇到左括號(hào)，則將其壓入棧中。如果遇到右括號(hào)，則從棧中彈出對(duì)應(yīng)的左括號(hào)，并判斷括號(hào)是否匹配。最終，通過判斷棧是否為空，來(lái)判斷整個(gè)字符串中的括號(hào)是否匹配。

補(bǔ)充說(shuō)明：在解決這個(gè)問題時(shí)，我們需要理解棧的后進(jìn)先出（LIFO）特性。通過使用棧，我們可以有效地實(shí)現(xiàn)括號(hào)的匹配判斷。

例題5：計(jì)算表達(dá)式值

題目描述：編寫一個(gè)函數(shù)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算字符串表示的數(shù)學(xué)表達(dá)式的值。

解答：

```python

defcalculate_expression(expression):

stack=[]

forcharinexpression:

ifchar.isdigit():

stack.append(int(char))

elifcharin'+-*/':

ifnotstack:

return"Error:Invalidexpression"

operand2=stack.pop()

operand1=stack.pop()

ifchar=='+':

stack.append(operand1+operand2)

elifchar=='-':

stack.append(operand1-operand2)

elifchar=='*':

stack.append(operand1*operand2)

elifchar=='/':

ifoperand2==0:

return"Error:Divisionbyzero"

stack.append(operand1/operand2)

iflen(stack)!=1:

return"Error:Invalidexpression"

returnstack[0]

print(calculate_expression("3+5"))

print(calculate_expression("10-2*3"))

print(calculate_expression("15/3"))

```

講解：這個(gè)例題展示了如何使用自我調(diào)用過程計(jì)算字符串表示的數(shù)學(xué)表達(dá)式的值。我們定義了一個(gè)名為`calculate_expression`的函數(shù)，它接受一個(gè)參數(shù)`expression`。