第1單元第5課 《歌聲嘹亮-子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音》教學(xué)實(shí)錄 2023-2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊

第1單元第5課《歌聲嘹亮--子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音》教學(xué)實(shí)錄2023—2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊一、課程概覽

1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容：學(xué)習(xí)子程序設(shè)計(jì)的基本概念，通過編寫程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人發(fā)音功能，使機(jī)器人能夠按照指定要求發(fā)出聲音。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課與九年級下冊第1單元第5課《歌聲嘹亮--子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音》相關(guān)，教材中介紹了子程序的概念、作用以及機(jī)器人發(fā)音的實(shí)現(xiàn)方法。學(xué)生在學(xué)習(xí)本節(jié)課之前已經(jīng)掌握了基本的編程知識，如變量、循環(huán)、條件語句等，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用計(jì)算思維解決問題的能力，通過子程序設(shè)計(jì)提高代碼的復(fù)用性和可讀性。

2.加強(qiáng)學(xué)生信息意識，使其能夠理解子程序在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用價(jià)值。

3.增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，鼓勵(lì)其在機(jī)器人發(fā)音項(xiàng)目中嘗試不同的編程思路。

4.提升學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，通過小組討論和分享，共同完成機(jī)器人發(fā)音程序的設(shè)計(jì)與調(diào)試。三、教學(xué)內(nèi)容分析

1.主題內(nèi)容：本節(jié)課的主題內(nèi)容是子程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用，以及如何通過編程實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的發(fā)音功能。具體包括子程序的定義、創(chuàng)建、調(diào)用，以及利用編程語言中的特定函數(shù)庫實(shí)現(xiàn)機(jī)器人語音輸出的方法。

2.重點(diǎn)難點(diǎn)：

-重點(diǎn)：

a.子程序的概念和作用，以及如何創(chuàng)建和調(diào)用子程序。

b.機(jī)器人發(fā)音的實(shí)現(xiàn)原理和編程方法。

c.通過實(shí)際編程練習(xí)，讓學(xué)生掌握子程序的編寫和調(diào)試技巧。

-難點(diǎn)：

a.理解子程序設(shè)計(jì)的抽象思維，以及如何有效地組織代碼結(jié)構(gòu)。

b.掌握不同編程語言中實(shí)現(xiàn)機(jī)器人發(fā)音的特定函數(shù)和庫的使用。

c.在實(shí)際編程中，處理機(jī)器人發(fā)音過程中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤和異常。

本節(jié)課將圍繞這些內(nèi)容，通過講解、示范、實(shí)踐等環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生理解和掌握子程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識，并能夠運(yùn)用這些知識完成機(jī)器人發(fā)音的編程任務(wù)。四、教學(xué)資源

1.硬件資源：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、機(jī)器人發(fā)音模塊、耳機(jī)或音響設(shè)備。

2.軟件資源：編程軟件（如Python、Scratch等）、代碼編輯器、教學(xué)PPT。

3.課程平臺：校園內(nèi)網(wǎng)教學(xué)管理系統(tǒng)。

4.信息化資源：在線編程學(xué)習(xí)平臺、教學(xué)視頻、編程示例代碼。

5.教學(xué)手段：小組合作、問題驅(qū)動、編程實(shí)踐、課堂討論。五、教學(xué)實(shí)施過程

1.導(dǎo)入新課

-方式：通過講述“悖論酒店”的故事，讓學(xué)生思考邏輯悖論在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

-目的：激發(fā)學(xué)生對邏輯推理的興趣，引出本節(jié)課的主題。

2.講授新知

-概念講解：介紹子程序的定義，通過展示簡單的子程序示例，讓學(xué)生理解子程序的作用和結(jié)構(gòu)。

-演繹推理：講解子程序的調(diào)用過程，如同主程序與子程序之間的邏輯關(guān)系，通過示例程序展示如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人發(fā)音。

-歸納推理：討論子程序設(shè)計(jì)的不同模式，如循環(huán)和條件判斷，通過歸納總結(jié)這些模式在程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

-邏輯謬誤：分析編程中常見的錯(cuò)誤，如無限循環(huán)、變量未定義等，指導(dǎo)學(xué)生如何避免這些錯(cuò)誤。

3.鞏固練習(xí)

-課堂練習(xí)：布置簡單的子程序編寫任務(wù)，如創(chuàng)建一個(gè)發(fā)音子程序，讓學(xué)生在課堂上實(shí)踐并測試。

-小組討論：讓學(xué)生分小組討論如何優(yōu)化子程序設(shè)計(jì)，提高代碼的效率和可讀性。

4.深化理解

-案例分析：通過分析復(fù)雜的子程序案例，如機(jī)器人語音合成，讓學(xué)生理解子程序在實(shí)際編程中的應(yīng)用。

-辯論活動：組織學(xué)生辯論子程序設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)和可能的問題，讓學(xué)生通過論證加深理解。

5.課堂總結(jié)

-知識梳理：回顧子程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)，如子程序的創(chuàng)建、調(diào)用和調(diào)試。

-學(xué)生反饋：讓學(xué)生分享在編寫和調(diào)試子程序過程中的體會，討論如何改進(jìn)編程實(shí)踐。六、教學(xué)反思

今天的課堂上，學(xué)生們對子程序設(shè)計(jì)的概念有了初步的認(rèn)識，但在實(shí)際編寫和調(diào)試過程中，我發(fā)現(xiàn)有些同學(xué)對于如何組織代碼結(jié)構(gòu)還存在困惑。我也注意到，在機(jī)器人發(fā)音環(huán)節(jié)，一些同學(xué)對于函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞的理解不夠深入。下次課，我會調(diào)整教學(xué)策略，增加更多的互動環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)踐中深化理解，同時(shí)也會準(zhǔn)備一些更具有挑戰(zhàn)性的案例，來提升學(xué)生的編程能力和邏輯思維能力。七、作業(yè)布置與反饋

1.作業(yè)內(nèi)容：

-編寫一個(gè)簡單的機(jī)器人對話程序，要求使用子程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)以下功能：

a.用戶輸入一個(gè)詞語，程序判斷并回應(yīng)是否為機(jī)器人可以發(fā)音的詞語。

b.如果是，機(jī)器人發(fā)音；如果不是，程序提示用戶重新輸入。

c.機(jī)器人發(fā)音后，用戶可以選擇繼續(xù)對話或退出。

-記錄程序編寫和調(diào)試過程中的問題和解決方法。

2.反饋方式：

-教師將逐個(gè)檢查學(xué)生的程序代碼，提供個(gè)性化的代碼優(yōu)化建議，并指出可能的邏輯錯(cuò)誤和改進(jìn)空間。

-在下一次課堂上，安排時(shí)間讓學(xué)生展示自己的程序，分享編程過程中的心得體會。

-鼓勵(lì)學(xué)生之間相互評價(jià)和討論，以促進(jìn)知識的吸收和技能的提升。

-對于表現(xiàn)出色的作業(yè)，教師會給予表揚(yáng)，并將其作為范例進(jìn)行展示，以激勵(lì)其他學(xué)生。

在批改作業(yè)的過程中，我發(fā)現(xiàn)大多數(shù)學(xué)生能夠理解并運(yùn)用子程序設(shè)計(jì)來完成對話程序的基本框架。然而，一些學(xué)生在處理用戶輸入和機(jī)器人發(fā)音邏輯時(shí)遇到了困難。針對這些問題，我在反饋中提供了具體的修改建議，并鼓勵(lì)他們在課外繼續(xù)嘗試和改進(jìn)。

課堂上，學(xué)生們積極展示了各自的作業(yè)，大家對于如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人發(fā)音的邏輯進(jìn)行了深入探討。通過這種互動方式，學(xué)生們不僅學(xué)到了編程技巧，還增強(qiáng)了解決實(shí)際問題的能力。此外，通過分享和討論，學(xué)生們也意識到了在編程中邏輯思維的重要性。

總體來說，這次作業(yè)布置和反饋環(huán)節(jié)有效地促進(jìn)了學(xué)生對子程序設(shè)計(jì)的理解，并為他們在未來的編程學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在今后的教學(xué)中，我將繼續(xù)關(guān)注學(xué)生的個(gè)性化需求，提供更加針對性的指導(dǎo)。八、教學(xué)資源與支持

1.多媒體資源：

-圖片素材：展示不同編程語言的子程序結(jié)構(gòu)圖，以及機(jī)器人發(fā)音模塊的實(shí)物圖片，幫助學(xué)生直觀理解子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音的物理設(shè)備。

-視頻素材：播放簡單的子程序設(shè)計(jì)教程視頻，以及機(jī)器人發(fā)音的實(shí)際操作演示，增強(qiáng)學(xué)生對理論知識的實(shí)際應(yīng)用感知。

-音頻素材：收錄不同機(jī)器人發(fā)音的音頻樣本，讓學(xué)生能夠聽到并比較不同發(fā)音效果，了解發(fā)音參數(shù)調(diào)整對結(jié)果的影響。

2.閱讀材料：

-編程書籍：提供《Python編程：從入門到實(shí)踐》等編程書籍，讓學(xué)生在課外自學(xué)更多編程知識，加深對子程序設(shè)計(jì)的理解。

-技術(shù)文檔：推薦閱讀有關(guān)編程語言中子程序設(shè)計(jì)的官方文檔，如Python官方文檔中的函數(shù)章節(jié)，以及機(jī)器人發(fā)音庫的使用說明。

-學(xué)術(shù)文章：分享有關(guān)計(jì)算機(jī)科學(xué)中子程序設(shè)計(jì)原理和應(yīng)用的學(xué)術(shù)文章，幫助學(xué)生從更高層次理解子程序的作用和重要性。

3.實(shí)踐工具：

-編程軟件：安裝并使用Python、Scratch等編程軟件，讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中實(shí)際操作，編寫和調(diào)試子程序。

-代碼編輯器：提供如VSCode、PyCharm等專業(yè)的代碼編輯器，輔助學(xué)生進(jìn)行代碼編寫和錯(cuò)誤排查。

-調(diào)試工具：使用斷點(diǎn)調(diào)試、日志輸出等工具，幫助學(xué)生定位和解決編程中的問題。

-機(jī)器人發(fā)音模塊：提供機(jī)器人發(fā)音硬件模塊和相應(yīng)的編程接口，讓學(xué)生能夠?qū)⒕幊膛c實(shí)體硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)發(fā)音功能。

4.教學(xué)平臺與工具：

-在線編程平臺：利用如Codecademy、LeetCode等在線編程學(xué)習(xí)平臺，提供子程序設(shè)計(jì)的在線練習(xí)和挑戰(zhàn)，讓學(xué)生能夠在課外自主學(xué)習(xí)和實(shí)踐。

-校園網(wǎng)絡(luò)資源：利用校園內(nèi)網(wǎng)資源，共享教學(xué)PPT、編程案例、作業(yè)模板等教學(xué)材料，方便學(xué)生隨時(shí)復(fù)習(xí)和參考。

-互動教學(xué)系統(tǒng)：通過校園教學(xué)管理系統(tǒng)，進(jìn)行作業(yè)提交、在線測試、討論交流等教學(xué)活動，增強(qiáng)師生互動。

5.輔助教學(xué)資源：

-編程社區(qū)：推