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)設(shè)計(jì)-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5課歌聲嘹亮——子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音教學(xué)設(shè)計(jì)-2023—-2024學(xué)年清華大學(xué)版（2012）初中信息技術(shù)九年級下冊課題：科目：班級：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：第5課歌聲嘹亮——子程序設(shè)計(jì)和機(jī)器人發(fā)音

2.教學(xué)年級和班級：九年級（1）班

3.授課時(shí)間：2024年2月18日星期一第2節(jié)課

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)

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親愛的小伙伴們，今天咱們要開啟一段有趣的編程之旅！??在這節(jié)課里，我們將一起探索子程序設(shè)計(jì)的奧秘，并學(xué)習(xí)如何讓機(jī)器人開口唱歌哦！??讓我們一起期待這場奇妙的課堂冒險(xiǎn)吧！??二、核心素養(yǎng)目標(biāo)三、重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法1.重點(diǎn)：

-子程序的概念和作用：理解子程序如何提高代碼的可重用性和模塊化。

-子程序的編寫和調(diào)用：掌握子程序的定義、參數(shù)傳遞和調(diào)用方法。

解決方法：

-通過實(shí)際案例分析，讓學(xué)生直觀理解子程序的作用。

-逐步引導(dǎo)，從簡單的示例開始，逐步增加難度，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握子程序的使用。

2.難點(diǎn)：

-子程序間參數(shù)傳遞的準(zhǔn)確性：確保數(shù)據(jù)在不同子程序間正確傳遞。

-異常處理和錯(cuò)誤調(diào)試：面對運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，能夠進(jìn)行有效的調(diào)試。

解決辦法：

-通過編寫帶有注釋的代碼，讓學(xué)生理解參數(shù)傳遞的流程。

-組織小組討論，讓學(xué)生分享調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，共同學(xué)習(xí)解決方法。

-使用調(diào)試工具，如斷點(diǎn)、單步執(zhí)行等，幫助學(xué)生理解程序運(yùn)行邏輯。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過講解子程序的基本概念和編寫方法，為學(xué)生搭建知識框架。

2.實(shí)驗(yàn)法：引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，通過編寫簡單的子程序，體驗(yàn)編程的樂趣。

3.討論法：組織學(xué)生分組討論，分享在編程過程中遇到的問題和解決方法，培養(yǎng)合作學(xué)習(xí)的能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示子程序的定義、結(jié)構(gòu)和調(diào)用過程，增強(qiáng)直觀性。

2.編程軟件：使用編程軟件進(jìn)行實(shí)踐操作，讓學(xué)生在真實(shí)環(huán)境中學(xué)習(xí)。

3.在線資源：推薦相關(guān)的在線教程和視頻，供學(xué)生課后自學(xué)和鞏固知識。五、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)生對子程序的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“同學(xué)們，你們有沒有想過，為什么有些程序看起來那么復(fù)雜，但執(zhí)行起來卻非常高效呢？今天，我們就來揭秘這個(gè)秘密——子程序！”

接著，展示一些關(guān)于編程的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受編程的魅力或特點(diǎn)。

然后，我簡短介紹子程序的基本概念和重要性，比如：“子程序就像是程序中的小幫手，它可以讓我們重復(fù)使用相同的代碼，提高編程效率?！?/p>

2.子程序基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解子程序的基本概念、組成部分和原理。

過程：

我首先講解子程序的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)，比如：“子程序是由一系列指令組成的代碼塊，它有自己的輸入和輸出參數(shù)?！?/p>

接著，我詳細(xì)介紹子程序的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解，例如：“一個(gè)子程序通常包括一個(gè)名稱、參數(shù)列表和一系列執(zhí)行指令?！?/p>

最后，通過一個(gè)簡單的實(shí)例，讓學(xué)生更好地理解子程序的實(shí)際應(yīng)用或作用，比如：“我們可以編寫一個(gè)子程序來計(jì)算兩個(gè)數(shù)的和，然后在需要的時(shí)候多次調(diào)用它?！?/p>

3.子程序案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解子程序的特性和重要性。

過程：

我選擇幾個(gè)典型的子程序案例進(jìn)行分析，比如：“我們來看一個(gè)計(jì)算階乘的子程序，它能夠幫助我們快速計(jì)算大數(shù)的階乘。”

詳細(xì)介紹每個(gè)案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解子程序的多樣性或復(fù)雜性。

接著，引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際編程的影響，以及如何應(yīng)用子程序解決實(shí)際問題。

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：

我將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個(gè)與子程序相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，例如：“如何設(shè)計(jì)一個(gè)子程序來優(yōu)化程序的性能？”

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（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時(shí)加深全班對子程序的認(rèn)識和理解。

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)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動(dòng)交流。

我總結(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)子程序的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括子程序的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)子程序在現(xiàn)實(shí)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)用子程序。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生嘗試編寫一個(gè)簡單的子程序，并分析其應(yīng)用場景，以鞏固學(xué)習(xí)效果。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》：這本書是編程領(lǐng)域的經(jīng)典之作，其中詳細(xì)介紹了子程序的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，適合有一定編程基礎(chǔ)的學(xué)生閱讀。

-《Python編程：從入門到實(shí)踐》：這本書以Python編程語言為例，講解了子程序的應(yīng)用，適合初學(xué)者通過實(shí)例學(xué)習(xí)子程序的設(shè)計(jì)。

-《算法導(dǎo)論》：雖然這本書主要介紹算法，但其中也涉及了子程序的概念和設(shè)計(jì)，對于希望深入理解計(jì)算機(jī)科學(xué)原理的學(xué)生來說是一本很好的參考書。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以嘗試將本節(jié)課學(xué)到的子程序設(shè)計(jì)知識應(yīng)用到實(shí)際編程項(xiàng)目中，例如在Python中實(shí)現(xiàn)一個(gè)計(jì)算器程序，使用子程序來處理不同的計(jì)算功能。

-鼓勵(lì)學(xué)生探索不同編程語言中子程序的特點(diǎn)和用法，如C++、Java等，比較它們之間的異同。

-學(xué)生可以嘗試編寫一些簡單的游戲程序，利用子程序來簡化游戲邏輯，如實(shí)現(xiàn)角色移動(dòng)、碰撞檢測等功能。

-通過在線編程社區(qū)，如GitHub，學(xué)生可以查找并學(xué)習(xí)其他開發(fā)者編寫的子程序，分析其結(jié)構(gòu)和功能。

-學(xué)生可以嘗試設(shè)計(jì)一個(gè)子程序庫，將常用的功能封裝成子程序，以便在未來的編程項(xiàng)目中復(fù)用。

-學(xué)生可以閱讀有關(guān)軟件工程和編程實(shí)踐的文章，了解如何有效地使用子程序來提高代碼的可維護(hù)性和可讀性。

-學(xué)生可以嘗試編寫一個(gè)簡單的文本編輯器，使用子程序來實(shí)現(xiàn)文本的查找、替換、格式化等功能。

-通過參與開源項(xiàng)目，學(xué)生可以學(xué)習(xí)如何貢獻(xiàn)代碼，包括編寫和使用子程序，從而提升自己的編程能力。七、課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了子程序的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，這是一個(gè)非常實(shí)用的編程技巧。通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我希望大家能夠掌握以下幾點(diǎn)：

1.理解子程序的概念和作用：子程序是提高代碼可重用性和模塊化的關(guān)鍵，它允許我們將重復(fù)的代碼塊封裝起來，方便在其他地方調(diào)用。

2.學(xué)會(huì)編寫子程序：我們學(xué)習(xí)了如何定義子程序，包括設(shè)置名稱、參數(shù)和執(zhí)行指令。通過實(shí)例，大家看到了如何將計(jì)算階乘的功能封裝成子程序。

3.子程序的調(diào)用和參數(shù)傳遞：了解了如何在程序中調(diào)用子程序，以及如何通過參數(shù)傳遞數(shù)據(jù)給子程序。

4.子程序的實(shí)際應(yīng)用：通過案例分析，大家看到了子程序在現(xiàn)實(shí)編程中的應(yīng)用，比如在計(jì)算器程序中實(shí)現(xiàn)不同的計(jì)算功能。

現(xiàn)在，讓我們來回顧一下今天的學(xué)習(xí)內(nèi)容：

-子程序的定義和組成部分

-子程序的編寫和調(diào)用

-子程序在計(jì)算器程序中的應(yīng)用

-子程序在現(xiàn)實(shí)編程中的重要性

當(dāng)堂檢測：

為了檢測大家對今天所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，我們將進(jìn)行以下練習(xí)：

1.編寫一個(gè)子程序，用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)（GCD）。

2.調(diào)用剛才編寫的子程序，計(jì)算8和12的最大公約數(shù)。

3.將子程序應(yīng)用于一個(gè)簡單的計(jì)算器程序，實(shí)現(xiàn)加法、減法、乘法和除法功能。

請同學(xué)們在紙上完成以下練習(xí)，完成后我會(huì)進(jìn)行點(diǎn)評和講解。

練習(xí)1：

```python

#編寫一個(gè)名為gcd的子程序，用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)的最大公約數(shù)

```

練習(xí)2：

```python

#調(diào)用gcd子程序，計(jì)算8和12的最大公約數(shù)

```

練習(xí)3：

```python

#編寫一個(gè)簡單的計(jì)算器程序，使用子程序?qū)崿F(xiàn)加法、減法、乘法和除法功能

```

請大家認(rèn)真完成這些練習(xí)，這將幫助你們鞏固今天所學(xué)的知識。完成后，我們可以一起討論和解答疑問。八、重點(diǎn)題型整理1.子程序定義與調(diào)用

-題型：編寫一個(gè)子程序，實(shí)現(xiàn)計(jì)算兩個(gè)整數(shù)之和的功能，并在主程序中調(diào)用該子程序。

-答案示例：

```python

#定義子程序，計(jì)算兩個(gè)整數(shù)之和

defadd_numbers(a,b):

returna+b

#主程序中調(diào)用子程序

result=add_numbers(5,3)

print("Thesumis:",result)

```

2.子程序參數(shù)傳遞

-題型：編寫一個(gè)子程序，用于計(jì)算一個(gè)數(shù)的平方，并在主程序中傳遞不同的參數(shù)調(diào)用該子程序。

-答案示例：

```python

#定義子程序，計(jì)算一個(gè)數(shù)的平方

defsquare_number(num):

returnnum*num

#主程序中傳遞參數(shù)調(diào)用子程序

print("Thesquareof4is:",square_number(4))

print("Thesquareof5is:",square_number(5))

```

3.子程序嵌套調(diào)用

-題型：編寫兩個(gè)子程序，一個(gè)用于計(jì)算兩個(gè)數(shù)的乘積，另一個(gè)用于計(jì)算乘積的平方，并在主程序中嵌套調(diào)用這兩個(gè)子程序。

-答案示例：

```python

#定義子程序，計(jì)算兩個(gè)數(shù)的乘積

defmultiply_numbers(a,b):

returna*b

#定義子程序，計(jì)算乘積的平方

defsquare_of_product(a,b):

product=multiply_numbers(a,b)

returnproduct*product

#主程序中嵌套調(diào)用子程序

result=square_of_product(3,4)

print("Thesquareoftheproductis:",result)

```

4.子程序返回值

-題型：編寫一個(gè)子程序，用于檢查一個(gè)整數(shù)是否為偶數(shù)，并在主程序中調(diào)用該子程序并打印結(jié)果。

-答案示例：

```python

#定義子程序，檢查整數(shù)是否為偶數(shù)

defis_even(number):

returnnumber%2==0

#主程序中調(diào)用子程序并打印結(jié)果

num=7

ifis_even(num):

print(num,"isanevennumber.")

else:

print(num,"isnotanevennumber.")

```

5.子程序異常處理

-題型：編寫一個(gè)子程序，用于嘗試除法運(yùn)算，并在主程序中調(diào)用該子程序，同時(shí)處理可能出現(xiàn)的除以零的異常。

-答案示例：

```pytho