健全人格课例-《绘制大运会体育馆导航路线图》教学设计

《绘制大运会体育馆导航路线图》教学设计

成都双流中学实验学校  唐军

一、教学背景分析

（一）课标要求

人工智能技术与编程学习：重点是让学生学习和了解人工智能的初步知识，掌握计算机编程的一般方法，培养计算思维，并尝试利用其去解决生活中的问题。

（二）教材分析

本课选自四川省教育出版社信息技术七年级上册第三单元第 2 节，前面第 1 节中已经 学习了 python 的两种编程环境、input 和 print 语句以及常用的数据类型。本节课是 python 绘图的第一课时，主要教学内容是使用 python 中的 turtle 模块进行简单图形的绘制。

本套教材是2019年新编使用的，对比以前教材内容和形式都发生了很大的变化，特别是Python编程模块是以前教材没有的，所以对于新教材的教法和学法老师们都在不断的探索试验中。本单元python编程模块，它是人工智能和大数据时代非常流行的一种编程语言，是一种真正实用的代码编程语言。绝大部分学生首次接触代码编程语言，这对他们的英语能力和数学逻辑都提出了新的要求。代码编程相对来说比较枯燥，我们在教学内容的安排上作了稍许调整，python画图放在初一下期来学习，让学生在更好的数学和英语基础下，更容易理解程序中代码内在的逻辑，让大部分学生对python的兴趣能更持久一些。

（三）学情分析

对于七年级学生而言，他们具有活泼好动，对新鲜事物充满好奇心的特点；具备一定的英语基础，有一定的分析能力，基本了解数学平面图形和平面直角坐标等知识。学生在前面的学习中，了解python部分编程基础知识及软件的编辑界面，能够新建项目、编辑、保存并运行程序。

1.认知能力：

绝大部份学生在之前未接触过此类语言，在接受和理解方面具有一定的困难。学生在前期学习中出现几大问题：

①仍有不少学生不能顺利打开、运行和保存程序，该编程软件全英文版本对学生的接受速度造成了明显影响。

②总体来说学生打字速度太慢，课堂上能完成的代码长度有限。

③学生记不住语句中的英文单词，打字过程中频繁出错，且基本上不能自己检查出来。

2.学习动机和风格：

①学生具有较浓厚的兴趣，学生个体现有的知识水平的差异，使学生希望获取新知识的态度参差不齐。

②因信息技术课每周课时仅1节，学生对上周所学内容已经基本淡忘，他们课后没有实践机会，对所学内容的熟练程度很有限。

③大多数学生没有在信息技术课上认真学习、全心投入的意向，期待教师不讲，自己玩的想法比较普遍。

④面对陌生的学习内容，还未形成主动探究的方法、意识和策略。

二、教学思路设计

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

三、学习目标与评价任务

（一）学习目标

1. 熟练掌握Python中打开、运行和保存程序的方法。

2. 掌握 turtle 模块的导入；学会使用turtle模块中的 forward、left、right等属性和方法，会利用程序绘制基本的路线。

3. 利用编程中的多学科知识融合提升让学生初步知道用计算机解决实际问题的过程和能力。

4.基于健全人格培养的学习目标解读

(1) 通过学生为大运会服务充当志愿者为游客导航带路，设计体育馆的路线，来增强学生个人对他人、社会的责任与奉献、友爱、互助、进步，这也是大运会志愿精神的体现。

(2) 通过学生在设计多个导航路线的实践环节中，学生自主探究或小组合作探究，学会思考，分享，交流表达。培养了通过已知探究未知，合作交流，解决问题的能力。

（二）评价任务

1.学习成果评价：根据考核任务要求，在Python中完成每个任务路线的程序的设计。

2.过程性评价：实习过程中的小组合作，学生是否能共同完成路线的绘制和代码调试完成；学生回答问题的积极程度。

四、教学重难点

1.教学重点：turtle模块中的 forward、left、right，pendown,penup等属性和方法的使用。

2.教学难点：结合实际的绘制路线转换成python相关语句。

五、教学过程

（一）导入：情景引入--体育馆导游设计路线

以情景化的任务设定将学习内容融入。

教师活动1：提问：原计划在6月，因为疫情影响而延期到2023年，在成都将要举行一什么样的全球性的体育运动会？界时吸引了来自全球四方八方的游客和运动员。双流体育馆是比赛场馆之一，双流主办方为了提升服务，向咱们同学们中招募学生志愿者，为游客和运动员当小导游，但是他们设置了一些条件，第一个条件是，游客小明在体育馆的餐厅吃饭时，听说综合馆要开馆的消息，他很想去综合馆看一看，请你帮助小明在体育馆地图上画一条从餐厅到综合馆的最快的路线吗？请同学们在导学单体育馆地图上绘制！也请一位同学在上面来画一画！

学生活动2：学生绘制路线（学生在导学单第一关地图绘制，一位学生在黑板上的纸质体育馆地图用黑色笔画出路线）。

老师活动3：小结绘制的过程：

师生互动完成绘制:<准备笔>--<落笔>--<直线>--<抬笔>。这就是我们手绘的4个基本步骤。

老师引导：我们了解到python是一个非常智能的编程软件，广泛应用于各种智能化程序产品的开发，今天我们用python来绘制地图路线。

设计意图：通过引入大运会招募学生志愿者，为将今天编程需要完成的任务绘制地图路线，进行情景化设计，确定课堂学习的主题，为引出本节课内容埋下伏笔。（健全人格要素：人与他人社会群体-责任奉献友爱互助）

（二）讲授新课 探索未知

第一关：餐馆—综合馆（学习新知）

教师活动1：（课件展示）屏幕上有这样几行代码，这几行代码有什么作用呢？要求学生打开电脑桌面上“第一关”文件，然后将代码补充完整（按照导学单或大屏幕的代码）！运行观察会有什么效果发生。

学生活动1：学生打开第一关文件，补全代码，运行文件，

老师巡视，提示：按导学单的代码来补充，

问题1：运行程序有什么效果？抽学生演示

问题2：从哪儿到哪儿画出一条直线？<餐馆到综合馆>

学生倾听和观看的演示讲解；学生上台操作并讲解。

教师活动2：用这些代码也画出了一条直线，请同学结合刚刚我们手绘的4个步骤，思考这几行代码有什么作用，把你的猜想填写到导学单上。

学生活动2：学生在导学单思考，填写几代码的作用

师生互动完成：第一行代码import turtle有什么功能？<学生：引入画图模块>，怎么发现的？

第二行turtle.pendown()有什么功能<学生：落笔>，为什么呢？< 学生补充>

第三行 turtle.forward(150)有什么功能？<学生：前进150像素>，怎么发现的< 学生补充 >(老师补充：注意单位是像素，不是数学的厘米，米等长度单位)

第四行 turtle.penup()<抬笔>（直译抬起笔来，停止作画意思）

这四行代码和我们手绘的方式是一样的，我们完成的第一关条件的考核。

设计意图：通过与手绘路线和代码产生路线对比，认识Python中几条基本的绘图语句，让学生拥有绘制路线的基本能力；为了让为学生准备完成后面的考核任务，作为坚实的后盾，来渗透“计算思维”的计算机核心要素。健全人格要素：探究输入程序并验证-已知探究未知问题

第二关：餐厅—综合馆—医疗中心（分解任务，探究实践）

教师活动1：进入第二关的考核任务，难度升级。有一个记者成成还是在餐厅，先去综合馆采访，然后再去医疗中心了解就医情况。任务：你能帮他在地图上画出最优最近的路线吗？同学们在导学单地图上画一画！请一个同学在黑板的地图上画一画！

学生活动1：同学们在导学单地图上绘制路线，一学生在黑板上绘制，并描述绘制的过程。

教师活动2：对学生描述的过程补充（师生协同完成）：餐厅——<前进了150像素>——<调头>（右转或左转180度）---<前进150像数>回到餐厅---<左转90度>----<前进200像素>到医疗中心，绘制思路和最开始绘制的四个步骤是一致的

  老师问题1:我们这儿画的线条和第一次画的有什么不一样呢？<颜色粗细>

提示：还可以对笔的颜色和粗细进行设置。

  老师问题2：把手绘过程转换python代码？自主学习参考导学单上<turtle模块命令功能表>，提示打开第二关文件，说明第一行是第二行导入地图，第三行第四行设置笔的粗细和颜色。从第四行开始请同学完成接下来代码的书写！

学生活动2：对照路线的手绘过程，全体学生编写程序并调试。

教师活动3:请同学回答每一行的代码，并要求学生展示代码和运行结果。

学生活动3：师生交互完成：落笔<pendown()>,前进150像素<forward(150)>,左转180度<left(180)>,前进150像素<fowward(150)>,左转90度<left(90)>,前进200像素<forward(200)>，抬笔<penup()>.学生演示代码和运行结果！

老师活动：我们大部分同学完成第二关的任务，恭喜同学们顺利通过第二关考核。

设计意图：通过探究手绘路线的过程基础上换为对应关联的python代码，完成了学生绘制路线的已知生活数学知识到程序的代码未知知识关联，培养学生用程序解决生活问题的计算素养，健全人格要素：探究输入程序代码-已知探究未知问题。

第三部分：实习导游，选择设计游客路线（小组合作）

教师活动1：组委会觉得同学们通过考核，开始上岗工作，要求同学们现在2个人一个小分队，完成一个导游任务。

在餐厅有两个游客需要导游，第一位游客华华，他想要综合馆，购物中心和羽毛球馆；第二位游客双双，他想要到综合馆，医疗中心，和篮球馆，但是注意，医疗中心到篮球馆的区域正在修路，你可以通过，路线可以虚线或变化线条颜色来表示。

同学二人一小组，相互讨论，为谁设计路线图？路线如何绘制？在导学单第三关地图上把路线绘制出来！

学生活动1：两人一组，讨论为谁设计路线图，在导学单绘制路线，打开电脑桌面上的第三关文件，根据绘制的路线来完成代码程序。

<重点指导学生完成第三位游客路线的方法>

老师活动2：我们有请小组派代表来为我们演示一下设计路线和代码。那个小组为华华为服务的，请小组A展示一下

学生活动2：小组a:展示导学单，一学生表述绘制路线的过程，另一个展示代码，运行代码结果.

老师过渡：谢谢第一小组把华华带到了他想到的目的地，满足了一个吃货和羽毛球爱好者的想法！那个小组为第二位游客双双设计导航路线图呢？抽小组来展示

学生活动3：小组:展示导学单，一学生表述绘制路线的过程（重点展示虚线路线过程），另一个展示代码，运行代码结果.

学生活动：小组c:展示导学单，一学生表述绘制路线的过程，另一个展示代码，运行代码结果.

老师过渡：他们有没有绘制正确的路线图吗，谢谢第二小组把双双带到了他想到的目的地，而且他们用的是虚线完成的路线，小结虚线过程：先落笔-前进50像素-抬笔-前进50像素-落笔-前进-落笔-.....以这样的方式绘制出了虚线图案！

（若时间较多，老师再问：有没有小组设计的不同的路线呢？抽第三组来展示不同的路线和代码>）

设计意图：通过以小组合作的方式完成不同游客的路线需求，因学生完成情况路线不同，教师设计展示、交流、答疑环节，让学生互取所长，共同进步。学 会 举 一 反 三，完成程序。体验 turtle 绘画（简单）图形来解决路线问题。健全人格要素：人与他人社会群体-合作交流，责任奉献友爱互助）

第四部分： 课堂总结

教师活动：这节课学习turtle图形模块中pendown,penup,left,forward等命令，完成任务的考核，同学们作为大运会的志愿者小青椒为游客设计了体育馆的导游路线图，为城市贡献一份自己的力量，为我们成都大运会的智能化服务贡献了自已的力量，弘扬“奉献、友爱、互助、进步”的大运会志愿精神（若有时间，代码置入机器人实现导游）。

设计意图：通过小结，并提出完成导游任务考核，与引入首尾相联，激发关注生活，提升学生社会责任。升华健全人格要素人与他人社会群体-责任奉献友爱互助