付新良
特色與亮點
1.交互式PowerPoint
本學習工具是交互式的PowerPoint授課方式,可以實現學生全程參與討論。學習工具采用了PowerPoint 2016特有的縮放定位功能,可以使課件章節(jié)銜接更加流暢,內容更加清晰。
2.ISpring suite在線練習
本學習工具通過PowerPoint與iSpring Suite軟件的完美融合實現了交互式練習。學生在課堂上鞏固所學內容,教師可以掌握學生的理解情況。
3.VB小程序演示
本學習工具中運用了Visual Basic設計的小程序,結合學生所學知識,演示遞歸法的運算過程,讓學生更深刻地理解所學的內容。
4.課件發(fā)布功能
PowerPoint 2016與iSpring Suite提供了發(fā)布課件的功能,能輕松地實現在線網絡學習。
設計思路與教學過程
1.教材分析
“算法的程序實現”是教育科學出版社出版的《算法與程序設計》教材中第三單元的內容。本節(jié)課的內容是“遞歸算法的程序實現”。學生已經學習了用解析法解決問題、窮舉法解決問題、在數組中查找數據、對數進行排序以及本節(jié)的前一小節(jié)知識點“什么是自定義函數”。在學習自定義函數的基礎上,學生學習遞歸算法的程序實現是自定義函數的具體應用,培養(yǎng)了“自頂向下”“逐步求精”的意識。
2.學情分析
教學對象是高中二年級學生,前面學習了程序設計的各種結構。在學習程序設計各種結構的應用過程中,學生培養(yǎng)了用計算機編程解決現實中的問題。前一節(jié)課,學生學習了如何自定義函數,在此基礎上深入學習和體會自定義函數的應用。學生以遞推算法的逆向思維進行求解問題,在學習過程中體會遞歸算法的思想過程。
3.教學目標
知識與技能目標:理解什么是遞歸算法;用遞歸算法的思想分析問題;能夠應用自定義函數方法實現遞歸算法的編程。
過程與方法目標:學生參與討論,通過思考、動手操作,體驗遞歸算法的方法。
情感態(tài)度與價值觀目標:結合數學中的實例,激發(fā)數學建模的意識,培養(yǎng)多維度思考問題和解決問題的能力。
4.教學重點與難點
重點:理解什么是遞歸算法,用遞歸算法的思想分析問題;應用自定義函數方法實現遞歸算法的編程。
難點:應用自定義函數方法實現遞歸算法的編程。
5.教學環(huán)境
網絡教室,教學軟件VB,PowerPoint多媒體一體機講授。
6.教學過程
(1)創(chuàng)設情境,提出課題
師:上課之前講從前有座山,山上有個廟的故事……
學生一起開始默念這個故事……
師:這個故事給了我們一個什么啟示呢?
教師黑板板書:推算→(故事里的人講下一個相同的故事)一步步地推出下一個故事。
師:這就是我們常用的遞推算法。
教師引導學生(以這個故事的方式引出遞歸的過程):這就是本節(jié)課我們學習的遞歸算法思想——遞歸就是函數之間的調用。
設計意圖:激發(fā)學生學習求知欲,并初步奠定“遞歸算法”思考分析問題的方法。
(2)啟發(fā)主體,導出VB自定義函數的概念
在VB中,自定義函數形式如下:
[Public|Private] Function <函數名稱> ([參數列表]) [As 類型]
局部常量、變量定義
語句組
函數名稱=返回值
End Function
自定義函數的調用,可以有三種格式:
變量=函數名稱(參數)
Call 函數名稱(參數)
函數名稱 參數
(3)深入學習遞歸算法的實現
教師展示遞歸算法的動畫演算過程,分析演算過程。通過演算過程,教師引導學生總結出遞歸算法的兩個必備條件。
①遞歸分為遞推與回歸兩個過程。
②遞歸必須要有結束條件。
③遞歸算法的實現方式:遞歸算法是數值層層調用實現的,函數先由上向下調用,當達到最底層后,再將數值層層向上返回。(在函數層層調用的過程中,參數的改變)
遞歸法的實現之一
有人養(yǎng)了一對兔子,這對兔子以后每月生一對兔子,新生兔子從第三個月開始,也是每月生一對兔子,問12個月后這人有多少對新生兔子?新生兔子示意圖如圖1所示。
①怎么將問題推下去?
②怎么將結果回歸?
設計意圖:在學生初步認識遞歸算法的演算過程及特點以后,教師提出遞歸算法程序設計實現的關鍵問題,層層深入地引導學生思考問題,培養(yǎng)學生分析和發(fā)現問題的能力。
用遞歸法實現,參考代碼如下:
Public Function S(N As Integer) As Integer
If N = 1 Or N= 2 Then
S = 1
Else
S = S(N-1) + S(N-2)
End If
End Function
遞歸法的實現之二
如圖2所示,從左到右有A、B、C三根柱子,其中A柱子上面有從小疊到大的n個圓盤,現要求將A柱子上的圓盤移到C柱子上去,其間只有一個原則:一次只能移一個盤子且大盤子不能在小盤子上面,求移動的步驟和移動的次數。
設計意圖:通過漢諾塔的模型讓學生更加深入地認識遞歸的用處,以及如何用函數來實現遞歸的過程,培養(yǎng)學生解決問題的能力。endprint
程序代碼: Private Sub Command1_Click()
Me.MousePointer = vbHourglass '注意:盤子的數量不要大于10,
Call Hanoi(5, "A", "B", "C")
Me.MousePointer = vbNormal
End Sub
Private Function Hanoi(ByVal n As Integer, ByVal strOne As String, _
ByVal strTwo As String, ByVal strThree As String)
If n = 1 Then
Call MoveOne(strOne, strThree)
Else
Call Hanoi(n - 1, strOne, strThree, strTwo)
Call MoveOne(strOne, strThree)
Call Hanoi(n - 1, strTwo, strOne, strThree)
End If
End Function
Private Function MoveOne(ByVal strOne As String, ByVal strAnother As String)
Print strOne, ">", strAnother
End Function
(4)總結提高
教師總結學生操作,介紹遞歸算法自定義函數的常用框架。
設計意圖:為下面學生自主練習奠定思維框架。
(5)回顧比較提高
教師引導學生通過PowerPoint實例分析,討論出遞歸法應用的過程,以及在什么條件下應用遞歸法則,讓學生真正地了解遞歸的過程,并應用到實際生活中。
學生總結出遞歸算法使得計算機資源耗費大,所以效率比較低(常駐內存的數據比較多)。
設計意圖:通過VB軟件模擬算法的操作過程,讓學生能夠會意遞歸算法在計算機內部操作的內含,培養(yǎng)學生發(fā)散思維,理論也是來源于生活,在學習理論中學會生活,在生活中學會思考。
(6)教材使用
教師分析這個數列:1,1,2,3,5,8,13,……求數列中第十二個數的值是?
教師引導學生分析并建立數學模型。
師:此題是我們教材P68的例題“兔子的繁殖問題”。由于教材分析很詳細,所以我想把本題留給同學們課后思考,并研究遞歸算法實現程序與非遞歸算法實現程序。下節(jié)課將上機調試。
設計意圖:教師分析問題并建立數學模型,沖破學生學習心理障礙,提高學生使用教材信心,并給學生提供可參考的學習資源和個性發(fā)展的空間。
(7)課堂練習
為了鞏固課堂學習內容,教師通過iSpring quizmaker交互式試題系統(tǒng),讓學生體驗在線交互練習。
(8)課堂小結
教師引導學生回顧并明確本節(jié)課的學習目標。
關鍵技術處理
1.交互式PowerPoint
本系統(tǒng)通過在教學過程中增加人機交互的功能提高課堂應用效率。通過在線點擊PowerPoint上的章節(jié)圖片、標題、縮略圖、程序演示圖等實現PowerPoint與PowerPoint自身、圖片以及應用程序之間的交互切換;利用PowerPoint 2016與iSpring Suite控件來制作單項、多項選擇題,并實現自動評分功能,對學生所學內容進行當節(jié)測試,及時了解學生掌握知識的情況。
2.縮放定位
如圖3所示,本系統(tǒng)在設計中采用了PowerPoint在2016年12月最新發(fā)布的功能——縮放定位。使用該功能,學習工具能做出一個導航頁的效果,也可以做放大縮小的效果,比較酷炫。在單擊縮放定位縮放頁后,系統(tǒng)將慢慢放大到該幻燈片所顯示的內容??s放定位包括摘要縮放、部分縮放、幻燈片縮放,本系統(tǒng)采用了摘要縮放。
3.iSpring Suite在線練習
iSpring Suite是一款強大的交互式課件制作軟件。本系統(tǒng)用到了iSpring Suite的在線測試模塊,實現了在線測試與評分。
4.ISpring suite在線發(fā)布功能
iSpring Suite使用起來非常簡單,你可以直接通過它將PowerPoint文檔發(fā)布為適合Web發(fā)布的Html5+Flash格式,也可發(fā)布成可執(zhí)行exe文件或MP4視頻格式。而最為重要的是,iSpring Suite 8.7可以實現PowerPoint 2016所有新增功能,如縮放定位、平滑等,轉換后的布局和動畫均不會改變,保證與原文檔相同,達到了完美炫酷的效果。
評價與反思
學生在機房上課應用本系統(tǒng),一邊聽取教師講解,一邊可以瀏覽網頁版的PowerPoint,省去了教師應用網絡教室軟件控制學生的電腦,給學生更大的自主權,使不同程度的學生可以根據自己掌握的知識的情況進行學習。學生回家也可以通過網絡瀏覽在線PowerPoint課件,同時進行在線練習,鞏固所學知識。同時,本系統(tǒng)同時發(fā)布了移動終端的瀏覽方式。
教師一次簡單的PowerPoint設計就可實現多種不同方式瀏覽。當然,在學校機房開放了網絡環(huán)境,自制力差的學生還有待提高自控力。
參賽感想
第十五屆中小學NOC大賽在美麗的海濱高校青島大學落下帷幕,很慶幸自己有機會參加這樣的比賽。雖然,很遺憾未能夠獲得恩歐希大獎,但獲得一等獎對我來說也是一個很大的鼓勵。通過參加這次數字化工具評優(yōu)比賽,我見到和學到了許多最新的數字化學習工具。endprint
我收獲的不僅僅是理論知識和技術,還有各個參賽教師的深厚情感和友誼。賽后,我們之間又對各自學校的數字化教學方式的創(chuàng)新與實踐進行了深入的交流??偨Y這次比賽的成敗得失,我覺得以下兩點非常重要。
第一,從教師和學生層面看,未來學生的學習將會借助數字化工具和網絡來獲得信息和資源,實現廣泛的互動交流。教師既要保證正常的教學過程,又要保證教學過程的創(chuàng)新性與共享性,充分利用學校的“三通兩平臺”網絡,把學習工具做得方便和實用。
第二,從學校層面看,未來的學校教育也會呈現革命性的變革。例如,學校會越來越多地采納一些新的技術,學生帶著平板電腦和手機來上學會成為常規(guī)化形態(tài)。信息技術教師除了應用新技術創(chuàng)作作品,還應該時刻關注信息技術新生態(tài),加強與各科教師的相互協(xié)作。
評委印象
《用遞歸法解決問題》學習工具體現了新課改對高中信息技術課程“需要培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng),充分發(fā)揮學生的創(chuàng)造力和想象力,學會獨立思考問題”的要求。學生在機房上課應用該學習工具,一邊聽取教師講解,一邊可以同時瀏覽網頁版的PowerPoint 2016。不同程度的學生可以根據自己掌握的知識的情況進行學習。該學習工具也發(fā)布了移動終端的瀏覽方式。教師一次簡單的PowerPoint 2016設計就可實現不同方式的瀏覽。
學習工具的亮點:①交互式PowerPoint 2016授課方式,可以實現學生全程參與討論,采用PowerPoint 2016特有的縮放定位功能,可以使課件章節(jié)的銜接更加流暢,內容更加清晰。②通過PowerPoint與iSpring Suite軟件的完美融合實現交互式練習,課堂上鞏固所學內容,掌握學生的理解情況。③課件中運用Visual Basic設計的小程序,結合所學的知識,演示遞歸法的運算過程,讓學生更深刻掌握所學內容。④利用了PowerPoint 2016版與iSpring Suite提供的課件發(fā)布功能可以輕松實現在線網絡學習。⑤教師通過講課演示本學習工具,讓學生進行在線答題,交互測試,從而加深對遞歸算法的認識??梢詫崿F讓學生在交互式的PowerPoint 2016演示中體會遞歸算法的模型。
如果能把如何使用交互課件解決教師編程問題講解說得清楚就更好了。
(點評人:NOC活動評委/廣西柳州市教育局 關寧)endprint