第1單元第5課《歌聲嘹亮--子程序設計和機器人發(fā)音》教學實錄2023—2024學年清華大學版（2012）初中信息技術九年級下冊一、課程概覽

1.本節(jié)課的主要教學內(nèi)容：學習子程序設計的基本概念，通過編寫程序實現(xiàn)機器人發(fā)音功能，使機器人能夠按照指定要求發(fā)出聲音。

2.教學內(nèi)容與學生已有知識的聯(lián)系：本節(jié)課與九年級下冊第1單元第5課《歌聲嘹亮--子程序設計和機器人發(fā)音》相關，教材中介紹了子程序的概念、作用以及機器人發(fā)音的實現(xiàn)方法。學生在學習本節(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)課的學習奠定了基礎。二、核心素養(yǎng)目標

1.培養(yǎng)學生運用計算思維解決問題的能力，通過子程序設計提高代碼的復用性和可讀性。

2.加強學生信息意識，使其能夠理解子程序在程序設計中的應用價值。

3.增強學生的創(chuàng)新意識，鼓勵其在機器人發(fā)音項目中嘗試不同的編程思路。

4.提升學生的團隊協(xié)作能力，通過小組討論和分享，共同完成機器人發(fā)音程序的設計與調(diào)試。三、教學內(nèi)容分析

1.主題內(nèi)容：本節(jié)課的主題內(nèi)容是子程序設計的基礎知識和應用，以及如何通過編程實現(xiàn)機器人的發(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)庫實現(xiàn)機器人語音輸出的方法。

2.重點難點：

-重點：

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.機器人發(fā)音的實現(xiàn)原理和編程方法。

c.通過實際編程練習，讓學生掌握子程序的編寫和調(diào)試技巧。

-難點：

a.理解子程序設計的抽象思維，以及如何有效地組織代碼結構。

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

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

本節(jié)課將圍繞這些內(nèi)容，通過講解、示范、實踐等環(huán)節(jié)，幫助學生理解和掌握子程序設計的基礎知識，并能夠運用這些知識完成機器人發(fā)音的編程任務。四、教學資源

1.硬件資源：計算機實驗室、機器人發(fā)音模塊、耳機或音響設備。

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

3.課程平臺：校園內(nèi)網(wǎng)教學管理系統(tǒng)。

4.信息化資源：在線編程學習平臺、教學視頻、編程示例代碼。

5.教學手段：小組合作、問題驅動、編程實踐、課堂討論。五、教學實施過程

1.導入新課

-方式：通過講述“悖論酒店”的故事，讓學生思考邏輯悖論在實際生活中的應用。

-目的：激發(fā)學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，讓學生理解子程序的作用和結構。

-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系，通過示例程序展示如何實現(xiàn)機器人發(fā)音。

-歸納推理：討論子程序設計的不同模式，如循環(huán)和條件判斷，通過歸納總結這些模式在程序設計中的應用。

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

3.鞏固練習

-課堂練習：布置簡單的子程序編寫任務，如創(chuàng)建一個發(fā)音子程序，讓學生在課堂上實踐并測試。

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

4.深化理解

-案例分析：通過分析復雜的子程序案例，如機器人語音合成，讓學生理解子程序在實際編程中的應用。

-辯論活動：組織學生辯論子程序設計的優(yōu)點和可能的問題，讓學生通過論證加深理解。

5.課堂總結

-知識梳理：回顧子程序設計的關鍵點，如子程序的創(chuàng)建、調(diào)用和調(diào)試。

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

今天的課堂上，學生們對子程序設計的概念有了初步的認識，但在實際編寫和調(diào)試過程中，我發(fā)現(xiàn)有些同學對于如何組織代碼結構還存在困惑。我也注意到，在機器人發(fā)音環(huán)節(jié)，一些同學對于函數(shù)調(diào)用和參數(shù)傳遞的理解不夠深入。下次課，我會調(diào)整教學策略，增加更多的互動環(huán)節(jié)，讓學生在實踐中深化理解，同時也會準備一些更具有挑戰(zhàn)性的案例，來提升學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：

-編寫一個簡單的機器人對話程序，要求使用子程序設計，實現(xiàn)以下功能：

a.用戶輸入一個詞語，程序判斷并回應是否為機器人可以發(fā)音的詞語。

b.如果是，機器人發(fā)音；如果不是，程序提示用戶重新輸入。

c.機器人發(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：

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

-在下一次課堂上，安排時間讓學生展示自己的程序，分享編程過程中的心得體會。

-鼓勵學生之間相互評價和討論，以促進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，并將其作為范例進行展示，以激勵其他學生。

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

課堂上，學生們積極展示了各自的作業(yè)，大家對于如何實現(xiàn)機器人發(fā)音的邏輯進行了深入探討。通過這種互動方式，學生們不僅學到了編程技巧，還增強了解決實際問題的能力。此外，通過分享和討論，學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)有效地促進了學生對子程序設計的理解，并為他們在未來的編程學習打下了堅實的基礎。在今后的教學中，我將繼續(xù)關注學生的個性化需求，提供更加針對性的指導。八、教學資源與支持

1.多媒體資源：

-圖片素材：展示不同編程語言的子程序結構圖，以及機器人發(fā)音模塊的實物圖片，幫助學生直觀理解子程序設計和機器人發(fā)音的物理設備。

-視頻素材：播放簡單的子程序設計教程視頻，以及機器人發(fā)音的實際操作演示，增強學生對理論知識的實際應用感知。

-音頻素材：收錄不同機器人發(fā)音的音頻樣本，讓學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)整對結果的影響。

2.閱讀材料：

-編程書籍：提供《Python編程：從入門到實踐》等編程書籍，讓學生在課外自學更多編程知識，加深對子程序設計的理解。

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

-學術文章：分享有關計算機科學中子程序設計原理和應用的學術文章，幫助學生從更高層次理解子程序的作用和重要性。

3.實踐工具：

-編程軟件：安裝并使用Python、Scratch等編程軟件，讓學生在計算機實驗室中實際操作，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，輔助學生進行代碼編寫和錯誤排查。

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

-機器人發(fā)音模塊：提供機器人發(fā)音硬件模塊和相應的編程接口，讓學生能夠將編程與實體硬件結合，實現(xiàn)發(fā)音功能。

4.教學平臺與工具：

-在線編程平臺：利用如Codecademy、LeetCode等在線編程學習平臺，提供子程序設計的在線練習和挑戰(zhàn)，讓學生能夠在課外自主學習和實踐。

-校園網(wǎng)絡資源：利用校園內(nèi)網(wǎng)資源，共享教學PPT、編程案例、作業(yè)模板等教學材料，方便學生隨時復習和參考。

-互動教學系統(tǒng)：通過校園教學管理系統(tǒng)，進行作業(yè)提交、在線測試、討論交流等教學活動，增強師生互動。

5.輔助教學資源：

-編程社區(qū)：推