第5課歌聲嘹亮——子程序設計和機器人發音教學設計-2023—-2024學年清華大學版（2012）初中信息技術九年級下冊課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、課程基本信息1.課程名稱：第5課歌聲嘹亮——子程序設計和機器人發音

2.教學年級和班級：九年級（1）班

3.授課時間：2024年2月18日星期一第2節課

4.教學時數：1課時

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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！??在這節課里，我們將一起探索子程序設計的奧秘，并學習如何讓機器人開口唱歌哦！??讓我們一起期待這場奇妙的課堂冒險吧！??二、核心素養目標三、重點難點及解決辦法1.重點：

-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。

-子程序的編寫和調用：掌握子程序的定義、參數傳遞和調用方法。

解決方法：

-通過實際案例分析，讓學生直觀理解子程序的作用。

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

2.難點：

-子程序間參數傳遞的準確性：確保數據在不同子程序間正確傳遞。

-異常處理和錯誤調試：面對運行錯誤時，能夠進行有效的調試。

解決辦法：

-通過編寫帶有注釋的代碼，讓學生理解參數傳遞的流程。

-組織小組討論，讓學生分享調試經驗，共同學習解決方法。

-使用調試工具，如斷點、單步執行等，幫助學生理解程序運行邏輯。四、教學方法與手段教學方法：

1.講授法：通過講解子程序的基本概念和編寫方法，為學生搭建知識框架。

2.實驗法：引導學生動手實踐，通過編寫簡單的子程序，體驗編程的樂趣。

3.討論法：組織學生分組討論，分享在編程過程中遇到的問題和解決方法，培養合作學習的能力。

教學手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示子程序的定義、結構和調用過程，增強直觀性。

2.編程軟件：使用編程軟件進行實踐操作，讓學生在真實環境中學習。

3.在線資源：推薦相關的在線教程和視頻，供學生課后自學和鞏固知識。五、教學過程設計1.導入新課（5分鐘）

目標：引起學生對子程序的興趣，激發其探索欲望。

過程：

開場提問：“同學們，你們有沒有想過，為什么有些程序看起來那么復雜，但執行起來卻非常高效呢？今天，我們就來揭秘這個秘密——子程序！”

接著，展示一些關于編程的圖片或視頻片段，讓學生初步感受編程的魅力或特點。

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，它可以讓我們重復使用相同的代碼，提高編程效率?！?/p>

2.子程序基礎知識講解（10分鐘）

目標：讓學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構，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。”

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

最后，通過一個簡單的實例，讓學生更好地理解子程序的實際應用或作用，比如：“我們可以編寫一個子程序來計算兩個數的和，然后在需要的時候多次調用它?！?/p>

3.子程序案例分析（20分鐘）

目標：通過具體案例，讓學生深入了解子程序的特性和重要性。

過程：

我選擇幾個典型的子程序案例進行分析，比如：“我們來看一個計算階乘的子程序，它能夠幫助我們快速計算大數的階乘。”

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學生全面了解子程序的多樣性或復雜性。

接著，引導學生思考這些案例對實際編程的影響，以及如何應用子程序解決實際問題。

4.學生小組討論（10分鐘）

目標：培養學生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

我將學生分成若干小組，每組選擇一個與子程序相關的主題進行深入討論，例如：“如何設計一個子程序來優化程序的性能？”

小組內討論該主題的現狀、挑戰以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標：鍛煉學生的表達能力，同時加深全班對子程序的認識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現狀、挑戰及解決方案。

其他學生和教師對展示內容進行提問和點評，促進互動交流。

我總結各組的亮點和不足，并提出進一步的建議和改進方向。

6.課堂小結（5分鐘）

目標：回顧本節課的主要內容，強調子程序的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節課的學習內容，包括子程序的基本概念、組成部分、案例分析等。

強調子程序在現實編程中的價值和作用，鼓勵學生進一步探索和應用子程序。

布置課后作業：讓學生嘗試編寫一個簡單的子程序，并分析其應用場景，以鞏固學習效果。六、拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《計算機程序設計藝術》：這本書是編程領域的經典之作，其中詳細介紹了子程序的設計和優化，適合有一定編程基礎的學生閱讀。

-《Python編程：從入門到實踐》：這本書以Python編程語言為例，講解了子程序的應用，適合初學者通過實例學習子程序的設計。

-《算法導論》：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計，對于希望深入理解計算機科學原理的學生來說是一本很好的參考書。

2.課后自主學習和探究：

-學生可以嘗試將本節課學到的子程序設計知識應用到實際編程項目中，例如在Python中實現一個計算器程序，使用子程序來處理不同的計算功能。

-鼓勵學生探索不同編程語言中子程序的特點和用法，如C++、Java等，比較它們之間的異同。

-學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，如實現角色移動、碰撞檢測等功能。

-通過在線編程社區，如GitHub，學生可以查找并學習其他開發者編寫的子程序，分析其結構和功能。

-學生可以嘗試設計一個子程序庫，將常用的功能封裝成子程序，以便在未來的編程項目中復用。

-學生可以閱讀有關軟件工程和編程實踐的文章，了解如何有效地使用子程序來提高代碼的可維護性和可讀性。

-學生可以嘗試編寫一個簡單的文本編輯器，使用子程序來實現文本的查找、替換、格式化等功能。

-通過參與開源項目，學生可以學習如何貢獻代碼，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，當堂檢測課堂小結：

今天我們學習了子程序的設計和應用，這是一個非常實用的編程技巧。通過這節課的學習，我希望大家能夠掌握以下幾點：

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鍵，它允許我們將重復的代碼塊封裝起來，方便在其他地方調用。

2.學會編寫子程序：我們學習了如何定義子程序，包括設置名稱、參數和執行指令。通過實例，大家看到了如何將計算階乘的功能封裝成子程序。

3.子程序的調用和參數傳遞：了解了如何在程序中調用子程序，以及如何通過參數傳遞數據給子程序。

4.子程序的實際應用：通過案例分析，大家看到了子程序在現實編程中的應用，比如在計算器程序中實現不同的計算功能。

現在，讓我們來回顧一下今天的學習內容：

-子程序的定義和組成部分

-子程序的編寫和調用

-子程序在計算器程序中的應用

-子程序在現實編程中的重要性

當堂檢測：

為了檢測大家對今天所學內容的掌握情況，我們將進行以下練習：

1.編寫一個子程序，用于計算兩個數的最大公約數（GCD）。

2.調用剛才編寫的子程序，計算8和12的最大公約數。

3.將子程序應用于一個簡單的計算器程序，實現加法、減法、乘法和除法功能。

請同學們在紙上完成以下練習，完成后我會進行點評和講解。

練習1：

```python

#編寫一個名為gcd的子程序，用于計算兩個數的最大公約數

```

練習2：

```python

#調用gcd子程序，計算8和12的最大公約數

```

練習3：

```python

#編寫一個簡單的計算器程序，使用子程序實現加法、減法、乘法和除法功能

```

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

-題型：編寫一個子程序，實現計算兩個整數之和的功能，并在主程序中調用該子程序。

-答案示例：

```python

#定義子程序，計算兩個整數之和

defadd_numbers(a,b):

returna+b

#主程序中調用子程序

result=add_numbers(5,3)

print("Thesumis:",result)

```

2.子程序參數傳遞

-題型：編寫一個子程序，用于計算一個數的平方，并在主程序中傳遞不同的參數調用該子程序。

-答案示例：

```python

#定義子程序，計算一個數的平方

defsquare_number(num):

returnnum*num

#主程序中傳遞參數調用子程序

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

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

```

3.子程序嵌套調用

-題型：編寫兩個子程序，一個用于計算兩個數的乘積，另一個用于計算乘積的平方，并在主程序中嵌套調用這兩個子程序。

-答案示例：

```python

#定義子程序，計算兩個數的乘積

defmultiply_numbers(a,b):

returna*b

#定義子程序，計算乘積的平方

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：編寫一個子程序，用于檢查一個整數是否為偶數，并在主程序中調用該子程序并打印結果。

-答案示例：

```python

#定義子程序，檢查整數是否為偶數

defis_even(number):

returnnumber%2==0

#主程序中調用子程序并打印結果

num=7

ifis_even(num):

print(num,"isanevennumber.")

else:

print(num,"isnotanevennumber.")

```

5.子程序異常處理

-題型：編寫一個子程序，用于嘗試除法運算，并在主程序中調用該子程序，同時處理可能出現的除以零的異常。

-答案示例：

```pytho