第1單元第3課《神奇美圖--循環(huán)嵌套與規(guī)則圖形設(shè)計(jì)》-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(jí)下冊(cè)學(xué)校授課教師課時(shí)授課班級(jí)授課地點(diǎn)教具設(shè)計(jì)思路本課以《神奇美圖--循環(huán)嵌套與規(guī)則圖形設(shè)計(jì)》為主題，旨在通過實(shí)際操作，讓學(xué)生掌握循環(huán)嵌套的原理，并運(yùn)用到規(guī)則圖形的設(shè)計(jì)中。課程設(shè)計(jì)注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，通過實(shí)例講解和動(dòng)手實(shí)踐，讓學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)，提高動(dòng)手能力和審美素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析培養(yǎng)學(xué)生信息意識(shí)，通過信息技術(shù)手段進(jìn)行創(chuàng)意設(shè)計(jì)，提高問題解決能力。發(fā)展計(jì)算思維，理解循環(huán)嵌套的邏輯結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)算法意識(shí)。提升數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新素養(yǎng)，學(xué)會(huì)運(yùn)用編程知識(shí)創(chuàng)作規(guī)則圖形，培養(yǎng)審美能力和創(chuàng)新精神。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：

1.循環(huán)嵌套的應(yīng)用：理解循環(huán)嵌套在規(guī)則圖形設(shè)計(jì)中的作用和意義。

2.規(guī)則圖形的算法設(shè)計(jì)：掌握通過編程實(shí)現(xiàn)規(guī)則圖形的算法思路。

難點(diǎn)：

1.循環(huán)嵌套的原理理解：對(duì)于初次接觸循環(huán)嵌套的學(xué)生，理解其工作原理較為困難。

2.算法設(shè)計(jì)的復(fù)雜度：設(shè)計(jì)出既簡(jiǎn)潔又高效的算法對(duì)學(xué)生來說是一項(xiàng)挑戰(zhàn)。

解決辦法與突破策略：

1.通過實(shí)例演示和逐步講解，幫助學(xué)生理解循環(huán)嵌套的原理。

2.引導(dǎo)學(xué)生從簡(jiǎn)單圖形開始，逐步增加難度，逐步構(gòu)建復(fù)雜的算法。

3.鼓勵(lì)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，通過小組討論和互相幫助，共同解決問題。

4.提供多樣化的練習(xí)題，讓學(xué)生在實(shí)踐中鞏固知識(shí)，提高解決問題的能力。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生擁有《神奇美圖--循環(huán)嵌套與規(guī)則圖形設(shè)計(jì)》教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的規(guī)則圖形設(shè)計(jì)案例、編程教程視頻等多媒體資源。

3.實(shí)驗(yàn)器材：配置計(jì)算機(jī)和編程軟件，確保每位學(xué)生能進(jìn)行實(shí)際操作。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)，營(yíng)造互動(dòng)學(xué)習(xí)氛圍。教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：展示一些通過循環(huán)嵌套設(shè)計(jì)的規(guī)則圖形作品，如雪花、蜂窩等，提問學(xué)生這些圖形是如何設(shè)計(jì)出來的，引發(fā)學(xué)生對(duì)編程和設(shè)計(jì)的好奇心。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧循環(huán)嵌套的概念和作用，以及之前學(xué)過的基本編程語句。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解循環(huán)嵌套在規(guī)則圖形設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，包括循環(huán)嵌套的原理、語法和執(zhí)行過程。

-舉例說明：通過實(shí)例演示如何使用循環(huán)嵌套設(shè)計(jì)規(guī)則圖形，如正方形、三角形、星形等，讓學(xué)生直觀理解。

-互動(dòng)探究：分組討論，讓學(xué)生嘗試用循環(huán)嵌套設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則圖形，并分享設(shè)計(jì)思路。

3.動(dòng)手實(shí)踐（約30分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生分組進(jìn)行編程實(shí)踐，嘗試設(shè)計(jì)不同的規(guī)則圖形，如六邊形、八邊形等。

-教師指導(dǎo)：巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生在編程過程中遇到的問題，鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

4.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)，獨(dú)立完成一份規(guī)則圖形設(shè)計(jì)作品，并準(zhǔn)備進(jìn)行展示。

-教師指導(dǎo)：對(duì)學(xué)生的作品進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，指導(dǎo)學(xué)生如何優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高作品質(zhì)量。

5.作品展示與評(píng)價(jià)（約15分鐘）

-學(xué)生展示：學(xué)生分組展示自己的設(shè)計(jì)作品，分享設(shè)計(jì)心得和遇到的問題。

-教師評(píng)價(jià)：對(duì)學(xué)生的作品進(jìn)行評(píng)價(jià)，肯定優(yōu)點(diǎn)，指出不足，鼓勵(lì)學(xué)生繼續(xù)努力。

6.總結(jié)與拓展（約5分鐘）

-總結(jié)：回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)循環(huán)嵌套在規(guī)則圖形設(shè)計(jì)中的重要性。

-拓展：布置課后作業(yè)，讓學(xué)生嘗試使用循環(huán)嵌套設(shè)計(jì)更加復(fù)雜的圖形，如植物、動(dòng)物等。

教學(xué)過程中，注意以下幾點(diǎn)：

-保持課堂氛圍輕松愉快，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。

-注重學(xué)生的個(gè)體差異，針對(duì)不同水平的學(xué)生給予適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。

-通過實(shí)踐操作，讓學(xué)生在動(dòng)手過程中掌握知識(shí)。

-鼓勵(lì)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的審美能力和創(chuàng)造力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-循環(huán)嵌套在數(shù)學(xué)中的應(yīng)用：介紹循環(huán)嵌套在幾何學(xué)、數(shù)論中的概念和應(yīng)用，如斐波那契數(shù)列、遞歸函數(shù)等。

-編程歷史與文化：探討編程語言的發(fā)展歷程，以及編程在現(xiàn)代社會(huì)中的地位和作用。

-規(guī)則圖形在藝術(shù)和設(shè)計(jì)中的應(yīng)用：展示規(guī)則圖形在藝術(shù)作品、建筑設(shè)計(jì)和時(shí)尚設(shè)計(jì)中的案例。

2.拓展建議：

-學(xué)生可以嘗試使用不同的編程語言實(shí)現(xiàn)循環(huán)嵌套，如Python、Java等，以比較不同語言的特性和應(yīng)用。

-鼓勵(lì)學(xué)生探索循環(huán)嵌套在游戲設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，如生成隨機(jī)地圖、制作迷宮等。

-組織學(xué)生參觀美術(shù)館或設(shè)計(jì)展覽，觀察規(guī)則圖形在藝術(shù)作品中的運(yùn)用，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)意靈感。

-學(xué)生可以參與編程比賽或設(shè)計(jì)競(jìng)賽，將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中，提升實(shí)踐能力。

-建議學(xué)生閱讀相關(guān)書籍，如《計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)藝術(shù)》、《數(shù)學(xué)之美》等，以深入理解循環(huán)嵌套和規(guī)則圖形的原理。

-鼓勵(lì)學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)資源，如在線編程平臺(tái)、教育論壇等，與他人交流學(xué)習(xí)心得，拓寬知識(shí)面。

-學(xué)生可以嘗試使用循環(huán)嵌套設(shè)計(jì)交互式動(dòng)畫，如簡(jiǎn)單的動(dòng)畫效果、動(dòng)態(tài)圖形等，提高編程技能。

-組織學(xué)生進(jìn)行小組合作，共同完成一個(gè)復(fù)雜的規(guī)則圖形設(shè)計(jì)項(xiàng)目，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神。

-建議學(xué)生關(guān)注編程社區(qū)和設(shè)計(jì)領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，了解行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，為未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)規(guī)劃做好準(zhǔn)備。內(nèi)容邏輯關(guān)系①循環(huán)嵌套原理

-循環(huán)嵌套的定義

-循環(huán)嵌套的語法結(jié)構(gòu)

-循環(huán)嵌套的工作流程

②規(guī)則圖形設(shè)計(jì)

-規(guī)則圖形的概念

-規(guī)則圖形的幾何屬性

-規(guī)則圖形的繪制方法

③循環(huán)嵌套在規(guī)則圖形設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

-循環(huán)嵌套在規(guī)則圖形生成中的作用

-循環(huán)嵌套實(shí)現(xiàn)規(guī)則圖形變化的步驟

-循環(huán)嵌套優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法與技巧教學(xué)反思這節(jié)課結(jié)束了，我站在講臺(tái)上，心里不禁對(duì)自己的教學(xué)過程進(jìn)行了一次反思。首先，我想說的是，今天的教學(xué)整體來說是比較成功的。學(xué)生們對(duì)于循環(huán)嵌套與規(guī)則圖形設(shè)計(jì)這個(gè)主題表現(xiàn)出了濃厚的興趣，他們的參與度和積極性都很高。

①學(xué)生反應(yīng)

我觀察到，當(dāng)我在黑板上展示那些精美的規(guī)則圖形時(shí)，學(xué)生的眼睛都亮了起來。他們對(duì)于能夠親手創(chuàng)造出這樣的圖案充滿了期待。在講解循環(huán)嵌套的原理時(shí)，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生們對(duì)于新的概念有些吃力，但我通過一步步的實(shí)例演示和解釋，他們逐漸理解了循環(huán)嵌套的基本邏輯。

②教學(xué)方法

我嘗試了多種教學(xué)方法，比如通過故事引入、小組討論和實(shí)際操作，來幫助學(xué)生更好地理解和掌握知識(shí)。我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生們能夠在小組中互相交流、討論時(shí)，他們的學(xué)習(xí)效果往往會(huì)更好。這種合作學(xué)習(xí)的方式不僅激發(fā)了他們的學(xué)習(xí)興趣，還培養(yǎng)了他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

③教學(xué)內(nèi)容

在教學(xué)內(nèi)容上，我努力確保每個(gè)環(huán)節(jié)都與課本緊密相連，同時(shí)考慮到學(xué)生的實(shí)際理解能力，沒有超出他們的認(rèn)知范圍。我在講解循環(huán)嵌套的算法時(shí)，盡量用簡(jiǎn)單易懂的語言，并結(jié)合實(shí)際例子來講解，這樣學(xué)生們更容易接受。

④教學(xué)互動(dòng)

教學(xué)互動(dòng)是提高課堂效果的關(guān)鍵。我在課堂上提問，鼓勵(lì)學(xué)生們回答，這樣不僅能夠檢查他們的理解程度，還能激發(fā)他們的思考。我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生們能夠自信地回答問題時(shí)，他們的自信心也會(huì)得到提升。

⑤反思與改進(jìn)

當(dāng)然，也有需要改進(jìn)的地方。比如，在講解循環(huán)嵌套的復(fù)雜部分時(shí)，我發(fā)現(xiàn)一些學(xué)生仍然感到困惑。這可能是因?yàn)槲覜]有足夠的時(shí)間來深入解釋每個(gè)細(xì)節(jié)。因此，我需要在未來的教學(xué)中，提前準(zhǔn)備好更多的教學(xué)素材，以便于更詳細(xì)地講解這些難點(diǎn)。

⑥學(xué)生個(gè)體差異

我注意到，每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和接受程度都是不同的。有的學(xué)生能夠迅速掌握新知識(shí)，而有的學(xué)生則需要更多的耐心和指導(dǎo)。在未來的教學(xué)中，我會(huì)更加關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持。

⑦教學(xué)效果

最后，我認(rèn)為這節(jié)課的教學(xué)效果是好的。學(xué)生們不僅學(xué)到了循環(huán)嵌套和規(guī)則圖形設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，還學(xué)會(huì)了如何通過編程實(shí)現(xiàn)自己的創(chuàng)意。我希望他們能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中，創(chuàng)作出更多有趣的圖形。典型例題講解1.例題：使用循環(huán)嵌套設(shè)計(jì)一個(gè)等邊三角形圖案，每個(gè)角為正方形，邊長(zhǎng)為10個(gè)單位。

解答：

```

#循環(huán)嵌套設(shè)計(jì)等邊三角形

foriinrange(1,4):#三角形的邊數(shù)

forjinrange(1,10-i):#打印空格，形成左上角的三角形部分

print("",end="")

forjinrange(1,i*2):#打印星號(hào)，形成三角形的邊

print("*",end="")

print()#換行，開始下一行的繪制

```

答案：程序運(yùn)行后將輸出如下圖案：

```

*

***

*****

```

2.例題：編寫一個(gè)循環(huán)嵌套的程序，輸出以下圖案：

```

1

22

333

4444

```

解答：

```

#循環(huán)嵌套輸出數(shù)字圖案

foriinrange(1,5):#行數(shù)

forjinrange(i):#列數(shù)

print(i,end="")

print()#換行

```

答案：程序運(yùn)行后將輸出：

```

1

22

333

4444

```

3.例題：設(shè)計(jì)一個(gè)循環(huán)嵌套的程序，輸出以下圖案：

```

*

**

***

****

```

解答：

```

#循環(huán)嵌套輸出星號(hào)圖案

foriinrange(1,5):#行數(shù)

forjinrange(i):#列數(shù)

print("*",end="")

print()#換行

```

答案：程序運(yùn)行后將輸出：

```

*

**

***

****

```

4.例題：編寫一個(gè)循環(huán)嵌套的程序，輸出以下圖案：

```

*

***

*****

*******

```

解答：

```

#循環(huán)嵌套輸出斜杠圖案

foriinrange(1,5):#行數(shù)

forjinrange(1,6):#列數(shù)

ifj<i:#打印空格，形成左邊的斜線部分

print("",end="")

else:#打印星號(hào)，形成斜線的右半部分

print("*",end="")

print()#換行

```

答案：程序運(yùn)行后將輸出：

```

*

***

*****

*******

```

5.例題：使用循環(huán)嵌套的程序，輸出以下圖案：

```

*

****

*******

*********

```

解答：

```

#循環(huán)嵌套輸出下三角圖案