书包负重监测员

颜茜 江苏省南京市鼓楼区学科带头人，南京市鼓楼区优秀青年教师。曾获得全国初中信息技术优质课展评活动一等奖，江苏省基础教育青年教师教学基本功大赛（信息技术学科）一等奖，南京市初中信息技术教师基本功大赛一等奖。多篇论文获得南京市及鼓楼区一等奖，参与编写江苏省信息技术教师培训教材。长年负责学生科技社团的辅导工作，辅导多名学生获得省、市级科技赛事一、二等奖。

教学背景

教育部《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》中倡导真实性学习，以真实问题或项目驱动，引导学生经历原理运用过程、计算思维过程和数字化工具应用过程，建构知识，提升问题解决能力。而结合教育部2021年印发的《生命安全与健康教育进中小学课程教材指南》中提出的核心要点，学生要针对青春期这一时期的身心发展规律和变化特点，不断调整行为方式和生活习惯，适应自身以及学习和生活环境变化。

故本课选取贴近学生生活的问题——书包负重，让学生在探究书包负重是否合理的过程中，理解选择结构的原理，掌握选择结构编程的方法和技能，抽象问题特征，建立解决问题的算法模型，积累通过算法解决实际生活问题的经验与策略。同时，从生活中的“书包负重”这个切入点入手，就是希望学生可以关注自己生长发育中的基本知识，学会自我保护，减少健康风险行为。

学情分析

学生对Python编程有浓厚的兴趣，乐于尝试实践，但操作水平差距较大;具有初步的解决实际问题的能力，但过于关注操作的完成，忽略问题分析和方法的归纳;已具备基础代码调试能力，初步掌握顺序结构并编写简单程序，但从本节开始，要解决的问题开始需要判断且富有变化，因此程序的结构较之前更为复杂，给学生的思维带来新的挑战。

教学目标

1.知道选择结构的基本功能、格式，能描述选择结构执行的过程。（计算思维）

2.提升抽象问题特征的能力，尝试通过设计选择结构算法形成解决方案。（计算思维）

3.能运用选择结构算法进行创新设计，高效地解决生活中的问题，并进行创新活动。（计算思维、数字化学習与创新）

4.针对书包重量多少合适的问题，比较不同途径的信息，懂得辨别数据的可靠性，培养较强的数据安全意识。（信息意识）

教学重点与难点

教学重点 理解选择结构的执行过程，掌握选择结构的语法规则。

教学难点 条件表达式的描述，灵活运用选择结构解决实际问题。

教学准备

PPT课件，提前做好的书包负重监测程序，用于学生实践的程序半成品，手提电子秤。

教学过程

一、联系生活，引出课题

教师引入生活情景，说明常看见部分学生被沉重的书包压得弯腰驼背的现象。教师提出问题：书包重量在什么范围内比较合理？

学生思考讨论，并尝试通过多种渠道获取信息。

教师展示自己和学生通过不同路径获取的信息，分析并确认数据相对严谨的出处，提炼相对可信的论点——“初中生的书包最好控制在10斤以下，书包加上内含用品的重量不能超过个人体重的15%，如果长时间超过学生的正常负重，学生容易含胸走路甚至脊柱侧弯、驼背，对其生长发育是非常不利的”。

教师现场用手提电子秤给学生日常背的书包称重，借助书包负重监测程序给予学生书包重量的不同建议，如图1，引导学生思考如何编写程序实现对书包重量的判断。

设计意图：创设贴近学生生活的情境，激发学生学习的欲望。从解决问题的实际出发，找到解决问题的方法——选择结构，引出新课内容。

二、剖析问题，建构算法

1.研究线索

师：通过前面的调查，我们知道书包加上其内含用品的重量不能超过个人体重的15%。如果要编写一个书包负重监测程序，我们该怎么设计算法呢？

教师引导学生分析算法：输入什么信息？输出什么信息？对输入的信息需要经过怎样的处理才能得到想要的输出结果？如图2。

2.讲授新知

教师展示单分支、双分支选择结构流程图，梳理选择结构的算法思想，学生举例生活中选择结构的应用。

针对书包重量的线索，学生完善该问题的流程图，建立算法模型，如图3。

教师讲解选择结构的语法规则，提问“if...else...”语句的含义，并请学生用它造句。然后教师继续讲解IF语句的格式、语句功能，以及条件的表达方式，学生练习巩固关系表达式的使用。

设计意图：理解选择结构并掌握选择结构的基本格式，并在层层递进的提问与练习中逐步建立解决问题的算法模型。

三、项目驱动，问题解决

1.实战一：编写“书包负重监测员”初级程序

教师出示用于学生实践的程序半成品，如图4，学生根据书包重量是否达到个人体重15%的情况，完成不同条件下输出提醒的程序编写。

教师反馈问题并评价，问题集中点分别为：数据格式的转换;条件语句的规范;标点符号缺失或中英文错误。

2.实战二：完善“书包负重监测员”程序

研究线索：初中生的书包最好控制在10斤（5公斤）以下，书包加上其内含用品的重量不能超过体重的15%。教师引领学生梳理算法，引出多分支选择结构，如图5。

教师讲解多分支选择结构基本形式。

学生完善程序，实现多分支的选择结构判断程序的编写。

3.书包减重妙招分享

教师邀请学生分享自己书包减重的妙招。教师概括书包减重经验，启发学生关注生长发育中的基本知识，学会保护自己。

设计意图：在实践中体会概念与方法，提高知识迁移的能力。有梯度的任务，能加深学生对选择结构的理解，培养学生解决问题的能力。

四、课堂总结与拓展延伸

学生分享学习收获，归纳项目实战中的心得。

教师展示学生做作业或答卷时姿势不标准的问题，提出思考：你觉得有什么好办法督促同学与作业间保持合理的距离？

学生思考讨论，提出可以结合开源硬件，依据眼睛与作业本间的距离设定提醒装置等。

教师强调《生命安全与健康教育进中小学课程教材指南》中提出的核心要点，学生要针对青春期的身心发展规律和变化特点，不断调整行为方式和生活习惯，关注生长发育中的基本知识，学会自我保护，减少健康风险行为。

设计意图：在解决实际问题过程中，培养学生的探索和创新能力。

实践反思

本课安排在顺序结构这一知识点之后，是对已学编程基础知识的延伸，更是对学生思维的提升。笔者在教学中发现学生的学习难点，是面对实际问题时较为缺乏建立算法模型的能力，如果课堂仅仅强调选择结构的语法规则，学生的计算思维发展就显得不足。因此本课注重引导学生层层递进地思考，从输入、输出什么信息，到怎样处理信息，再分析针对该问题的流程图表达，最后再完成程序编写。学生亲身经历了设计选择结构算法、形成解决方案的思维过程，有助于其建构算法模型，提升计算思维。

然而，本课容量略大，在引导学生思维时，教师的讲解有点过多，学生思考的时间不够。在后续的教学中，应充分发挥学生学习任务单的作用，如完善流程图、填写练习等，在学生思考后教师再来点评，这样更能培养学生独立思考、解决问题的能力。