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高中信息技术必修一全册教案第一章：计算机基础知识教学目标1. 了解计算机的基本概念和分类；2. 研究计算机的发展历程和应用领域；3. 掌握计算机硬件组成和工作原理；4. 理解计算机操作系统的作用和分类。
教学内容1. 计算机的定义和分类；2. 计算机的发展历程和应用领域；3. 计算机硬件组成和工作原理；4. 计算机操作系统的作用和分类。
教学方法1. 组织学生小组讨论，探讨计算机的应用领域；2. 展示计算机硬件的实物，让学生了解计算机的构造；3. 利用多媒体教具辅助讲解计算机工作原理；4. 分组进行操作系统的研究和比较。
教学技术1. 多媒体教具；2. 实物展示。
教学评价1. 学生参与讨论的活跃程度；2. 学生对计算机硬件组成和操作系统的理解程度；3. 学生通过小组研究掌握的知识；第二章：计算机网络教学目标1. 了解计算机网络的基本概念和分类；2. 研究计算机网络的发展历程和应用领域；3. 掌握计算机网络的工作原理和常见协议；4. 理解互联网的结构和功能。
教学内容1. 计算机网络的定义和分类；2. 计算机网络的发展历程和应用领域；3. 计算机网络的工作原理；4. 常见的网络协议；5. 互联网的结构和功能。
教学方法1. 利用多媒体教具介绍计算机网络的基本概念；2. 展示实例解释计算机网络的工作原理；3. 利用网络模拟软件进行实际操作；4. 分组进行互联网结构的分析和研究。
教学技术1. 多媒体教具；2. 网络模拟软件。
教学评价1. 学生对计算机网络基本概念的理解程度；2. 学生对计算机网络工作原理和常见协议的掌握程度；3. 学生通过互联网结构分析的研究成果。
第三章：信息安全与管理教学目标1. 了解信息安全的基本概念和分类；2. 研究信息安全的意义和风险；3. 掌握信息安全的保护措施和管理方法。
教学内容1. 信息安全的定义和分类；2. 信息安全的意义和风险；3. 信息安全的保护措施；4. 信息安全的管理方法。
4.2 数值计算【学习目标】1.通过求解一元二次方程的解，了解计算机编程解决数值计算问题的一般流程，并能够使用解析法解决实际问题。
2.通过绘制一元多次方程函数图像，了解Python利用numpy和matplotlib两个模块绘制图像的基本方法。
3.通过编程求解一元多次方程，了解迭代法的含义，并尝试用牛顿迭代法解决实际问题。
【教学重点】1.了解数值类算法在实际问题解决时的常用方法，如解析法和迭代法。
2.能够利用numpy和matplotlib两个模块绘制函数图像。
【教学难点】理解迭代法的含义，并能够用牛顿迭代法求解一元多次方程。
【教学过程】第一课时师：计算机最初研究的用途就是进行数值计算，因此计算机可以解决很多数学方法所描绘的数值计算问题。
本节将围绕项目“与数学公式面对面”探讨在中学数学领域里常见的数学公式与程序设计的有趣结合。
完成下列的项目报告书。
完成项目报告书的过程中，比较数学方法、软件工具和编程解决问题的异同。
参考答案：方法一：写出数学方法求解方程2x2+x-6=0。
方程可因式分解为（2x-3）(x+2)=0，因此x=1.5或x=-2。
用求根公式计算得x=1.5或x=-2。
方法二：wps表格画图。
存在问题，如果需要图象更加光滑，必须x的取值间隔要小；取值范围要恰当。
方法三：Python求解。
import matha=float(input("请输入方程系数a(!=0):"))b=float(input("请输入方程系数b:"))c=float(input("请输入方程系数c:"))d=b*b-4*a*cif d>0:x1=(-b+math.sqrt(d))/(2*a)x2=(-b-math.sqrt(d))/(2*a)print("方程有两个不同的解",x1,x2)elif d==0:x1=-b/(2*a)print("方程有两个相同的解",x1)else:print("方程无解")生：完成项目报告，并思考计算机编程在解决问题时的一般步骤流程和方法。
将流程图转换为算法【问题】该流程图的目的是什么？任务要求，探究完成步骤分析。
经过梳理算法步骤，将其转化为流程图。
接下来摸一下另外两盏不亮的灯，2、详解选择排序算法过程观察下侧交换位置，请你说出各数组的实现过程和原理。
值。
为学生讲解数组的实际存储原理以及表示方式。
【练习】尝试以下代码教师提示学生完成该数组排序的过程和需用用到的流程图结构：核心结构：循环结构和选择结构设需要比较的数为a[i]设移动比较的数为a[j]循环结构为：j=i+1：起始比较j=j+1：逐位移动选择结构为：如果a<b，则min=a;否则，min=b 根据代码执行结果深度理解数组的原理和表示方式。
学生依据教师提示逐步完成流程图。
程序代码：A = [4,5,6,3,2,1]#print(len(A)) #len(A):返回数组A的长度，可通过print(len(A))来看一下结果for i in range(len(A)):min_idx = i #设min_idx为A数组的初始位置，即A[min_idx]=64 for j in range(i+1, len(A)): #执行循环，进行两个数的比较，将最小值的序号赋值为min_idxif A[min_idx] > A[j]:min_idx = jA[i], A[min_idx] = A[min_idx], A[i] #交换顺序，将最小值放在前面print ("排序后的数组：") for i in range(len(A)):print("%d" %A[i])程序结果我们常利用计算机运算速度快、精确度高的特点解决实际问题。
在设计算法时，最简单的方法就是"直译"我们的思维过程。
有一种算法是把所有可能的答案一一列举，合适就保留，不合适就丢弃。
这种方法称作“枚举”或“穷举”。
【活动】这次面试的冠军在A、B、C、D四位同学中。
信息技术必修1《数据与计算》第三单元穿戴设备助力校园健康安全——算法和程序设计二、单元教学规划1 ．主题名称穿戴设备助力校园健康安全——算法和程序设计2 ．主题概述校园安全一直是全社会普遍关注的问题，学生的安全更是重中之重，随着家长对于安全意识日益重视，相关一些校园安全设备和措施已经开展。
移动互联网的迅猛发展，智能穿戴设备走进校园，为学生安全保驾护航！智能穿戴设备通过在校园网内部署网关实时获取手环数据，再基于智慧校园后台进行大数据分析，实现了对学生的运动健康、实时定位、体温检测、心率监测等数据的处理和应用。
本单元将围绕“穿戴设备助力校园安全”的实例出发，带领学生学习算法和算法的特征；了解程序设计语言的特点；学会用 Python 程序设计语言实现简单算法，解决问题；体验程序设计的一般过程，掌握程序设计的调试与运行方法。
算法不是计算机特有的，通过认识穿戴设备各项功能的工作方式，让学生对贴近生活的实例产生较强的认同性。
从而达到更好的学习效果。
穿戴设备助力校园健康安全所蕴含的算法和程序设计能够让学生感受到信息社会中思考与解决问题的方式，认识当今数字化世界的运转方式并从深层次发展学生的计算思维，做合格的数字化公民。
1根据本单元的核心概念和知识内容结构，通过穿戴设备的测温、测心率、实行定位、智能识别等功能，了解其工作的基本流程，从而引出算法的概念和描述方法。
再通过情境任务，结合描述出来的算法流程，让学生体会算法的基本控制结构，最后通过本节涉及到的几种算法流程图归纳出算法的特征。
接下来,由手环体温检测，实现全天位体温监测，引出程序概念；分析智能手环测温过程，用输入温度方式代替测温方法，设计算法，初探程序，训练学生的逻辑思维；由摄氏温度转换为华氏温度，经历算法到程序的过程，认识程序设计语言；由监测体温值大小进入校园的过程，设计算法，编程程序，调试运行，认识程序设计过程，锻炼学生的计算思维。
接着根据手环的定位功能为学校管理带来的便利，通过体验学生定位散点图小程序引出探究活动，帮助学生理解和使用分支结构语句去解决问题。
4.1 算法及其特征【学习目标】1.通过解决开关问题，能够分析出算法的基本特征，感受算法在解决问题中的重要性。
2.通过解决药丸问题，尝试运用恰当的方法描述算法。
3.能够将部分简单算法转换为程序，并调试运行得出结果。
4.通过解决冠军问题，了解枚举法的含义，并能使用枚举法解决相关问题。
【教学重点】能够分析问题，设计解决问题的算法，并用恰当的方法描述算法；了解枚举法的含义，并能使用枚举法解决相关问题。
【教学难点】能够设计出解决问题的算法；能够用枚举法解决相关问题。
【教学过程】第一课时一、引入师：叶达报名参加学校软件开发社团时。
面试中有一道IQ题：有四个装了药丸的罐子，每个药丸都有一定的重量，其中有一个药罐被污染了。
每片被污染的药丸比污染前增重1克。
只允许称量一次，判断出哪个罐子的药被污染了。
（同座位讨论该问题的解决步骤）生：用自然语言描述问题解决的步骤。
第一步：第二步：师：在生活中很多类似的问题，在解决问题过程中都需要有一定方法。
这种问题解决的方法实际就是算法。
二、算法及其表示方法师：算法的定义在2.1节已经学过了，请大家再回顾一下，算法的表示方法有几种。
生：自然语言、流程图、程序。
师：来看下面这个问题的解决。
学校历届校友的海量数据存储在校网络中心服务器中（共10000条，无重复数据），某管理员因为误操作删除了一位校友的ID号（8位整数）信息，恰好在备份数据库中保存了一份所有人员ID号的文件（无重复数据，无序）。
怎样快速找出被误删的ID号以便恢复数据？例如：请同座位讨论，用自然语言描述问题求解的算法。
生：取出网络中心服务器ID列表中第一条数据；和备份服务器中的ID列表逐条进行对比，如果能够找到相同的ID号，则完成目标，否则取出网络中心服务器ID列表中下一条数据继续比对。
师：最差情况下，按照该算法解决问题需要进行多少次比较？生：10000*10000，1亿次。
师：还有没有其他方法？（提示：可以利用异或运算）异或应用于逻辑运算，其运算法则为：0^0=0，1^0=1，0^1=1，1^1=0。
信息技术必修一《数据与计算》第三单元单元挑战探究密码安全问题1．课时教材分析本课选自上海科技教育出版社《信息技术》必修 1 第三单元的单元挑战。
“探究密码安全问题”立足于从简单问题出发，研究密码安全问题，分析计算机破解密码之“谜”，让学生自己动手动脑，发现并掌握密码安全之匙。
信息安全无论对国家、集体还是个人都是十分重要的。
保证个人信息安全的重要举措之一是设置安全级别高的密码。
那么，怎样的密码设置才是安全的？大多数学生可能都有类似的困惑。
有了算法和程序设计的基础之后，学生已具备了解决困惑需要的本领和技能，并且，这样的内容对于提升学生信息素养的重要性也是不言而喻的。
2．课时学情分析在学习完程序设计相关知识后，学生由于编程体验少，对此会缺乏兴趣。
本课除了沿用教材中实物密码锁的案例，对此进行升级，让学生真正体验用程序来解密 word 文档的过程，从而使学生能将算法的理论知识进行运用实践，学生学习的主动性大大提高。
并从此意识密码安全的重要性，学生体会到学科知识与生活实际的关联性，在学习中乐于尝试，主动思考，促进学生学科核心素养的形成。
3．课时学习重点理解枚举法的含义，设计枚举法并实现“三位数字密码”破译的程序设计。
4. 课时学习难点设计枚举法并实现“三位数字密码”破译的程序。
5. 开放性学习环境机房外网开放，学生查阅密码安全相关资源。
6. 课时学习目标（1）了解密码的暴力破解——枚举法，了解枚举法实现的环境和条件。
【信息意识】（2）设计枚举法的算法，编程实现“三位数字密码锁”的密码破解。
【计算思维】1（3）通过相关资源查阅，探究密码安全问题，总结密码设置策略【数字化学习与创新】【信息社会责任】2、用 python 语言实现word 文档密码破解程序并测试。
3、引导学生思考生生活枚举法的应用及特征。
8.反思性教学改进本课是单元挑战，即是程序设计学习后的一次实践应用，更是在信息社会中，对信息安全的一次重要探究。
算法与程序设计 Python 教学设计（ 2020 ~ 2021 年第一学期）算法与程序设计 Python 教学设计（ 2020 ~ 2021 年第一学期）算法与程序设计 Python 教学设计（ 2020 ~ 2021 年第一学期）新授新知1. 数据运算一个数据运算表达式一般由运算符合和数据组成。
Python支持多种运算，下图就是常见的算术运算符。
教师使用IDLE的shell像同学们演示7中运算的结果。
并布置一个任务，编写程序并运行看看会产生怎样的结果。
num=1+3print (num)value=2\5print (value)Value=3*4+200-58//6-2%4/2print (value)在让同学们编写之前，让学生思考计算机执行这段代码会有什么样的结果，教师引导并强调运算符的优先级关系。
（）、**、*/%//、+-这七个运算符的优先级可以加括号改变优先级。
学生积极回答老师的问题。
通过结合情景进行讲解概念，学生更易吸收。
新授新知2. 数字类型转换在实际的编程中，我们可能会遇到想要变学生动手实践编写通过学生自己动手实践，合作交流，可算法与程序设计 Python 教学设计（ 2020 ~ 2021 年第一学期）算法与程序设计 Python 教学设计（ 2020 ~ 2021 年第一学期）算法与程序设计 Python 教学设计（ 2020 ~ 2021 年第一学期）算法与程序设计 Python 教学设计（ 2020 ~ 2021 年第一学期）对学生的回答的补充总结，引导出顺序结构的概念。
顺序结构：它的执行顺序是自上而下，依次执行。
思考2：当我们a、b的取值发生改变时，这个程序是不是就不能起作用了？怎么样实现不管a、b值是多少，程序都能帮我计算出结果呢？通过第二个思考题，进一步巩固顺序结构的概念。
念，学生更易吸收。
新授新知2. 关系运算关系运算符号：➢> 大于➢< 小于➢>= 大于等于➢<= 小于等于➢== 等于➢!= 不等于关系运算表达式：由数据和关系符号组成，其值是TRUE和FALSE。
