中职《信息技术》教学设计 第5章 任务2 设计简单程序

第5章 程序设计入门 教案

任务1 设计简单程序 教案

1．教学设计方案 教学单元名称 所属章节 任务2 设计简单程序 第5章 程序设计入门 任务2 设计简单程序 临近节日，小华发现很多商店都在打折，促销活动吸引了很多的顾客去购买商品。小华心想：虽然打折活动让每个商品的价格降低了，但是销售量也增多了，那么商家最后获得的利润是比平时更高了还是更低了呢？如果他将来也开一家店，到了打折季的时候，为了获得最高的利润，怎么决定打几折呢？怀着这些疑问，小华找到了堂兄。 堂兄听了小华的疑问，说：“打折和给商品定价可是一门学问啊，根据对消费者消费心理等情况的了解，可以编写程序来计算打几折可以获得最高利润，还能够预测打折活动带来的具体利润呢。”学习程序设计语言是与计算机进行沟通的基础，本节以Python语言作为编程工具，学习如何创建并运行程序，了解程序设计语言的基础知识，并设计程序来帮助小华解决打折问题。 课 时 4学时 任务描述 任务分析 知识 目标 教学目标 能力 目标 素养 目标 教学环境 ① 了解程序设计语言的基础知识 ② 了解典型算法 ① 能够编辑、运行和调试简单程序 ② 能够使用功能库扩展程序功能 考 核 方 式 过程考核：学习知识掌握技能情况（20%）；小组协作搜索信息、积极参与讨论与分享任务成果（50%） 终结考核：自我总结评价（30%） 降低对工作的畏难情绪。初步形成计算思维。 为每位学生的计算机配置如下 软件环境—Microsoft Windows 10、python、IDLE

2．教学设计实施 教学 内容 教 师 行 动 导入任务情景 临近节日，小华发现很多商店都在打折，促销活动吸引了很多的顾客去购买商品。小华心想：虽然打折活动让每个商品的价格降低了，但是销售量也增多了，那么商家最后获得的利润是比平时更高了还是更低了呢？如果他将来也开一家店，到了打折季的时候，为了获得最高的利润，怎么决定打几折呢？ 学 生 行 动 分析工作任务 组织 方式 教学方法 资源与 时间 媒介 /min 任务 提出 思考如何完成任务。 集中 引导 启发 投影 视频 10 引导学生共同下载安跟随教师操作安装Python开装Python开发环境IDLE。 发环境IDLE。 教师演示在IDLE中知识讲创建并运行Python程序授与操“Hello world!” 作演示 教师演示程序代码并讲解程序设计中数据类型和表达式内容 提问：假设，某商店出售的某件商品，成本为4.5元，售价为15元，在第一周的营业中，销售量为100个。在接下来的一周中，将进行打折活动。经过市场调查，发现商品每降价1元，顾客就会增加20%的购买意愿，这意味着商品每降价1元，销售量就可能增加20%。 若最低折扣为5折，在接下来一周的打折活动中，为让商店获得最高利润，应该打几折？ 跟随教师操作编写并测试程序代码 跟随教师操作编写并测试程序代码。 集中 引导 启发 讲授 投影 屏幕 35 任务 提出 思考如何完成任务。 集中 引导 启发 讲授 投影 屏幕 20

如何编写“打折”程序解决此问题。 教师讲解问题分析过程。 教师“打折”程序算法设计流程并别写程序代码。 教师发布任务1在打折问题中，商品只有1项，但如果商店有多个商品，每种商品的成本和原价都各不相同，如何计算不同打折情况下，所有商品的总利润呢？假设：商店有4种商品，请设计算法编写程序计算出商店上周营业的总利润。 1.设计“打折”程序流程图 认真观看学习老师分析过程并记录。 认真观看学习老师程序设计过程并跟随老师一同别写程序代码。 集中 讨论 引导 启发 讲授 引导 启发 讲授 投影 屏幕 知识讲授与操作演示 15 集中 讨论 投影 屏幕 10 学生 练习 学生分组讨论程序运行流程并使用WPS软件设计流程图上传教学平台。 分组 讨论 动手 操作 计算机 30 教师 点评 学生 练习 选择学生展示操作过倾听教师点评，记录对自己程并对重点及要点进行的设计流程图进行修改。 阶段总结 教师发布任务，根据上节课完成的程序流程图。编写程序代码 先集中 后独立 相互评价自我评价 计算机 15 使用IDLE软件编写程序代码并上传教学平台。 独立 动手 操作 计算机 30 教师 点评 选择学生展示操作过倾听教师点评，记录对自己程并对重点及要点进行的设计流程图进行修改。 阶段总结 先集中 后独立 相互评价自我评价 计算机 15

知识讲教师通过“打折程授与操序”讲授程序设计中得算作演示 法。 知识讲教师演示python中授与操使用功能库扩展程序功作演示 能得方法。 教师发布任务2请设计程序，让用户输入商完成工店一周中每一天的销售作任务 量，并绘制柱状图分析商店一周内的销售情况。 选择学生展示操作过总结 评价 程 对本次课的重点及要点进行总结，讲授评价标准 认真观看学习老师分析过程并记录。 集中 学习 引导 启发 讲授 引导 启发 讲授 计算机 5 认真观看学习老师分析过程并记录。 集中 学习 计算机 10 使用IDLE软件编写程序代码并上传教学平台。 独立 动手 操作 计算机 20 学生展示操作过程，其他学生认真倾听总结记录。 倾听总结，对自己的整个工作任务的完成过程进行总结 集中 分享 结果 相互评价自我评价 计算机和投影屏幕 计算机和投影屏幕 10 先集中 后独立 3．教学实施过程

任 务 提 出 教师导入任务情景： 临近节日，小华发现很多商店都在打折，促销活动吸引了很多的顾客去购买商品。小华心想：虽然打折活动让每个商品的价格降低了，但是销售量也增多了，那么商家最后获得的利润是比平时更高了还是更低了呢？如果他将来也开一家店，到了打折季的时候，为了获得最高的利润，怎么决定打几折呢？怀着这些疑问，小华找到了堂兄。 任务分析： 堂兄听了小华的疑问，说：“打折和给商品定价可是一门学问啊，根据对消费者消费心理等情况的了解，可以编写程序来计算打几折可以获得最高利润，还能够预测打折活动带来的具体利润呢。”学习程序设计语言是与计算机进行沟通的基础，本节以Python语言作为编程工具，学习如何创建并运行程序，了解程序设计语言的基础知识，并设计程序来帮助小华解决打折问题。 知识讲授与操作演示 一、了解程序设计语言的基础知识 1．Python开发环境IDLE

从Python的官网上下载并安装了Python之后，同时也就安装了IDLE（集成开发环境）—Python的官方标准开发环境。 IDLE集成了整个代码编辑时要用的东西，包括交互式Shell和编辑器。其中，交互式Shell相当于一个简化的编辑器，当只需要编写一些小的验证性代码，可以在Shell中编写代码并执行；但如果需要编写完整的Python程序，或者需要将代码保存并希望能够反复运行，就要使用编辑器了。 IDLE=交互式Shell +编辑器 2．数据类型和表达式 在程序设计中，将现实生活中的问题转化成计算机能够处理的形式是利用计算机解决问题的关键步骤，而数据和表达式就是对问题进行重新表述的关键。 例如，字符串和字符串之间可以通过“+”连接运算符，将两个字符串连接成一个字符串： >>> 'Hello ' + '2021' 'Hello 2021' 数字和数字之间也可以通过加法运算符“+”计算两个数字的和: >>> 10 + 2021 2031 3. 算术表达式 算术运算符 算术表达式示例 描 述 值 + 1+2 1加2 3 - 1-2 1减2 -1 * 1*2 1乘以2 2 / 10/4 10除以4 2.5 // 10//4 10整除4（10除以4，取商的整数部分） 2 % 10%4 10除以4，取余数 2 4.逻辑表达式 算术表达式用以表达数字之间的计算，逻辑表达式则通常用以表达对象之间的关系，例如大小关系、包含关系等。 关系运算符 逻辑表达式示例 描 述 值 > 1>2 1大于2 False < 1<2 1小于2 True == 1==2 1等于2 False 关系运算符 >= <= != in 逻辑表达式示例 1>=2 1<=2 1!=2 'e' in 'hello' 描 述 1大于等于2 1小于等于2 1不等于2 字符串'e'包含在字符串'hello'中 值 False True True True 当条件A和条件B同时满足，表达式“A and B”的值为True；当条件A和条件B中有一个条件不满足，表达式“A and B”的值为False。例如，10<20<30是一个复合逻辑：10<20且

20<30，由于10<20和20<30都成立，因此10<20<30的逻辑值为True： >>> 10<20 and 20<30 True 5．变量和赋值 在Python程序中，为了让计算机“记住”某个信息，可以通过创建“变量”，将信息保存在计算机里一个负责“记忆”的地方—内存。 6．函数和模块 在Python中，函数和模块都可以看作Python的“工具”，它们让程序设计变得更加简单和方便。 在hello.py程序中，print()和input()都是Python的函数，分别用于打印输出和键盘输入。函数是将一系列复杂的操作或一系列连续的指令打包，“封装”成一条指令，这样，在程序的其他地方，就可以根据需要随时调用这条函数指令。 二、编辑、运行和调试简单程序 1．问题描述 假设，某商店出售的某件商品，成本为4.5元，售价为15元，在第一周的营业中，销售量为100个。在接下来的一周中，将进行打折活动。经过市场调查，发现商品每降价1元，顾客就会增加20%的购买意愿，这意味着商品每降价1元，销售量就可能增加20%。 若最低折扣为5折，在接下来一周的打折活动中，为让商店获得最高利润，应该打几折？ 2．问题分析 商品每降价1元，销售量就增加20%，根据这一市场调查结果，可以根据以下公式的计算步骤，计算出每种打折情况下活动期间的总利润： 折后价=原价×折扣×0.1 活动期间销售量=上周销售量×[1+20%×（原价-折后价）] 活动期间总利润=（折后价–成本）×下周销售量 3．算法设计 在拍卖活动中，工作人员会先给出一个底价，然后让所有参与者在此基础上报价，每当出现比当前最高价更高的价格时就更新当前最高价……直到没有人再报出更高的价格，就以当前最高价成交。寻找最佳打折方法的过程也一样，首先创建两个变量分别存储最高利润和最高利润对应的折扣，将最高利润对应的折扣初始化为10，表示不打折，最高利润初始化为不打折时的一周利润。然后从5折开始递增折扣，依次计算每种打折方式下的总利润。如果某种折扣方式下，总利润比最高利润高，则更新最高利润和对应的折扣……直到计算并比较完所有的折扣方式下的总利润，也就找到了所有方式下的最高利润及其对应的折扣方式。 打折程序示例 discount.py 01.price = 15 02.cost = 4.5

03.sellNum = 100 04.totalProfit = (price - cost) * sellNum 05.discOfBigProfit = 10 06.bigProfit = totalProfit 07.for discount in range(5,10): 08. newPrice = price * discount * 0.1 09. newSellNum = sellNum * (1 + 0.2 * (price - newPrice)) 10. newTotalProfit = (newPrice - cost) * newSellNum 11. if newTotalProfit > bigProfit: 12. bigProfit = newTotalProfit 13. discOfBigProfit = discount 14.print('打'+ str(discOfBigProfit) + '折，预计利润最高：' + str(bigProfit) + '元。') 三、了解典型算法 在解决了打折问题后，小华对程序设计的兴趣又增加了，同时他还产生了一个新的想法：程序设计是将解决问题的方案用程序设计语言表示出来，而这个方案就是用计算机解决该问题的一个“算法”。一个问题可以用多个不同的算法来解决，一个算法也可以解决多个具有相似特点的问题。如果能够将一些经典问题的解决方案总结出来，那么在解决其他类似问题的时候，我们就可以直接采用已有的解决方案了。堂兄听了小华的想法，对他竖起了大拇指，笑着说：“小华，看来你已经理解算法的本质了！”。 算法是程序设计的“灵魂”，对于一些经典问题，人们提出了很多解决办法，并总结成经典的算法，如枚举算法、二分查找法、排序算法、递归算法、回溯算法等。在本节，我们将了解两种典型的算法—枚举算法和二分查找法。 四、使用功能库扩展程序功能 1．拓展任务描述 请设计程序，让用户输入商店一周中每一天的销售量，并绘制柱状图分析商店一周内的销售情况。 2．问题分析和算法设计 通过input()函数可以获取用户的输入，对于一周七天的输入，可以通过for循环实现七天销售量的连续输入。 而要绘制一周销售量的柱状图，可以通过Python的第三方功能库matplotlib（2D绘图功能库，非常适合绘图）来实现，周一到周日作为柱状图的横轴数据，每天的销售量作为柱状图的纵轴数据。 3．matplotlib第三方功能库的安装和使用 （1）安装第三方功能库。 第三方功能库和内置模块不同，需要通过pip命令联网下载安装。搜索“cmd”，打开“命

令提示符”窗口。 接下来，将路径定位到Python文件夹下的Scripts文件夹下，例如，若Python安装在E盘下的“software”文件夹下，则首先在cmd命令窗口中将路径定位到“E:\\software\\Python3\\ Scripts”。接着，输入pip安装命令“pip install 库名”，按回车键后即可开始进行第三方功能库的下载安装，直到提示“Successfully installed matplotlib-3.4.2”，表示安装成功。 使用matplotlib第三方功能库绘制柱状图。 Python第三方功能库的使用和内置模块一样，需要先将其导入程序中。通常，习惯在导入matplotlib功能库时为其取别名为mpl。另外，matplotlib库中包含多个子库用于不同的图形绘制，其中的pyplot子库是用于绘制柱状图的功能库，通常习惯为pyplot取别名为plt。 在绘制柱状图时，只需调用pyplot功能库中的bar()函数，并传入两个列表参数，分别作为柱状图的横轴和纵轴数据。例如，周一到周日的销售量分别为20、30、40、30、20、60、69，下面设计程序绘制这周的销售量柱状图。 weekSell.py 01.import matplotlib as mpl 02.import matplotlib.pyplot as plt 03.mpl.rcParams['font.sans-serif']=['SimHei'] #用于正常显示中文标签 04.daySellNums = [20, 30, 40, 30, 20, 60, 69] 05.dayNames = [\"周一\周二\周三\周四\周五\周六\周日\"] 06.#绘制柱状图 07.fig=plt.figure() #创建一个画布 08.plt.title(\"一周销售量\") #设置柱状图的标题 09.plt.bar(dayNames, daySellNums) 10.plt.show() #让图形显示出来

学 生 完 成 工 作 任 务 任务要求： ① 任务1在打折问题中，商品只有1项，但如果商店有多个商品，每种商品的成本和原价都各不相同，如何计算不同打折情况下，所有商品的总利润呢？假设：商店有4种商品，请设计算法编写程序计算出商店上周营业的总利润。 ② 任务2请设计程序，让用户输入商店一周中每一天的销售量，并绘制柱状图分析商店一周内的销售情况。 总结评价与提高 【总结评价】 ① 教师依据学生讨论交流及完成工作过程中的行动记录，挑选出具有代表性的几个学生上台演示操作，并对其进行点评，说出好的与不足之处。 ② 学生对自己完成的工作进行总结与反思，主要总结自己在小组讨论与自己完成工作任务过程中的收获。 ③ 最后教师给出本次课的学习成绩。评分依据—过程考核：学习知识掌握技能情况（20%），分组协作讨论并展示情况（50%）；终结考核：自我总结评价（30%）