中圖版五年級信息技術第五單元第三節(jié) scratch靈活使用隨機數(shù) 優(yōu)質(zhì)課教學設計

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1、 小學信息技術優(yōu)質(zhì)課《靈活使用隨機數(shù)》教學設計 教材分析 1、 說地位：本課內(nèi)容選自中圖版五年級信息技術第五單元第三節(jié)程序設計顯身手第4 課時。 在學生了解了 scratch 程序結(jié)構(gòu)并且學習了基本指令以后，對所學內(nèi)容進行的鞏固加深， 在學習新指令的同時對學生所掌握的知識進行綜合應用。充分體現(xiàn)作品的實用性、趣味 性和藝術性。 2、 說聯(lián)系：本課主要知識點是“數(shù)字和邏輯運算”指令組中提供的一個可以產(chǎn)生隨機數(shù)的 指令。學生在之前已經(jīng)學習了“控制”“動作”“外觀”指令組中的基本指令，了解了程 序設計中的三種基本結(jié)構(gòu)，感受了“聲音”“畫筆”“變量”指令組給程序設計帶來的動 感和視覺魅力。在

2、此基礎上學習“隨機數(shù)”指令，可以給學生的作品帶來更強大的表現(xiàn) 力。對作品的創(chuàng)新有積極的作用。 3、 說教材處理 本課主要學習隨機數(shù)指令，通過與其他指令相結(jié)合來設計程序，了解隨機數(shù)據(jù)的獲取、 存儲和表達過程。并運用隨機數(shù)據(jù)解決生活中的許多問題。培養(yǎng)學生的信息意識。對教 材進行了拓展和加深。通過單個隨機數(shù)到多個隨機數(shù)的生成，再到隨機數(shù)與事物對象的 關聯(lián)，讓學生分析、判斷綜合各種信息資源，運用合理的算法找到解決問題的方案并形 成知識遷移。 學情分析： 本課內(nèi)容面向五年級學生，他們已經(jīng)掌握了部分計算機的基礎知識和基本技能。對 scratch 軟件有了一定的學習基礎，掌握了基本的指令、程序結(jié)構(gòu)。

3、了解scratch 制作作品 的過程，能制作簡單的電腦作品。 教學目標： 知識與技能： 1、 在給定取值范圍的情況下會使用隨機數(shù)指令生成多個隨機數(shù)，知道取值范圍的限定 條件。 2、 在給定取值范圍的情況下會使用隨機數(shù)指令生成隨機字母或符號。 3、 在程序設計中結(jié)合變量靈活使用隨機數(shù)，實現(xiàn)隨機顏色、隨機角度及其他。 4、 了解隨機數(shù)據(jù)的獲取、存儲和表達過程，并在作品中靈活運用。 過程與方法 1、 從學生周圍的事件入手，吸引學生對知識獲取全過程的有效參與。 2、 使用任務驅(qū)動的方法，讓學生經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題-自主探究-解決問題等一系列的探究體 驗過程。 3、用計算機可以處理的方式界定

4、問題、抽象特征、建立結(jié)構(gòu)模型。 情感態(tài)度價值觀 1、 培養(yǎng)學生對信息的獲取、加工、管理、表達與交流的能力。 2、 培養(yǎng)學生運用計算思維解決學習生活中實際問題的能力。 3、 培養(yǎng)學生的信息意識和責任意識。使學生能夠根據(jù)解決問題的需要自覺主動地尋求 恰當?shù)姆绞将@取和處理信息。 教學重難點： 重點：不同類型隨機數(shù)據(jù)的獲取。 難點：隨機數(shù)據(jù)的靈活使用 教學過程 一、情景導入，引出任務（2 分鐘） 師：同學們，雅虎郵箱是雅虎公司在 1996 年面向全球用戶提供的一項電子郵箱服務。 我們在享受通信便利的同時，也面臨著新的問題。有些人利用電腦程序自動注冊郵箱發(fā)送垃 圾郵件淹沒

5、有用信息。雅虎的負責人聯(lián)系到了卡內(nèi)基梅隴大學一位 21 歲的學生：路易斯。 路易斯是一位計算機天才。他在研究了程序機器人的“工作手法”之后，給出了一個獨特的 方案：在用戶進行操作之前，通過設計的驗證碼進行反圖靈測試。將那些機器人從正常用戶 里揪出來。驗證碼實際上就是一種人機大戰(zhàn)。 今天，讓我們一起來感受驗證碼的演化過程。 當時的計算機圖像識別技術還很落后，所以最初的驗證碼就是簡單的隨機字符串。 讓我們從生成 4 位的隨機數(shù)字開始吧。（啟動 scratch 軟件） ［設計意圖：創(chuàng)設輕松愉快的情境，將新知識的學習過程與學生的已有知識和生活實際 相結(jié)合，引出新知識的學習，激發(fā)學生學習新知的興趣

6、］ 二、自主探究、獲取新知（5 分鐘） 為學生提供學習資料、評價表、專題網(wǎng)站，讓學生自主學習隨機數(shù)指令的使用方法。 隨機數(shù)的獲?。? 在 數(shù)指令。 確定取值范圍：  “數(shù)字和邏輯運算”指令組找到  隨機 從小到大： 從負到正： 相等有效：  從大到小： 從正到負： 雖然可以用，但生成的不是隨機數(shù)。 邊界有效： 小數(shù)有效： 任務一：生成的隨機數(shù)如何在舞臺上顯示呢？（借助變量來表達）進行過程性評價。 通過變量指令組，新建四個變量：隨機數(shù) 1-4。 當“綠旗”被點擊時，將變量隨機數(shù) 1-4 的值設定為

7、：在 0 到 9 之間隨機選一個數(shù)。 【設計意圖：這一環(huán)節(jié)的設計充分發(fā)揮學生資源優(yōu)勢，采用自主學習與小組合作學習相 結(jié)合的方式。操作較好的學生在這里可以做小老師，也可以由幾個同學組成小組通過討論交 流進行學習。通過學生間的合作互助，突出重點，突破難點。】 三、嘗試練習，掌握新知（8 分鐘） 過渡：通過剛才的練習我們已經(jīng)學會生成隨機數(shù)了。為了增加機器識別的難度，我們還 可以把數(shù)字換成漢字。你知道如何實現(xiàn)嗎？（可自主學習專題網(wǎng)站） 師：這個任務怎么完成？完成這個任務有沒有困難呢？別著急，可以向老師申請?zhí)崾究?幫忙。我們看看提示卡上都寫了什么(課件展示)： 任務二：隨機漢字（進

8、行過程性評價） 1、 新建一個變量：簡單字庫 2、 將簡單字庫的值設定為：100 個常用漢字。 （100 個常用漢字：的一人在國了有中是年和大業(yè)不為發(fā)會工經(jīng)上地是要個產(chǎn)這出 行作出加以成到日民來我部對進多全建他公開門場展時里新方主企資實學報制政濟 用同于法高長現(xiàn)本月定化加動合品重關機分力自外者區(qū)能設后就等體下萬元設過前 面） 3、 新建 4 個變量：隨機漢字 1-4 4、 當綠旗被點擊時，將變量隨機漢字 1-4 的值設定為簡單字庫中的隨機漢字。 師：有提示卡幫忙，你們有信心完成這個任務嗎？（學生回答） 學生通過自主閱讀“提示卡”內(nèi)容，上機實踐，找到解決問題的方法。（自主學習、探

9、究、小結(jié)） 過渡：隨機數(shù)指令會用了嗎？真聰明！這個任務難不倒你們。我這里還有一個難度更大 一些的任務，大家有膽量接受下一關的挑戰(zhàn)嗎？（學生回答）真是勇氣可嘉，讓我們一起挑 戰(zhàn)下一關！ 任務三：隨機字庫選內(nèi)容（進行過程性評價） 為了進一步增加機器識別的難度，我們讓驗證碼內(nèi)容更豐富。綜合數(shù)字、字母、符號、 漢字……等。（借助變量以及鏈表的任意項來完成，局部選擇需要用到隨機指令）選符號時 避開干擾符號。鏈表編號與內(nèi)容是一一對應的。 ［設計意圖：這一環(huán)節(jié)設計了闖關的形式，通過任務驅(qū)動法，將新知識的學習貫穿其中， 調(diào)動每位學生參與的積極性。學習這一內(nèi)容時，設計“提示卡”幫助學

10、生根據(jù)自身學習進度 差異情況，自主獲取所需知識。既充分滿足學生的表現(xiàn)欲，又尊重學生的個體差異。］ 四、實踐應用，融會貫通（20 分鐘） 過渡：通過大家的努力，我們制作的驗證碼更加完善了。目前所有獲取的隨機數(shù)據(jù)在表達時， 使用的都是變量的“大型讀出器”外觀。能否讓造型更豐富呢？ 任務四：讓驗證碼造型更豐富。（進行過程性評價。） 任務要求： 請在 scratch 程序中打開“練習 04.sb”文件。通過角色豐富的造型來完善驗證碼。（課 件展示） 1、 顏色分層隨機變化的背景混淆機器的圖像識別。 2、 隨機顏色隨機長度隨機位置隨機粗細的干擾線 10 條 3、 隨機顏色隨機大

11、小隨機位置的混淆圓點 20 個。（模擬污點） 4、 多種字體隨機變化干擾機器的圖像識別 5、 其他可以影響機器識別的技巧。 6、 美化界面，作者署名。 學生開始根據(jù)今天學到的知識點，進行鞏固練習，體驗自主學習帶來的成功與快樂。 [設計意圖：這一環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生將所學知識運用于實際的能力和動手實踐能力，在 練習方式上，充分發(fā)揮學生的想象力和創(chuàng)造力，給學生充分展示的機會。] 五、展示評價，總結(jié)提高（5 分鐘） 下面讓我們展示自己的作品，分享努力的成果，交流成功的體驗。看看誰的作品更有創(chuàng)意。 （頒發(fā)獲獎證書，激勵學生） 拓展：數(shù)據(jù)可視化 車輛識別 人臉識別 用隨機數(shù)求圓周率

12、二次驗證碼 隨著電腦技術的飛速發(fā)展，有效的圖像識別技術已經(jīng)被開發(fā)出來了（如車輛識別，人臉 識別，惡意刷票非法獲利：德育教育），路易斯在世紀初開發(fā)的那種簡單驗證碼在深度學習 的人工智能面前，早就需要更新了。全世界的網(wǎng)民每天輸入驗證碼接近 2 億次。假設每次花 費 10 秒，那么算下來每天要花費大約 50 多萬小時。將這些時間利用起來，路易斯發(fā)明了二 次驗證碼。舊書、古籍整理成電子版，因字跡污損、褪色、模糊機器掃描識別時常常出錯， 利用二次驗證碼人工校對，為人類做貢獻。（人人來校對，人人做貢獻，信息社會責任教育） ［設計意圖：這一環(huán)節(jié)，是本節(jié)課內(nèi)容的拓展和延續(xù)，既將本課內(nèi)容加以深化

13、，又令人 回味無窮］ 【板書設計】 靈活使用隨機數(shù) 隨機數(shù)字 隨機漢字 隨機字庫 隨機造型 取值范圍 變量 鏈表 【特色亮點】 《靈活使用隨機數(shù)》這節(jié)課，在準備的過程中，有幾個設計的側(cè)重點： 1．創(chuàng)造性的使用教材，創(chuàng)設課堂輕松情境 教學最重要的是把握本課與前后課之間的關系以及信息技術學科與其它學科之間的關 系，增強課堂教學的多樣性、加強教學的目的性。在準備這節(jié)課時，我聯(lián)想到教學內(nèi)容可以 設計成：讓學生感受驗證碼的演變過程。讓學生體驗人機博弈的過程。依照這一思路，將故 事情境最終定位在驗證碼由簡單的隨機數(shù)字到隨機漢字再到隨機字庫。為了增加機器識別的 難度，又豐富了各種各樣的造型

14、。將技術進步和生活實際連在一起，感受信息技術與其它知 識的緊密聯(lián)系。 2．把握學生特點，突破難點 學生是教學過程展開的主體，學生的主體性發(fā)揮的優(yōu)劣，是一節(jié)課好壞的決定性因素。 小學生的注意力不能持久，很容易被一些新奇的事物所吸引，活波好動。抓住這一特點，我 設計了隨機數(shù)教學云平臺，發(fā)揮學生學習的主動性，讓學生體驗學習的過程，參與到課堂中 來。注意鼓勵學生團結(jié)合作，培養(yǎng)他們協(xié)作學習的能力，設計趣味練習激發(fā)學生興趣，幫助 他們樹立學好信息技術的決心。 3．精心設計教法，重視學法指導。 在本節(jié)課中我注重用多種教學方法幫助學生學習，例如： 1．請個別學生演示操作步驟時，采用演示法，給學生提供

15、提出問題和解答問題的空間，以 糾正任何出現(xiàn)的錯誤和誤解。 2．運用啟發(fā)教學法，給學生提供‘提示卡’幫助文檔，學生根據(jù)提示卡中的內(nèi)容，自主學 習，積極思考。 3、利用任務驅(qū)動法、問題解決法，通過驗證碼的不斷演化，在人機博弈的過程中，不斷的 發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，并利用計算思維界定問題，抽象特征，建立模型，合理組織數(shù)據(jù)。最 終完成本課的教學目標。 【課后反思】課前說課無，課后說課要有。 【教師素養(yǎng)】：說課課件精美，能清晰反映教學過程 教學課件和教學案例設計合理 語言生 動 條理清楚，表達準確 教態(tài)自然，儀表端莊 精神飽滿，富有感染力 答辯情況簡潔有針對 性回答評委提問 打印教學設計給評委 規(guī)定時間完成。 【教學評價】過程性評價和結(jié)果性評價相結(jié)合 教學需要的軟硬件環(huán)境： 硬件：教師機學生機教學交互控制系統(tǒng)，有大屏幕有音箱。 軟件： (1)操作系統(tǒng)：Windows 7 (2)應用軟件：Powerpoint2016 (3)可以播放 Flash 動畫 (4)需要自行搭建服務器：Apache2.0