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教科版高中信息技术必修一（新教材）教学设计：4.2数值计算

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

教科版高中信息技术必修一（新教材）教学设计：4.2数值计算

教学内容

教科版高中信息技术必修一（新教材）4.2数值计算：本节课将围绕数值计算的基本概念和方法展开，主要包括以下内容：数值计算的概念与分类；数值计算误差分析；算术运算与数学函数；线性方程组的求解；插值与拟合；数值微积分。通过实例分析与动手实践，使学生掌握数值计算的基本方法，理解数值计算在实际问题中的应用，提高解决问题的能力。

核心素养目标

二、核心素养目标：培养学生运用信息技术进行数值计算的能力，提升数据分析与问题解决的核心素养。通过本节课的学习，使学生能够：理解数值计算的基本原理，具备数值思维；运用合适的数值方法解决实际问题，培养计算思维；分析数值计算中的误差，增强批判性思维；掌握线性方程组求解、插值与拟合等技能，提高数据处理能力。

重点难点及解决办法

重点：数值计算的基本方法及其应用，数值误差分析。

难点：线性方程组的求解，插值与拟合的实际应用。

解决办法及突破策略：

1.通过案例导入，结合实际情境，引导学生直观理解数值计算的基本方法，如使用图像、动画辅助教学，增强直观感受。

2.对于数值误差分析，设计小组讨论活动，让学生在探讨中深入理解误差产生的原因及解决办法。

3.针对线性方程组求解，采用问题驱动的教学方法，逐步引导学生掌握高斯消元法等算法步骤。

4.对于插值与拟合难点，利用实际数据案例，让学生通过编程实践，亲身体验并掌握其应用方法，提高解决问题的能力。同时，提供丰富的学习资源，如在线教程、示例代码等，供学生自主学习和参考。

教学资源准备

1.教材：确保每位学生都提前准备好教科版高中信息技术必修一教材，以便课堂上查阅相关内容。

2.辅助材料：准备数值计算相关的图片、图表、动画及实际案例视频，用于课堂展示和讨论。

3.实验器材：为学生提供计算机及相关软件（如Excel、Python等），以便进行数值计算的实际操作。

4.教室布置：将教室分为讲授区、小组讨论区及实验操作区，便于学生进行合作学习、讨论和实践操作。同时，确保多媒体设备正常运行，以便展示教学资源。

教学实施过程

1.课前自主探索

-教师活动：

发布预习任务：通过学校在线学习平台，发布预习资料，包括4.2数值计算章节的PPT和预习指导视频。

设计预习问题：围绕数值计算的基本概念，设计问题，如“数值计算与普通计算有何不同？”

监控预习进度：通过学习平台跟踪学生的预习情况，及时给予反馈。

-学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读教材4.2节内容，初步理解数值计算的基础知识。

思考预习问题：学生尝试回答预习问题，记录疑问。

提交预习成果：学生将预习笔记和问题通过平台提交。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：培养学生自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台进行预习资源分享和进度监控。

-作用与目的：

帮助学生提前接触数值计算，为课堂学习打下基础。

培养学生独立思考和自主学习的能力。

2.课中强化技能

-教师活动：

导入新课：通过实际案例引入数值计算的重要性。

讲解知识点：详细讲解数值计算的基本方法、误差分析等重难点。

组织课堂活动：开展小组讨论，分析具体数值计算案例。

解答疑问：针对学生问题进行解答，提供个性化指导。

-学生活动：

听讲并思考：积极参与课堂，对讲解的知识点进行思考。

参与课堂活动：在小组讨论中，共同探讨数值计算的应用。

提问与讨论：对不懂的问题提出，与同学和老师讨论。

-教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解和实例分析，帮助学生理解重难点。

实践活动法：设计小组讨论，增强学生对数值计算的理解。

合作学习法：通过小组合作，培养学生的团队协作能力。

-作用与目的：

加深学生对数值计算方法和误差分析的理解。

通过实践活动，提高学生解决问题的能力。

培养学生的团队协作和沟通技能。

3.课后拓展应用

-教师活动：

布置作业：布置与数值计算相关的作业，如实际数据拟合任务。

提供拓展资源：推荐相关书籍、在线课程等，供学生深入学习。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈。

-学生活动：

完成作业：独立完成作业，巩固数值计算技能。

拓展学习：利用拓展资源，加深对数值计算的理解。

反思总结：对学习过程进行反思，提出改进措施。

-教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：指导学生进行学习反思，促进自我提升。

-作用与目的：

巩固课堂所学知识，提高数值计算技能。

拓宽知识视野，增强学生的自主学习能力。

培养学生的自我反思和持续改进的能力。

教学资源