中小学教育资源及组卷应用平台 第3.3课《程序模块提效率》教学设计 课题 程序模块提效率 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 五年级 核心素养目标 信息意识：对程序模块在信息处理中的作用有敏锐的感知，能意识到模块化设计在提高信息处理效率、优化信息系统结构中的价值。计算思维：能够运用模块化思想分解复杂问题，将大任务拆解为可管理的小模块，通过模块的组合与交互解决问题。数字化学习与创新：能利用在线课程、开发社区等数字化资源学习模块化开发技术，并创新性地将模块思想应用到新的场景中。信息社会责任：理解程序模块的作用与价值以及在生活中的运用场景，掌握设计与调用程序模块的方法。 教学重点 理解程序模块的作用与价值以及在生活中的运用场景。 教学难点 能够掌握设计与调用程序模块的方法。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 第3.3课 程序模块提效率1、观看视频。2、活动背景：在创作窗花时，一些基本的花边、“福”字、“囍”字等图案元素备受青睐。剪纸艺人往往根据不同的需要，将这些图案元素进行组合或叠加，能创作出样式美观、寓意美好的窗花作品。在通过编程来绘制窗花图案时，如何借鉴这个方法来简化程序、提高效率呢 3、活动目标（1）理解程序模块的作用与价值。（2）初步掌握设计与调用程序模块的方法。 课程新知导入。学习本课学习目标 帮助学生初步理解本课研究内容。帮助学生学习更有目标性。 讲授新课 新知讲解：一、认识程序模块在日常工作和生活中，人们常常采用模块化设计，来提高效率。例如搭积木时，我们会使用三角形积木搭建房屋的屋顶，使用柱形积木搭建房屋的柱子;计算机是由显示器、主机、键盘和鼠标等多个模块组合而成的。同样的原理，我们在设计多图案叠加的窗花绘制程序时，可以将复杂的程序划分为多个部分，将一些具有特定功能、需重复使用的语句块，打包成模块，最后将它们组合在一起。我们可以通过创建“自定义模块”，根据需要调用这些模块，从而减少错误，提高编程效率。探究实践将以下图案的绘制过程定义为模块。可以创建一个名为“剪纸图案”的函数/模块，包含对称绘制、镂空处理等参数；应用示例：调用该模块时传入不同参数（如对称瓣数4或8、纹样类型等）即可生成图示两种图案。程序模块的作用和价值程序模块核心作用在于实现代码的模块化管理，让复杂程序的结构更清晰，便于开发人员分工协作、调试修改和后期维护。程序模块大大提高了开发效率，避免了重复编码，开发者可以直接调用已有的模块完成特定功能，减少了冗余工作；同时，模块化设计增强了程序的可扩展性，当需要新增功能时，只需添加新的模块或修改现有模块，无需对整个程序进行重构；此外，模块的独立性也提升了程序的可靠性，单个模块的错误通常不会影响其他模块的正常运行，便于问题定位和修复。二、程序模块的设计与调用以多图案叠加的窗花为例，编程实现根据不同的需求绘制出不同的窗花。例如，输入“福”，绘制窗花1，输入“喜”，绘制窗花 2。通过分析可以看出，两个窗花可以各分解成3个模块，“花边”模块在两个窗花里都用到了，只需要定义一次。探究实践1.准备图案元素。绘制或上传图案元素造型，调整造型大小与中心位置。2.定义模块。通过自定义模块，定义“花边”“铜钱”“爱心”“喜字”模块。3.编写主程序，调用相关模块，完成绘图。如果对模块进行修改，那么程序中被调用的模块也会同步更新，大大地提高了效率。程序模块在生活中的具体应用智能家居控制系统：其中包含灯光控制模块、温度调节模块、安防监控模块等。比如当用户通过语音指令控制灯光时，系统仅调用灯光控制模块，无需涉及其他模块的运行。手机 APP 的功能模块：如社交软件中的聊天模块、支付模块、定位模 ... ...
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