时间：2023-02-01 04:39:30
关键词：教材 有效 拓展
[案例一]
师：同学们，怎样求分数的倒数？
生：将这个分数的分子和分母颠倒位置。
师：小数也有倒数吗？怎样求它的倒数？
生：有倒数，将小数化成分数，调换分子和分母的位置。
师：循环小数有倒数吗？
学生窃窃私语，有的说有倒数，有的说没倒数，在学生的嚷嚷声中铃声响了，教师宣布无限小数没有倒数。
[案例二]
师：同学们，怎样求分数的倒数？
生：将这个分数的分子和分母颠倒位置。
师：小数也有倒数吗？怎样求它的倒数？
生：有倒数，将小数化成分数，调换分子和分母的位置。
师：你能举出实例加以说明吗？
生：如0.5化成分数是1/2，调换位置倒数是2。
师：说得好极了，求小数的倒数，只要将小数化成分数，调换分子和分母位置，就能求出小数的倒数。
……
师总结：今天我们学习了乘积是1的两个数叫互为倒数，求一个数的倒数只要将这个数的分子和分母调换位置。求小数的倒数只要将小数化成分数，调换分子和分母的位置。大家还有问题吗？
生:老师，循环小数有倒数吗？
师一愣，但马上将问题抛给了学生。
师: 是啊，循环小数有倒数吗？
师：×××提的这个问题非常好，请同学们讨论解决这个问题。
……
同学们基本上形成了两种观点：一是认为循环小数没有倒数，一是认为循环小数有倒数。下面请同学们以这个话题展开辩论。
生1：循环小数有倒数，因为小数是十进制分数，如：1／3化成小数是0.333…循环小数，但大家都知道0.333…这个循环小数对应的分数是1/3，所以0.333…的倒数是3，所以无限小数有倒数。
生2：0.333…这个无限小数，它的小数位数是无限的，没办法将它写成分母是10、100、1000……的分数，它不能化成分数，所以无限小数没有倒数。
师：是吗？那么回忆一下这个循环小数是怎么来的？
生：除出来的。除不尽时就有了循环小数。
师：想想看，猜猜看，0.333……是有那两个数除出来的？
生1：大概是1÷3吧。 生2：1÷3就是1/3。
生3：1/3的倒数就是3。
……
反思：以上的案例说明教师并不拘泥于教材，都对教材进行了二度的开发和拓展，但两位教师对教材拓展方面的作法却令人深思。在案例一中，教师在学生没有对知识点进行深入探究的情况下，盲目地对知识进行人为的拓展延伸：“循环小数有倒数吗？”有意地增加了知识的难度。而且当学生在教师所挖的知识陷阱边急于探究时，教师却又打断学生的思维，给出学生一个错误的答案，确实属多此一举，这样的拓展不要也罢。而案例二中，教师的拓展不是无中生有，而是依据学生的探究需求，当学生在教师一步步启发引导下生疑：“循环小数有倒数吗？”这是一个意外之中的资源，它的提出是教师始料不及的，多年来不管是教师用书还是案例或是文本对此都没有外延。但是当学生有这样的探究需求时，教师必须最大限度地满足学生的好奇心和求知欲，适时进行教材的二度拓展——“循环小数有没有倒数？”积极应对学生的意外资源，合理利用并深度挖掘，引导启发他们利用内涵解决外延问题。这样，极好地抓住教材拓展的契机，把握住了拓展的火候，用好了拓展这根“魔棒”，为学生搭建了一个施展才华的平台。固此也引发了我对教材有效拓展的思考：
随着课改的不断深入，课堂教学中的“拓展延伸教学”已逐渐成为一种时尚。课标指出：教师应创造性地理解和使用教材，积极开发课程资源。如何有效地对教材进行二度开发呢？不妨从以下几方面做起：
一、拓展延伸要把握好“深度”
在进行教学资源的拓展时，一定要根据学科特点、学生的年龄特征、认知特点及知识经验进行适度的拓展，不要因拓展需要忽略了学生的认识理解程度。在以上的案例中，对无限小数的倒数，教材和教参并没有提及。教学中如果学生没有这方面的生成疑问，教师没有必要进行拓展。试想，你强加给学生一些难以理解的资源有用吗？生硬的内容只会加重学生负担。但在案例二中，学生从观察、比较中质疑“循环小数有没有倒数”时，教师就要及时进行拓展延伸，把学生置于学习的最高领域，以积极的态度顺应、保护并提倡学生提问的习惯。“循环小数也有倒数吗？”当然有，是告诉他们，还是引导他们自己去探究，这已无可非议。学生在教师的引导下积极地参与到活动中来，真正体现了拓展的实效性。
二、拓展延伸要把握好“学情”
课程资源的拓展是必要的，我们该在什么地方进行拓展、拓展什么样的内容，都要求根据学生的实际情况。拓展的内容要符合学生的生活经验、生活阅历、认知水平、知识积累以及学生能力的发展水平、特征等，做到切合学生实际，因材施教。因此，教师在安排教学内容时要根据学生的实际情况确立教学目标，适当变换内容或改变难度。拓展延伸时教师要注意照顾学生的个性差异，充分考虑不同层次学生的“最近发展区”，考虑课堂教学的时间、学情，设置一些难度各异的学习内容和不同层次的训练项目，以供学生自由选择、各取所需，使每一位学生都感到很亲切、都有话可说。否则，再精彩的拓展延伸，也不过是画蛇添足、徒有形式。
三、拓展延伸要把握好“内容”
拓展教材就是充分利用教材提供的资源，挖掘教材隐含的培养学生能力的因素，对教材内容进行拓展、引伸。现行教材包含大量的“你知道吗”教学辅助内容，其中蕴含着丰富的教育教学资源，如有关数学史料、数学趣闻、数学家的故事等。课堂教学中，在适当的时候引入有关的内容，往往能获得意想不到的效果。例如在教学“垂直”时，为了帮助学生建立正确的“垂直”表象，就可适时引入教材“你知道吗”。这样既可加深对数学知识的理解，又可使学生体会数学与生活的密切联系和学习数学的价值，从而激发学生学习数学的兴趣。
总之，教材是学生学习的重要的文本资源，在教学中教师要在新课程理念的引领下，静心解读编写意图，精心挖掘课程资源，善于抓住课本拓展的契机，把握课本拓展的火候，用好课本拓展这根“魔棒”，将教学演绎得更加精彩。
参考文献
[1]刘兼《数学课程标准解读》.北京师范大学出版社，2002。
[2]李方 课程与教学基本理论[M]广东.广东高等教育出版社，2002年12月第1版。
1.基于标准的“学案”为实验在学习过程中的成长提供肥沃的土壤
“循环-差异教学”的学案是学生课堂学习的脚手架和路线图，学案的结构与课堂结构相对应，包括目标定向、个体自学、同伴互导、教师解难、练习检测和补充学习六个部分。
课程标准指出，实验教学的课程目标是多维的，包括通过实验来学习物理知识、训练操作技能，发展学生的实验能力、提高科学素养；学生经历实验过程是目标达成的基础。物理的课堂教学应该让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等学生的自主活动，来提高学生的实验能力，让学生在实验中认识尊重客观数据的重要性，从而养成实事求是的科学态度，在实验的相互配合中发扬合作精神，在认真收集、处理实验信息中培养严谨的科学态度和科学精神。
“循环-差异教学”物理课堂学案的“个体学习”，紧紧围绕课时学习目标，给出学生“读书思考、动手实验、归纳总结”等具体的学习任务，要求学生经历自主的物理学习过程。例如，课标“通过实验，认识牛顿第一定等律”，学案“个体自学”内容的编写，便要求教师课前为学生课堂的自主学习，准备好斜面、木板、玻璃板、棉布和小车等实验器材；课堂学习先阅读课本，思考力与运动的关系，理解阻力、动力对物体运动状态改变的作用，获得阻力同样会影响物体运动的重要结论，提出阻力是如何影响运动的问题；接着利用准备好的实验器材，以小组合作的方式，探究阻力对物体运动的影响。实验中的对象物体是小车，改变阻力的方法是用接触面间粗糙程度不同的材料，小车运动的控制是由斜面的同一点滑下。课堂学习过程中，学生先阅读课本，熟悉问题的情境，知识所研究问题的地位，由此进行思考和实验方案的设计；根据课本的描述，组装实验器材，遇到问题则要有借助学案、同学和教师帮助的意识；实验时及时收集数据，记录到课本或学案指定的位置，进而实现经历实验过程，奠定理解物理知识的直观基础；分析实验数据，确信物理知识的实用价值；获取物理知识的同时，训练实验操作技能”的课程目标。
“循环-差异教学”物理课堂学案的“个体自学”指导，在全面落实课程标准对物理实验的基本要求外，还为学生创造条件，做一些学生力所能及的其他物理实验。如弹击伸出桌面的钢尺，探究影响声音高低的因素；利用注射器、弹簧测力计估测大气压的值；用钉腿小桌、装沙容器模拟打桩机，探究重力势能与物体质量和高度的关系；用调频收音机、干电池和导线验证电磁波的存在等，以进一步增加学生的动手机会，培养学生通过实验学习物理、联系生活学习物理的观念，发展学生的实验能力，提高学生的心智机能和科学素养。“循环-差异教学”的学案为实验在学生学习过程中的成长，提供肥沃的土壤。
2.优化的“课堂结构”给实验的成长不断输送营养
初中物理实验的设置，既要有利于学生体验、理解物理知识，更要注重学生思维、身心发展的特点；实验器材除专用的测量仪器外，辅助器材应取自生活，遵循简单易得、低成本的选用原则，让学生切实感受到物理实验的真实性和物理知识的价值；收集的实验数据要生动而直观，实验的趣味性尽可能强，着力培养学生掌握对学习、生活有实用价值的技能，重视实验现象观察和定性判断。
“循环-差异教学”课堂结构的三轮循环学习“个体自学、同伴互导、教师解难”，一方面循序渐进地引导学生进行自主学、合作学、帮助学，展开对物理概念、规律的认知和知识的建构；另一方面通过同学间和教师对学习过程的管理，确保学习过程中实验教学的有效性。例如，“观察蒸发现象”的实验操作。“个体自学”阶段，学生先将酒精涂在手背上，观察酒精的变化，体验手背涂有酒精部位的感受；接着将温度计插入盛有酒精的烧杯中，测量酒精的温度，同时练习温度计的使用；然后将温度计从酒精中取出，观察温度计示数的变化，记录自己感受和观察到的现象。课堂实践表明，学生均能观察到涂在手背的酒精很快消失，且手背变凉、温度降低；由酒精中取出的温度计示数降低，且理解示数降低的原因是玻璃泡表面酒精蒸发要吸收热量，导致温度下降。“同伴互导”阶段，有同学指出，温度计的示数下降一段时间后又会上升。没有观察到此现象的学生，会重新进行实验，观察温度计示数变化；同时七嘴八舌地解释现象产生的原因，却又感到说法矛盾。“教师解难”阶段，教师拓展学生思维，让学生认识到，由于蒸发吸热，导致温度计的示数下降到低于室温，玻璃泡表面的酒精蒸发完后，周围空气的温度较高，向玻璃泡传递热量，温度计的示数重新升高。
“循环-差异教学”优化的课堂结构非常切合初中物理实验教学的特点，课堂持续推进的过程中，不断地多渠道对课堂实施管理，使得“认识仪器、使用和操作仪器、掌握实验技能和方法、应用技能方法解决问题”四个层次的实验教学目标的实施各有精彩，使得课程标准提出“使学生保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感；学习一定的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或做出决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法，经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的社会活动，在实践中有依靠自己的科学素养，提高工作效率的意识”的总目标，通过课堂学习得到最大程度的落实。
“循环-差异教学”的课堂结构：“目标定向”让学生明确“通过实验”进行学习的方法和达到的目标；“个体自学”引领学生操作具体的实验，对收集到的数据进行处理，获得结论；“同伴互导”要求学生回顾反思自己的学习过程，交流讨论实验过程中获得的成果及学习同伴更好的做法，纠正自己不规范的做法；“教师解难”则帮助学生用科学的方法审视自己的操作和思考分析过程，为学生能力的提高和思维的发展指明方向。“循环-差异教学”优化的课堂结构，为实验在学生学习过程中的成长，不断输送着营养。
3.“循环-差异教学”让物理实验在学习的过程中枝繁叶茂
“循环-差异教学”全方位创新实验资源开发的思路，学案编制尽可能整合实验室的器材、发掘利用身边的物品，将物理实验渗透在课堂的学案中，为学生提供设计多样化实验方案的平台，激发学生、教师成为实验教学课程资源开发者；特别是学生的思路，不受陈旧观念和框框的束缚，对器材的使用往往会给教师以画龙点睛的巨大启示。例如，用图中的器材设计实验，探究影响压力作用效果的因素。通常选取器材的方案有：砝码、钉腿小桌、装沙容器；砝码、钉腿小桌、海绵；盛水的矿泉水瓶、装沙容器；盛水的矿泉水瓶、海绵。而有学生却选用“砝码、钉腿小桌、木板”作为实验方案设计中的器材。由此引发的问题是：木板所发生的形变微小、无法观察，如何判断压力作用的效果与压力的大小和受力面积间的关系？引伸至探讨“用于显示压力作用效果器材的硬度”是否影响压力的作用效果？最终达成对压强概念较深层次的理解。
1 实验教学的多维目标得到全面落实
课程标准指出，实验教学的多维课程目标包括通过实验来学习物理知识、训练操作技能，发展学生的实验能力、提高科学素养.物理课堂教学应让学生通过设计实验、收集和分析实验数据等学生的自主活动来提高实验能力，让学生在实验中认识尊重客观数据的重要性，从而养成实事求是的科学态度，在实验的相互配合中发扬合作精神，在认真收集、处理实验信息中培养严谨的科学态度和科学精神.
“循环-差异教学”物理课堂“个体学习”的学案，紧紧围绕课时学习目标，让学生明确“读书思考、动手实验、归纳总结”等具体的学习任务，经历自主的物理学习过程.凡是课程标准用“通过实验”这一措辞陈述的知识内容，都指导学生经历实验的学习过程来获取知识.如牛顿第一定律的学习，教师为学生准备好斜面、木板、玻璃板、棉布和小车等实验器材；再如磁场中运动导体产生感应电流条件的学习，教师为学生准备好灵敏电流计、铁架台、蹄形磁体、导体、开关和导线等器材.课堂学习时，学生先阅读课本，进行思考和实验方案设计；根据课本的描述组装实验器材，遇到问题寻求学案、同学和教师的帮助；实验时及时收集数据，记录到课本或学案指定的位置.经历实验过程，奠定理解物理知识的直观基础；分析实验数据，确信物理知识的实用价值，获取物理知识的同时，操作技能得到训练.
“循环-差异教学”物理课堂学案的“个体学习”，在落实课程标准对物理实验的基本要求外，还为学生创造条件，实施所有课本提到的实验.如弹击伸出桌面的钢尺，探究影响声音高低的因素；利用注射器、弹簧测力计估测大气压的值；用钉腿小桌、装沙容器模拟打桩机，探究重力势能与物体质量和高度的关系；用收音机验证电磁波的存在等.以进一步增加学生的动手机会，培养学生通过实验学物理、联系生活学习物理的意识，发展学生的实验能力，提高学生的心智机能和科学素养.
2 优化的课堂结构切合物理实验教学的特点
物理实验的设置，注重学生身心发展的特点，实验器材大多取自生活，遵循简单易得、低成本的选用原则，收集数据生动而直观，趣味性较强；着力培养学生对学习、生活有实用价值的技能；注重现象观察和定性判断.
“循环-差异教学”的课堂学案“目标定向”让学生明确“通过实验”进行学习的方法和达到的目标；“个体自学”引领学生操作具体的实验，对收集到的数据进行处理，获得结论；“同伴互导”要求学生回顾反思自己的学习过程，交流讨论实验过程中，学习同伴更好的做法；“教师解难”则指导学生用科学的方法来审视自己动手操作、思考分析的过程，认识实验操作的不足和数据处理中思维的缺陷，为学生能力的提高和思维的发展指明方向.如观察蒸发现象，学生将温度计插入盛有酒精的烧杯中，先测量酒精的温度，练习温度计的使用；接着将温度计从酒精中取出，观察温度计示数的变化.学生均能观察到温度计的示数降低，且理解示数降低的原因是玻璃泡表面酒精蒸发要吸收热量，导致温度下降.“同伴互导”阶段，有同学更指出，示数下降一段时间后又会上升.没有观察到此现象的同学，会重新观察温度计示数的变化，思考示数上升的原因.“教师解难”阶段，教师拓展学生思维，让学生认识到由于蒸发吸热，导致温度计的示数下降到低于室温，玻璃泡表面的酒精蒸发完后，周围空气向玻璃泡传递热量，温度计的示数重新升高.
教师为学生个体自学准备的实验器材，除专业的测量仪器（如温度计、弹簧测力计、托盘天平、液体压强计、电流表等）外，均取自生活，且简单易得、成本低廉，如探究声音产生选用的橡皮筋、笔帽和纸等；观察物体浮沉选用的橡皮泥、苹果、矿泉水瓶、蜡烛等.“循环-差异教学”优化的课堂结构非常切合物理实验教学的特点，使得认识仪器、使用和操作仪器、掌握实验技能和方法、应用技能方法解决问题四个层次的实验教学目标的实施各有精彩，使得课程标准提出“使学生保持对自然界的好奇，发展对科学的探索兴趣，在了解和认识自然的过程中有满足感及兴奋感；学习一定的物理基础知识，养成良好的思维习惯，在解决问题或做决定时能尝试运用科学原理和科学研究方法， 经历基本的科学探究过程，具有初步的科学探究能力，乐于参与和科学技术有关的社会活动，在实践中有依靠自己的科学素养提高工作效率的意识”的总目标，通过课堂得到最大程度的落实.
3 学案成为实验教学课程资源开发和利用的平台
学案是“循环-差异教学”管理课堂、帮助学生学习的重要抓手，“目标定向”通过课标分解技术，确定课时目标，科学定位学生课堂的学生方法和目标；“个体自学”围绕课时学习目标，设置具体学习任务，让学生经历学习的过程；“同伴互导”和“教师解难”反思个体自学过程，提高学习的层次和深度，注重学习过程的生成；“练习检测”评价学习目标的达成度.
实验教学课程资源的开发和利用要求整合实验室已有的器材资源，让实验效果更明显、实验误差更小；拓展思维、创新思路，用相同的器材展示出更多不同的实验；用身边的物品进行物理实验，拉近物理与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，增强学生的创新意识.
近年来，“基于课程标准的‘循环一差异’教学研究项目”由起初大家的争论、疑问，逐渐转为认可、参与和支持。江苏省淮安市淮安区教研室孙朝平团队的“基于课程标准的‘循环一差异’教学研究项目”的研究成果，受到教育界专家、领导和教师的高度评价和认可。
一、方案设计科学，实施周密
一是考察学习，重视文献研究。2008年以来，该项目组多次组团到东庐中学、洋思初中、永威学校、杜郎口中学考察学习。通过网络文献的收集、研究，广泛阅读中外教学理论书籍等方式，从“研究问题域”“研究共同体”“解决问题方法”“典型代表”等维度，比较研究新中国成立以来基础教育课堂教学改革实践的主要研究范式，最终确定了“明示目标、基础学习、合作交流、析疑解难、达标检测、课外学习”的六步课堂结构模式，并编写了导学案配合课堂教学改革实验。
二是躬身实践，开展行动研究。起初，该项目将八年级学生作为实验研究对象，再逐步伸向高年级。学生座位由“秧苗式”变成“圆桌小组式”，并着手编制配套的实验课教案、导学案。项目组中的几位学科教研员经常集聚全区本学科的骨干教师备课、听课、议课，修改导学案，同时，坚持每周到实验学校调研，启动多轮次的学习、研讨、培训和竞赛活动。
几年来，电话、邮件、QQ、区教研网论坛、《‘六步导学’理念与实践》实验手册等成了研究交流的重要工具。2015年2月建成并启用了“循环一差异教学”网站平台。
三是科学分析，用数据说话。2011年6月，实验学校车桥镇初级中学实验班第一批学生参加中考，由于试卷难度波动，导致实验学校进行纵向比较缺少证据，故采用全区几所优质农村初中学校进行横向对比。
对中考七门学科的总分进行统计分析，结果显示，实验学校学生总分、均分水平最高，总分成绩集中度最高；百分位数高，尤其是在全区排名50%、25%、5%位置的人数都名列第一。
四是邀请专家，进行一线指导。2011年以来，淮安市、区教育局领导、专家，江苏省中小学教研室的专家学者多次亲临车桥镇初级中学，走进课堂，走访教师和学生。江苏省教科院基教所所长两次前往学校，深入课堂，和研究团队面对面交流，并强调了该教学模式具有“目标明确”“三轮循环”和“差异发展”等特点。
2013年1月，华东师范大学崔允淳5教授专程到车桥镇初级中学进行现场考察、论证。2月，研究团队代表又专程去华师大拜请指导。崔教授指出，“同伴互导”比“合作交流”更直截了当，“差异发展”是该实验主要解决的问题……至此，“循环”“差异”作为本项目的核心概念被真正明确，并将“六步导学”更名为“‘循环一差异’教学”，课堂结构完善为“目标定向一个体自学一同伴互导一教师解难一练习检测一补充学习”，同时，框定了《基于标准的‘循环一差异’教学指南》研究论著篇章结构。
二、研究成果丰富，且卓有影响
一是建构了“循环一差异”教学模式。研究建构“循环一差异”课堂教学模式结构，即“目标定向一个体学习一同伴互导一教师解难一练习检测一补充学习”。“目标定向”即课前学生明确学习目标，了解本课时的学习任务。“个体学习”即学生阅读、实验、查阅工具书等，教师巡视，了解学生个体学习的情况。“同伴互导”即组织学生展开小组内的讨论交流和全班范围内的学习展示活动。“教师解难”即教师在学生个体自学、同伴互导的基础上，对照课标要求，有针对性地帮助学生解决其学习困难和遇到的问题。“练习检测”即学生练习巩固前面的学习内容，评价学习目标的达成度。“补充学习”即教师指导学生正确进行课外补充学习或提升学习。
二是探索了学科课程标准分解技术。课程标准是规定某一学科的课程性质、课程目标、内容目标、实施建议的教学指导性文件，具体、明确地提出面向全体学生的学习要求。那么，如何将课程标准的要求分解成师生教学活动的具体目标？
其一是制定双向细目表。即从课标对每年级、每学期的要求及单元整体等角度分别绘制“双向细目表”，对所选用教材内容的教学要求进行注解，分别列出其在单元及整册教材中的权重。
其二是绘制课时目标分解表。即从课标中摘取与教学内容相关的标准，分析陈述方式、表述结构和关键词，剖析或扩展核心概念，确定合适的行为动词、行为条件和表现程度，绘成目标分解表。根据《单元双向细目表》和《课时目标任务分解表》，表述学科课时教学活动目标。
三是编制的课时导学案方便、实用。使用导学案可以更好地实施“循环一差异”教学。导学案内容结构与课堂结构相对应，每篇导学案主要有两部分：背景和学案。“背景”包括教学内容、对象、课时、编校人；“学案”包括目标定向（可分A、B、C层，A层为保底）、个体自学（包括尝试选择、个体探究和明确疑难）、同伴互导（结对交流、小组讨论、班级展示）、教师解难（基于学情）、练习检测（习题形式多样，体现“学什么、练什么、测什么”）和补充学习（分保底要求和拓展延伸）。
导学案结构可以因教学要求、教学内容及课型不同而有所调整。编制步骤包括研究课程标准、细化学习目标、编写学案内容等。区教研室按学期规划学科导学案编制计划，提前、按课时组织编写，并印发给广大教师共享。学科教师根据本班学生情况、个体经验等进行二次备课，作出个个性补充和调整。
四是取得了显著的教育教学教研及管理成效。2012年，实验学校车桥镇初级中学中考总均分高居榜首，优秀率第二，及格率、普高达线率均高于第二名10个百分点，低分率已经降至最少。2013年、2014年中考，各项指标一直稳居全区前列。
2011年，“推广‘循环一差异’教学、推进课程改革”项目获淮安市创新创优项目一等奖。2012年，“循环一差异”教学模式被淮安市教育局评为“十大教学模式”。2013年1月，在江苏省教研室主任高级研修班上，作“推广‘循环-差异’教学模式，推进课程改革”经验介绍。
关键词:高中数学 教学 算法
一、高中数学算法教学的特点
2003年颁布的《普通高中数学课程标准(实验)》中指出:“算法教学必须通过实例进行,使学生在解决具体问题的过程中学习一些基本逻辑结构和语句。”由此可见,算法案例是算法知识的载体,也是算法教学的灵魂,师生无论对算法结构,算法语言的探讨都以案例为媒介进行,案例在算法教学中占有举足轻重的作用。从《标准》的要求中可以看出,算法的定义和特性没有作出要求,但是《标准》要求“体会算法的思想,了解算法的含义”“进一步体会算法的基本思想”,不仅在各部分的目标中作了强调,而且在“说明与建议”别指出:“本模块的主要目的是使学生体会算法的思想,提高逻辑思维能力,不要将此部分内容简单处理成程序语言的学习和程序设计。”可见,中学阶段安排算法的学习,除了学习必要的算法知识,更重要的是使学生接受算法思想的熏陶,而不是以学习多少算法知识为目标。
二、高中数学算法的案例
老师:意大利数学家菲波拉契在出版的书里提出了这样一个问题:一对兔子饲养到第二个月进入成年,第三个月生一对小兔,以后每个月生一对小兔,所生小兔能全部存活并且也是第二个月成年,第三个月生一对小兔,以后每个月生一对小兔,问这样下去到年底应有多少对兔子?请用伪代码表示该问题的算法。
老师请同学们进行小组讨论,适时提示:第一个月有一对小兔,第二个月有一对成年兔子,第三个月有两对兔子,从第三个月开始,每个月的兔子对数是前面两个月兔子对数的和,设第n(n≥2)个月有A对兔子,第n-1个月有B对兔子,第n-2个月有C对兔子,则有A=B+C,一个月后,即n+1个月时,式中变量的新值应变为第n个月兔子的对数(A的旧值),变量C的新值应变为第n-1个月兔子的对数(B的旧值),这样,用B+C求出变量A的新值就是n+1个月兔子的对数,以此类推,得到一个数的序列,数序列的第12项就是年底应有兔子对数,我们可以先确定前两个月的兔子对数均为1,以此为基准,构造一个循环程序,让表示“第x个月的I从3逐次增加1,一直变化到12,最后一次循环得到的A”就是所求结果。伪代码如下:
B-1
C-1
I-3
WhileI≤12
A-B+C
C-B
B-A
I-I+1
End While
Print A
老师请同学们思考上述问题能否换用Until语句及For语句表述。
循环语句主要用来实现算法中的循环结构,处理一些需要反复执行的运算任务,在累加求和,累乘求积等问题中常用到。希望同学们掌握For语句,While语句及Until语句的一般格式。
三、高中数学算法的变式教学法
变式教学是在教学中运用不同形式的直观材料或事例说明不同事物的本质属性,或变换非同类事物的本质特征以突出事物的本质特征。变式教学是促进有效的数学学习的中国方式。
剖析清楚教材中几例典型算法的算理尤为重要,数学必修课程的重点之一不在实践层面的算法语言以及一些语法的规定,而在算法思想的理解上。下面以典型的求1+2+3+4+…+100的和为例谈如何剖析算理。
例:设计计算1+2+3+4+…+100的值的算法,并画出程序框图。
算法:按照通常的加法计算法则,可以按照从前往后的次序依次计算下去。
分析:如何实现以上算法呢?我们知道,上述计算过程,实际上始终重复着一个计算,即用下一个数加上上一个计算结果,直到加到100时这个“和”就是所要求的结果。根据这一思想,我们先设定一个“和”,通过一种手续让这个“和”不断增加,直至加上最后一个数100。这个“和”就是所求结果。为此,我们引进一个计数变量i,用这一变量记录循环的次数,它将控制循环的进程,实现循环终止的判断。相应算法如下:
S1 sum-0
S2 i-0
S3 sum-sum+i
S4 i-i+1
S5 如果i不大于100,则返回执行S3,S4,S5;
如果大于100,则转S6。
S6 输出sum
对这一类循环结构,其算理可以相通,学生通过下面的练习,掌握了实质所在,就能在此基础上举一反三,触类旁通。
(1)写出求13+23+33+…+1003,的值的一个算法。
分析,s=s+i改为s=s+i3。
(2)写出求13-23+33+…-1003的值的一个算法。
分析s=s+i改为s=s+i3*a,a=a*(-1),a的初始值是1。
参考文献:
[1]宋文,吴晨,杜亚军.算法设计与分析.重庆大学出版社,2001.
[2]董荣胜,古天龙.计算机科学与技术方法论.人民邮电出版社,2002.
【摘 要】游戏化学习有利于提高学生的学习兴趣，改善教学效果。本文讨论了《C程序设计》教学和实践环节存在的问题以及通过引入游戏化学习进行改善的方法，最后具体阐述游戏案例的设计和游戏化学习的实践方法。
关键词 游戏化学习；C程序设计；游戏案例设计
中图分类号：G642.1 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2015）20-0076-02
基金项目：本文受中国计量学院教改项目“游戏化学习在《C程序设计》课程中的应用”（编号：HEX2014037）资助。
《C程序设计》课程是是计算机专业学生入校后最先接触的一门程序设计语言课，其重要性和基础性不言而喻。这门课程学的好与坏在一定程度上影响学生对专业的认同度和对后续语言课学习的信心。
笔者从事C程序设计教学多年，发现在教学过程中以教师为主导讲授语法规则，讲解例题的方式，会导致课堂呆板枯燥，学生注意力很容易转移分散，教学效果较差。为了改进目前的教学现状，提高学生的学习兴趣，增加学生和教师的互动，结合学生普遍爱玩游戏的现状，考虑采用学生普遍感兴趣的游戏案例作为载体，教学过程中，注重与学生学习自信心和自主探究能力的培养，实现“寓教于乐”。
本文探讨如何将游戏化学习引入《C程序设计》的教学中，并结合课堂教学和实验教学的实例来分析游戏案例的设计和应用方法。
一、游戏化教学在C程序设计中应用的基本方法
将游戏化学习引入到《C程序设计》的教学和实践环节中，具体可以从以下几个方面入手：
1.认真分析研究教学内容，确定每部分教学内容的学习目标，以此目标为前提选择或者设计适用于该内容的游戏案例，如在讲解双重循环结构时引入邮票组合游戏，在讲解递归时引入汉诺塔游戏等。在教学过程中进行实践，并观察学生对每个游戏案例的接受程度，对于学生接受度和参与度都不高的案例要重新进行选择和设计，争取通过好的游戏案例达到理论教学中的教与学的良性互动。
2.分析每部分教学内容的实验题目，除布置基本的训练学生掌握语法或者算法的题目外，设计1~2个有趣味性的游戏程序设计，如在选择结构编程练习中简易计算器的开发，在循环结构编程练习中加入猜数字游戏设计，在一维数组编程练习中加入猜牌术游戏等。这些游戏程序设计的开发有一定的难度，鼓励学生结成兴趣小组，互帮互助共同完成，在此过程中学生的学习自主性和团队协作精神都得到大幅提高。
3.设计与C程序设计相关的课程实践的任务，针对学生基础不同、接受能力不同等特点，设计出包含基础型、提高型、设计型等三种课程设计的任务，力求做到覆盖知识点，切合实际、生动有趣。在设计型的设计中可以加入贪吃蛇、五子棋、打字游戏等，这些任务有一定难度，可以给出基本的设计思路以及使用到的库函数，让学生在此基础上完成。学生可以根据自己的能力选择完成“基础型+提高型”或设计型的题目，有目的、分层次地培养学生的实践能力。
4.考核方式的设计：平时成绩和实验成绩的计算采用游戏化积分制，学生在整个课程的学习过程中可以通过出勤、回答问题、作业、网上互动等方式赚取积分，从而提高学生的整个学习过程的参与度。
二、课堂教学中的游戏案例设计与分析
双重循环是程序结构与语句部分的重点和难点，很多学生单重循环的基础知识不牢，导致对带有双重循环的程序理解困难。因此，在课堂上讲解双重循环的内容时，可以设计如下游戏：
【案例1】：邮票组合游戏
游戏内容：老师手中有四张8角的邮票和三张1.2元的邮票，想得到3.6元的邮资，有几种组合方案？
实施方法：
请学生A先取0张8角邮票，1.2元的邮票分别取0、1、2、3张，形成了四种组合，接下来，取1张8角邮票，1.2元的邮票分别取0、1、2、3张，形成了四种组合，再取2张8角邮票，1.2元的邮票分别取0、1、2、3张，形成四种组合，接下来取3张8角邮票，1.2元的邮票分别取0、1、2、3张，形成四种组合，最后取4张8角邮票，1.2元的邮票分别取0、1、2、3张，形成四种组合，共计20种组合，计算每种组合的邮资，如为3.6元，就是解。得到的解是0张8角邮票和3张1.2元邮票或者3张8角邮票和1张1.2元邮票。
请学生B先取0张1.2角邮票，0.8元的邮票分别取0、1、2、3、4张，形成了五种组合，接下来，取1张1.2角邮票，0.8元的邮票分别取0、1、2、3、4张，形成了五种组合，再取2张1.2角邮票，0.8元的邮票分别取0、1、2、3、4张，形成了五种组合，最后取3张1.2角邮票，0.8元的邮票分别取0、1、2、3、4张，形成了五种组合，共计20种组合，得到的解是1张1.2元邮票和3张3张8角邮票或者3张1.2元邮票和0张8角邮票。
分析方法：游戏结束之后，对该游戏的过程进行分析，帮助学生理出编程的思路。
不同张数和面值的邮票组成的邮资可用公式计算：w=0.8*m+1.2*n其中m为8角的邮票张数，n为1.2元的邮票张数。由游戏内容可知，8角的邮票可以分别取0、1、2、3、4张，1.2元的邮票可以分别取0、1、2、3张。学生A的游戏过程用8角邮票的张数控制外循环，1.2元邮票的张数控制内循环。学生B的游戏过程用1.2元邮票的张数控制外循环，8角邮票的张数控制内循环，同一个游戏，不同的解法，可以用不同的程序完成，得到解的次序也不同。
分析完毕，请学生完成两种不同方案的代码。由于学生参与了游戏的实施过程，对双循环的执行步骤理解得更加深入，增加了趣味性，触类旁通，对于其他双循环的程序能够更好的分析和理解。
代码清单：
解法一：
#include<stdio.h>
int main()
{int m,n,w;
for(m=0;m<=4;m++)
for(n=0;n<=3;n++)
{ w=m*0.8+n*1.2;
If（w==3.6) printf(“8角邮票%d张1.2元邮票%d张”,m,n);}
}
解法二：
#include<stdio.h>
int main()
{int m,n,w;
for(m=0;m<=3;m++)
for(n=0;n<=4;n++)
{ w=m*1.2+n*0.8;
If（w==3.6) printf(“1.2元邮票%d张8角邮票%d张”,m,n);}
}
三、实践教学中的游戏案例设计与分析
在一维数组的实验环节，对应教学大纲和教学内容可以考虑布置如下基础题目：
1. 一维数组的排序。
2.在一组数中查找某一个数。
3.选出一组数中的最大值最小值。
除此之外，可以设计如下游戏，让学生尝试编程，提高学生动手实践的兴趣。
【游戏案例】：猜牌游戏
游戏内容：魔术师手中有一叠预先排好顺序的13张红桃，牌面朝下。他对观众说：我可以不看牌，通过数数猜出牌面的数字，你们相信么？然后，魔术师将最上面的那张牌数为1，把它翻过来正好是红桃A，将红桃A放在桌子上。第二次数1、2，按顺序从上到下数手上剩余的纸牌，并把第一张牌放在这叠牌的下面，第二张牌翻开恰好是红桃2，也将它放在桌子上。第三次数1、2、3，把前面两张依次放在这叠牌的下面，再翻第三张牌恰好是红桃3。这样依次将13张牌翻出来，全部正确。请推出原来牌面的顺序。
案例分析：可以利用倒推的方法：在桌上放13个空箱子围成一圈，从1开始顺序编号，将红桃A放入1号盒子中，从下一个空箱子开始对空的箱子进行计数，当数到第二个空箱子时，将红桃2放入空箱子中，然后再从下一个空箱子开始对空箱子计数，顺序放入红桃3、4、5…，直到13张牌都放完。计数的过程中需要跳过非空的箱子，只对空箱子计数。最终箱子中的纸牌的顺序，就是魔术师手中原来的牌面顺序。
实施方法：该游戏案例考察选择结构、双重循环、一维数组的使用，覆盖的知识点全面，是一个比较综合的实践题目。在案例分析的基础上，鼓励学生分组实际玩一下这个游戏，然后在游戏的过程中一起讨论找出求解的方法，最后编程实现。这个游戏案例可以最为附加题目，完成的学生将在本次实验中得到10分的附加分，通过类似的鼓励机制，激发学生学习的热情和接受挑战的勇气。
综上所述，通过在14级计算机专业两个班和电信专业两个班的《C程序设计》教学中引入游戏化学习方法，这些班级在课堂学习态度、实验任务的自主完成率、期中调查问卷对课程的满意度、期末考试成绩等四个方面均有大幅提高。实践表明：把游戏案例加入到抽象的理论讲解中，打破了课堂的沉闷氛围，增加教师与学生的互动，提高了学生的学习兴趣，同时在实践环节加入与该节教学目标相关的游戏程序设计，有利于提高学生学习的自主性和创新能力。
参考文献：
[1]肖红玉,孙玮,黄静.游戏化学习在程序设计课程实验教学中的探讨与实践 [J].价值工程,2011,（1）.
[2]张逸琴.游戏引入策略在C 语言算法教学中的应用[J].广东技术师范学院学报,2006,(4).
[3]杨雪萍. 职业学校《C语言编程》游戏化展示研究[D].南京:南京师范大学,2011.
一、教材分析
《For循环语句》课程是粤教版高中信息技术（选修1）《算法与程序设计》第二章第四节的第一课，For循环是循环结构中最常用的一种结构，是程序设计的基础，其作用是反复执行一段程序。通过本节课的学习，使学生对程序设计有更深刻的理解，对培养学生分析问题、解决问题的能力，以及培养学生的创新能力都有好处。
二、学生分析
本节课的教学对象是高中二年级的学生，学生之前通过对顺序结构、选择结构的学习，对VB程序设计已经有了一定的认知，但是学生的逻辑思维能力不强。本节课从一个简单的实例着手，让学生明白什么情况下使用循环结构，怎样使用循环结构，从而激发学生探求新知的欲望。
三、教学目标
1.知识与技能目标：（1）了解使用循环语句的必要性。（2）熟悉循环语句的格式与功能。（3）掌握循环语句的执行过程。
2.能力目标：（1）能看明白循环语句的程序代码。（2）会据题设编制简单的程序。
3.情感与价值目标：（1）培养学生良好的思维品质和探究精神。（2）通过小组学习和讨论，培养学生团结合作的精神。
四、教学重、难点及解决措施
1.教学重点：For循环语句的格式和功能。
解决措施：运用讲授法和教学演示，让学生掌握For循环语句的格式和功能。
2.教学难点：For循环语句的执行过程。
解决措施：运用形式活泼的分组活动，通过任务加深理解循环过程。
五、教学过程
1.提出问题
教师：同学们，请运用以前学过的知识，编写程序在屏幕上显示5个竖行排列的“+”号。
学生：使用顺序语句，写出程序如下：
Print“+”：Print“+”：Print“+”：Print“+”：Print“+”
教师：大家运用顺序结构编程解决了这个问题，做得非常好。可是，如果我要显示100个、1000个“+”呢？难道就这样一直写下去吗？
经过分析，可以得知这其实是让计算机完成某个重复劳动，如果只告诉计算机重复的内容和次数，剩下的工作让计算机自动完成，就能达到我们的要求。今天，我们就来学习For循环语句，让循环语句来帮助我们减轻重复的劳动。
教学意图：课程开始给出了一个简单的任务，然后逐步加大难度并提出假设，从而激发学生探求新知的欲望。
2.学习新知
展示程序代码并通过流程图进行分析：
Private Sub Command1_Click（）
For i=1 to 100 step 1
print“+”
Next i
End Sub
教师：For循环的作用是使语句重复执行，被重复执行的语句称为循环体。循环变量被赋初值后，如果没有超过终值，则执行循环体语句；当循环变量递增后仍然没有超过终值，继续执行循环体语句；否则，结束循环。下面我们就来看一下For循环语句的基本格式：
For 循环变量 = 初值 To 终值 [Step 步长]
语句组或循环体
Next循环变量
说明：
①For是起始语句，Next是结束语句，两者缺一不可。
②循环变量，是一个数值型变量。
③初值、终值和步长，可以是常量、变量或表达式。步长可以是正数或负数，如果步长为1，则可以省略不写。
④循环体，位于For和Next之间的一个或多个语句，无任何语句则称为空循环。
⑤退出循环，使用Exit For命令。
3.分组讨论
教师：下列四段程序，要求写出执行结果。全班同学分成4个小组讨论，每个小组完成一题。
①For i = 1 To 10 ： Print i ： Next i
②For i = 1 To 100 ： s = s + i ： Next i ： Print"s="； s
③For i = 100 To 1 Step -1 ： s = s + i ： Next i ： Print"s="； s
④For i = 1 To 10 ： i = i + 1 ： Print i ： Next i
设计意图：通过小组讨论的形式，让学生主动参与，在积极参与中分析思考，在自主探索中掌握知识、得出结论。
4.课例分析
教师：请同学们分析课本上的超级水稻种植案例，并用简短的语言概括出程序功能。
（案例：袁隆平超级水稻种植统计分析，省略）
教学意图：通过课本自有案例的分析，引导学生阅读分析程序，逐步理解程序设计的思想方法，为程序设计打下基础。
5.尝试编程
教师：刚才我们通过阅读分析示例，对For循环又有了进一步的理解，我们的目的是要自己完成程序设计。用计算机解决实际问题分为四个阶段，“做什么”、“如何做”、“编写代码”、“调试维护”，下面我们就根据这个步骤，试试自己编制小程序并上机测试。
①编写程序，求100以内偶数的和。
For i = 2 To 100 Step 2 ： s = s + i ： Print s ： Next i
②编写程序，已知y=x+2，当x=1，2，3，4，5时，y的值分别是多少。
For x = 1 To 5 ： y = x + 2 ： Print y ： Next x
教学意图：做任何事情都需要有尝试的勇气，教师要鼓励学生大胆的去做，在一次次的尝试中获得分析问题、解决问题的经验。
6.归纳小结
学生：总结本节课For循环语句的格式和功能，以及运用循环结构进行程序设计的步骤。
教师：事物都是有联系的，循环结构的应用在我们的日常生活中随处可见。同学们应该把学到的知识进行转化，多角度、多方式地掌握知识的内在联系，提高自己分析问题、解决问题的能力。课后请同学们完成课本上的一个实践。
作业实践：编写程序，求各楼层用户的用电量。（题目略）
《循环结构》案例是广东省佛山市高中信息技术课程校本化研究活动之“计算思维的培养”的一节公开课。教材内容取材于广东教育出版社的高二信息技术（选修1）算法与程序设计第二章第4节第一课时，并结合石门高级中学机器人校本课程进行设计，学时为1课时。《循环结构》一课将STEM教学理念融入课堂。STEM教育理念源于美国，其代表科学（Science）、技术（Technology）、工程（Engineering）、数学（Mathematics）融合，旨在培养具有创新能力的复合型人才，同时在教学过程中有意识地向学生渗透计算思维，即利用计算机解决问题的思维和方法。
学情分析
本节之前学生已学习了程序的顺序和分支结构，对机器人仿真编程软件的使用基本熟悉。这节课较之顺序、分支结构有一定的难度。由于只上了几节程序基础课，大部分学生用代码编写程序的能力较弱。为了提高学生的学习积极性，降低难度，笔者对循环结构这一章节采用循序渐进的方法。首先用流程图的编程模式进行教学，暂时忽略具体代码，关注算法本质，希望让学生更容易接受和体验学习编程的成就感。高中生信息技术水平差异化非常突出，教师要兼顾到各个层次的学生。教师设计不同难度的编程任务，让学生们都能在课堂上“吃饱”。教师在课件上提供丰富的学习资源以供他们进一步学习，如提供自主学习的微视频导学材料等。
教学目标
知识与技能目标：认识循环结构的概念、作用、分类及其在编程中的广泛应用。掌握循环结构中的多次循环（固定次数循环）、永远循环（死循环）和条件循环的区别和应用。学会综合利用循环结合顺序和分支三大结构编写机器人行走等一系列的应用问题。
过程与方法目标：能通过类比的方法去应用循环结构编写程序。能正确运用循环结构去解决机器人行走等一系列应用问题。初步体验自顶向下、逐步求精、模块化程序设计解决问题的过程和方法。
情感态度与价值观目标：通过程序设计过程，培养学生严谨细致的科学精神。培养学生编程兴趣。
教学重点、难点
重点：循环结构中条件循环的执行流程及编程应用。
难点：循环结构的灵活应用。
整体思路
本课先是从学生感兴趣的机器人问题出发，教师演示灭火机器人灭火和扫地机器人回家充电的情境。然后，教师提出问题：机器人是如何搜索到火源和充电器的？从而激发学生探究问题的兴趣。接着，教师以问题解决的教学模式，将循环结构的知识，按照“什么是循环结构――为什么要用循环结构――循环结构分类――循环结构应用”一步一步地循渐推进。教学中采用案例教学，贴近学生生活实际，如机器人叫醒程序“闻光起叫”、机器人灭火程序等，让学生体验完成机器人编程项目的成功感。
教学过程
1.创设问题情境，引入新课
教师播放两段视频，一是我校学生在美国参加国际中学生机器人灭火比赛获得冠军的比赛视频；二是家庭扫地机器人扫完地回家充电的视频。学生看后既感到新鲜又充满疑惑。例如，灭火机器人它是如何自动搜索到火源的？扫地机器人是如何找到充电器的？教师引导学生分析，机器人是由程序驱动的，灭火机器人在找到火源前，它不停地重复行走以搜索火源目标；而扫地机器人快没电了，在找到充电器前，它都在不停地重复行走以搜索充电器目标。因此，看似它们在做不同的任务，但程序本质是一样的，即在一定的条件下，重复执行行走和搜索目标的动作。而描述这种重复的算法步骤的程序结构，就是这节课要学的内容――循环结构。
设计意图：机器人问题情境让学生倍感新鲜，富有时代感。机器人的各种走路算法是一个个灵活应用循环结构编程的典型案例。通过机器人仿真编程环境，驱动机器人按学生的意图做出各种反应，呈现效果生动形象，更能吸引学生学习程序的兴趣。
2.循环结构概念
教师讲解循环结构的概念，描述重复执行某段算法的程序结构。它和顺序、分支结构一起组成程序的三大类型结构。教师讲解循环结构的执行流程。
学生聆听并理解循环结构的概念，阅读流程图掌握循环结构的执行流程，回答教师提出的问题。
设计意图：让学生储备循环结构的知识为后续编程解决问题夯实基础。用流程图的方法讲解循环结构执行流程。通过对比教学法，让学生理解循环与分支、顺序结构的区别。
3.循环结构作用与分类
教师通过分别用循环结构和顺序结构实现机器人走正方形的两个程序的对比演示，引导学生归纳循环结构的作用，它可以极大地减少程序重复书写的工作量。
学生对比分别用顺序结构和循环结构编程实现机器人走正方形的例子，感悟采用循环结构的优势。
设计意图：通过对比实验，形成简练和繁冗的强烈反差，让学生感悟循环结构的优点。
4.循环结构的应用
（1）多次循环
教师讲解多次循环的概念和使用方法，布置机器人走正六边形的编程练习任务。
学生计算走正六边形转弯的角度（如图1），动手编写和调试程序。学生总结并掌握多次循环结构的编程方法。
设计意图：机器人走正六边形轨迹的程序是走正方形程序的进阶，需要灵活求解转弯的角度，也通过任务的稍微改变考察学生知识的迁移和应用能力，有一定的难度梯度，符合学生认知和能力发展规律。同时，这里也给学生设置了一个惯性思维陷阱，很多学生误认为机器人转弯角度是内角，其实是内角的补角。
（2）永远循环
教师演示机器人不停发出叫声并眨眼睛的编程例子的实现方法。
学生观看演示，掌握永远循环结构的编程方法。
设计意图：这个编程例子为下面完成的“闻光起叫”机器人叫人起床程序作铺垫。由相对容易理解的永远循环知识点过渡到下面难度相对高的条件循环知识点，学生知识的迁移和能力的提高，符合其心理认知发展规律。
（3）条件循环
教师讲解条件循环的概念和应用场景，布置学生练习机器人“闻光起叫”编程。
教师巡回指导学生，检查学生学习成果。
学生两人分组协作动手编写和调试程序，上交作业。学生观看同学演示。学生归纳掌握条件循环结构的编程方法。
设计意图：机器人“闻光起叫”让学生和“闻鸡起舞”相联系，觉得幽默有趣，学习热情高涨。该环节是本课的重点难点所在，因为条件循环的循环体是否执行涉及循环条件表达式是否成立的问题。在实际教学中，笔者发现学生往往会忽略循环条件变量是否改变的问题。学生的整体算法思路没错，但循环体里面常常忘记给循环变量进行重新赋值，以致循环条件在程序执行自始至终都是原来的初值，导致变成死循环或者没有执行循环体的错误。因此，本环节教师先不提醒学生，采用在他们动手实践的时候，允许部分学生犯错，然后通过他们运行程序发现问题，这个时候，再引导学生寻找和分析问题的根源。从犯错中得到经验教训，从而深刻体会到循环条件编程的关键点，也就更好地突破了循环条件应用的教学难点。
5.解决问题――机器人搜索火源问题
教师采用自顶向下、逐步求精模块化的编程方法引导学生获得解决问题的算法，布置练习任务，让学生自主探索机器人搜索火源的算法。教师检查学生学习成果，让学生用游戏表演的方式展示机器人搜索火源的行走算法。
教师展示仿真环境的程序测试效果。
学生阅读课件获得解决问题的算法，观看同学表演机器人行走算法，加深理解。
学生完善教师提供的半成品程序，调试程序和仿真环境测试，提交作业。
设计意图：水到渠成，综合利用本节课的知识点，解决新课导入的问题。让学生学以致用，体验学习成功感。通过游戏模拟机器人行走，加深学生对机器人搜索火源的“S”形行走算法的理解。
6.回顾和拓展
（1）回顾梳理
教师课堂小结，回顾本节课学习过程，引导学生总结循环结构的知识点。教师引导学生回顾自顶向下，逐步求精模块化的编程方法。师生一起浏览网络课件学习社区中学生提出的典型疑难问题并进行解答。
（2）拓展提升
教师简单介绍循环结构在其他编程领域中的应用，引导学有余力的学生课外阅读拓展材料，激励学生进一步学习程序设计和机器人知识。
设计意图：通过网络课件，及时搜集和解答学生的疑难问题，提高课堂的互动性。开拓学有余力的学生的视野，让各层次的学生都能“吃饱”。通过课堂小结和评价，让学生获得进一步的感悟和提升。
教学评价
为了获得学生对本课的学习效果的评估数据，课件设计了学生学习自我评价反馈环节（如图2）。让学生学完这节课后，对自己的学习行为进行自我评估，同时也让学生对教师的教学提出改进建议。对学生提交的数据进行分析，可以侧面地了解学生哪个知识点还没有掌握，从而改进教学环节。教师争取从学生的反馈获得改进建议，形成民主的教学氛围，从而更好地达到教学目标和突破本节课的重点和难点。
关键词： 数学课堂 预设生成 优效教学
一、审视探究
课前，我们都对教材进行了深入研究，为某个教学环节是否合理而冥思苦想，对自己精心设计的教学方案视若珍宝，然而，我们这样带着预设进班，往往已把学生看作完成教学任务的配合者，学生的发言一旦偏离课堂的中心内容，我们便不知所措，就会毫不犹豫地把他们引回“正道”。在教学实践中，课堂教学具有较强的现场性，学生学习的状态、条件随时会发生变化，当条件发生变化的时候，目标需要开放地接纳始料未及的信息，随着课堂的推进，预设目标可能会显出它的不合理、不完善。
【案例】：一位老师在教学《圆的周长》一课时，让学生回顾测量圆的周长的方法。
生1：可以用一条绳子将圆的周围绕一圈，再量出绳子的长度。
（老师微笑着点头，并演示了一遍。）
生2：可以用尺子沿着它的周围慢慢地一边转动尺子一边量。
（老师有点不高兴，因为这不是他要的答案。老师演示了一遍，说：这样做很麻烦。）
本课中，学生2的回答围绕着“尺子的转动”，可是老师为什么不能将学生所发现的“尺子的动”与“圆片的动”联系起来呢？尺子一点一点地转动很麻烦，那就换一下，让圆来动，圆不是滚得很快吗？教师来个“换一下”，同样是尺子和圆，第二种方法就可以让课堂灵光乍现。
教学是不断生成的。在教学活动中，师生互动，生生互动，不断生成新的教学资源。叶澜教授说：“课堂应是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的风景，而不是一切都必须遵循固定路线而没有激情的行程。”因此，课堂不应该是教案剧的演绎舞台，而应该重视孩子们的学习发现。每堂课都应是激情和智慧相伴生成的过程，这样我们的课堂才充盈着智慧、灵性，才能构建出开放、优效的课堂。
二、实践策略
1.精心预设，促进生成。
案例：在执教《去括号》这一节内容时，我先和学生做了一个游戏，比比谁算得快、算得准。
在计算出来后，先引导学生观察和分析题目中这两类代数式的特点，大胆猜测它们的关系，通过观察，学生知道了：a+（b-c）=a+b-c，a-（b+c）=a-b-c。
然后设问：式子中左边和右边的有什么不同点和相同点？小组讨论后交流。
生1：左边有括号，右边没有括号了。
生2：我又试了，发现不论a、b、c取什么值，左边和右边的值是相等的。
生3：（有些迟疑）第一个式子的符号好像不变化，而第二个式子的符号好像变了，左边括号内都是“+”号，右边b和c的符号都是“-”号了。
生4：我知道，如果把括号去掉，要根据括号前的符号来判断。
……
老师的引导显然适应了学生们急切地展示自己看法、表白自己认识的要求，学生的争辩和讨论成了一种激烈的、毫无拘束的、发自内心的交流与合作。预设是教学的基本要求，因为教学是一个有目标、有计划的活动，教师应该在课前对自己的教学任务有一个清晰、理性的思考与安排。我们的课前预设要做到“心中有人”，在教学方案设计中有“弹性区间”，让多维的、灵活的、开放的、动态的教学设计为课堂的动态生成创设条件，成功预设是课堂有效学习的基础，成功的预设往往能促进美丽的生成。
2.善于捕捉，妙手偶得。
案例：在教《循环小数》时，为了让大家在课上明白循环小数的特点，我带领学生开展了一个开火车的游戏。由我做火车头，请几位同学做车站，其他的同学就做车厢。我们预先给车站编好数字站名，要求我们经过哪个站就报出该站的数字站名。同学们怀着极大的热情，参加了这次游戏。
第一圈下来，大家报出了“29.6435”这个小数，然后，我们开始进入特殊站点停靠的开火车游戏，我们走完2―9站点后，接着便按固定线路6―4―3―5循环旋转前进，大家一边走一边报数：“29.643564356435…”说着说着，大家忍不住笑了起来。这时，我问大家：“我们还可以继续循环旋转下去吗？”同学们异口同声地说：“可以。”我又问：“我们可以转几圈呢？”刚开始大家回答“十圈”、“一百圈”等答案，但随后就反应了过来，一起说：“无数圈！”这时，我让大家停下来，请大家说说两次开火车站名的不同，大家你一句，我一句，有的说：“第一次站名短，第二次的特别长。”也有的说：“第二次的站名可以无限长。”还有的说：“第二次的站名后面的部分都是一样的数字在反复出现。”我表扬了大家的观察仔细，同时引出循环小数的概念。
课堂教学是一个生成性的动态过程，有着一些我们无法预见的教学因素和教学情景，我们要善于捕捉一些有价值的信息，来对我们的教学预设进行合理的删补。我们必须用心倾听、及时捕捉和充分肯定，才能让星星之火燎原，让智慧闪耀光芒。
3.从容应对，把握精彩。
案例：一位老师在执教《认识事件的可能性》的内容时，有一位学生对“太阳从东方升起”的必然性产生了质疑，他说：“我觉得太阳从东方升起不是必然事件，因为如果天气不好我们就看不到太阳，所以这不是一个一定会发生的事件，应该是不确定事件。”这个突如其来的问题使教师愣住了，这可是预设时没有想过的问题，老师想用“这是自古以来的”搪塞过去，但仔细一想，觉得这是一个引导学生探究并培养学生逻辑思维的严密性和如何深层次思考问题的好时机，于是便让学生在小组里讨论，再交换意见。学生经过交流和辩论，知道了太阳从东方升起是由于地球自转并围着太阳公转而造成的，所以不可能从西边升起。
有时学生在课堂上的意外之言、离奇之举、突发之事，往往使教学计划受阻，课堂气氛陡变，使教师陷入困境，遭遇尴尬。尤其在信息化程度高，学生思想日益活跃的今天，课堂教学往往难以预料，需要教师从容应对，把握精彩，更需要教师本身有着扎实的基本功、精通的专业知识和驾驭课堂的能力。灵感稍纵即逝，火花瞬间即灭，教师如能及时捕捉住“灵感”、“火花”，并把它变成课堂上有价值的“生成资源”，课堂教学必然异彩纷呈，充满活力。
三、总结与反思
课堂教学是一个动态的过程，预设的教学计划和实际的课堂教学活动总会有着某种偏差，这种偏差恰恰是学生个人的知识、经验与教学内容碰撞后产生的自我体验。课堂生成是思维个性化的彰显，是智慧火花的闪烁，是课堂自然美的展现，新课程要求教师要有效利用生成资源，运用恰当的手段进行引导、挖掘、升华，从而使数学课堂折射出智慧的光芒。
参考文献：
［1］鲍琴娟.理想的课堂生成需要什么.中小学数学.
［2］数学课程标准解读.北京师范大学出版社.
一、指导思想:
本期数学教学工作坚持了以“三个代表”重要思想为指导，按照《课程标准》进行教学，着眼于儿童的全面发展，致力于帮助学生学好数学为宗旨。以提高全民族的思想道德和科学文化素质、培养跨世纪的建设者和接班人为目标。继续培养学生的思想道德品质和提高学生的学科素质，打好数学学习基础，大面积提高教学质量。
二、达成教学目标：
本期完成了小数乘法，小数除法，小数四则混合运算，用字母表示数，图形的平移、旋转与对称，确定位置，多边形面积的计算，众数与中位数的教学目标。主要达成了如下教学目标：
1、使学生知道了小数乘、除法的计算方法，学会了进行简单的小数乘、除法运算，能在解决具体问题的过程中，选择合适的方法进行计算
2、使学生掌握了小数乘、除法的估算方法，养成了基本的估算习惯。
3、使学生初步认识了循环小数、有限小数和无限小数，能用循环节的形式表示循环小数，能用循环小数表示除法的商，并能正确区分有限小数和无限小数。
4、使学生知道了小数四则混合运算顺序，会进行小数四则混合运算，并能在计算过程中灵活使用简便算法，会解决有关小数的简单实际问题。
5、使学生知道了用字母表示数的优越性，在具体的情境中学会了用字母表示数。
6、使学生经历了利用方格纸或割补等方法，探索并掌握三角形、平行四边形和梯形的面积公式，学会了用这些公式计算图形的面积，以解决简单的实际问题，并在探索过程中培养探索精神和初步的探究能力。
7、使学生通过观察实例，认识图形的平移与旋转，基本能在方格纸上将简单的图形平移与旋转 90°
8、使学生学会了用折纸的方法确定轴对称图形的对称轴，基本能在方格纸上画出简单图形的轴对称图形。
9、使学生理解并掌握了众数与中位数的意义，基本学会了求数据中的中位数与众数。
10、使学生的计算能力、抽象能力、推理能力及空间观念等在学习过程中得到了一定的发展。
三、本期坚持了教学“五认真”。
本期的教学工作，认真坚持了教学“五认真”。
1、认真钻研了教材、大纲，研究了班集体情况。
开学之初，认真地学习、研读了教学大纲、教材，仔细研究了大纲讲的知识技能的要求用语及目的要求和重难点，研究了教材重难点及注意点和关键，了解了教材的编排体系，研究了班级情况，掌握了学生的知识结构水平，思想善，家庭情况及学习情况和学习兴趣情况。
2、认真撰写了课时教案。
针对了解的情况内容情况，本期教案作了各章节的分析，写出了符合班级情况的教案，并注意分析了上课得失，写上了课后小记，以便知识的弥补和信息反馈。
3、认真上好了每一节课。
课前，我总认真熟记教案；课堂上，有计划、有目的地进行教学，并遵循教学基本原则，因材施教，因势利导，面向全体学生，面向学生各方面，努力提高了随堂课的教学质量。
4、认真批阅了学生的作业。
课后，我总是留给学生适量的适度的练习题，对学生的作业，我作了认真的批阅。做到了认真及时、全批全改。有的还适时注明批评，激励学生学习的兴趣。
5、认真作了学生的单元测验。
本期教学工作，做到了教学一个阶段，就立即捕捉信息反馈，对学生学习知识情况进行了单元测验，测验中，对学生进行了认真对待考试的思想教育。
6、认真辅导了班上的后进生。
本期的后进生，我抓得早，抓得牢，从上期就部署了计划，对后进生进行了辅导。辅导中，针对当前教学中的重点，关键进行辅导、复习，力争使后进生人人过关。
四、本期坚持对学生进行了思想教育。
本期，针对学生间时的思想波动，对学生进行了思想教育。如：激发学习兴趣的教育、明确学习目的的教育、树立远大理想的教育、了解时代特征的教育、使全班同学均能正常发展。
五、课改得失。
本期也作了课改的尝试，使自己的教学观念得到了进一步的转变，对课改的理念、课改的实施有了进一步的落实。
六、本期做得不足之处。
1、课改的实践力度不够。
2、对优生的拔尖工作做得不够。
关键词：研讨式教学；循环经济；学科建设
中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）47-0149-03
一、课程背景
1.为什么开设研讨型教学课程？首先，开设研讨型教学课程是时代的需要。进入21世纪以来，人类活动对生态环境的影响日趋明显，诸多资源环境问题呈现出明显的交互性、阶段性、复杂性。为应对这一挑战，既需要具有扎实而丰富的跨领域、多学科专业基础知识，又需要擅于观察、积极思索、勇于创新、不断突破，形成解决问题的新思路、新方法、新理论的新一代人才，这些都是科研人员应当具备的基本科学研究素养。其次，还是国家人才培养的需要。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010―2020年）》明确了“把改革创新作为教育发展的强大动力”。《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》中也明确提出要“创新教育教学方法，倡导启发式、探究式、讨论式、参与式教学。促进科研与教学互动，及时把科研成果转化为教学内容”。已有多所高校开展了讨论式教学法应用，如在高等数学、中国当代文学、计算机职业道德教育等课程[1-3]。作为学术型人才培养重要基地，北京师范大学于2013年10月启动了“新生研讨课建设项目”（师教通[2013]115号），《循环经济与可持续发展型企业》成为北京师范大学第一批获批的新生研讨课建设项目。该项目要求以探索和研究为导向，采用专题研究性教学模式，通过师生就某一专题的研究互动、学术讨论和科研写作训练，培养学生认知和研究能力。同时要求新生研讨课面向全校一年级本科生开设，选课人数限定为12―30人。在选题方面，鼓励学科交叉。2015《循环经济与可持续发展型企业》纳入北京师范大学通识课程。再者，又是科研人员职业生涯需要。事实表明，环境问题表现多样，区域分布各异，成因复杂，演变过程深奥，呈现着人类与自然间交互作用的复杂性、动态性。这使任何人现在拥有知识，或现有的任何一门专业或学科，都难以“包治百病”地给出因地而异、因时而异的各种环境问题的答案，这为多学科交叉、共融，并促生出新学科提供了契机，也为培养具有多学科背景的复合型人才提供了广阔需求空间。此外，从学术论文、学位论文和各类研究项目评审的体会看，现有科研人员中普遍存在着关键科学问题凝练不足，内容设置松散，偏离主题，论文结构混乱，章节、段落、语句间逻辑性差，甚至语法错误百出等现象，希望借助新生研讨课提高学生逻辑思维和表达能力，有效避免以后科研工作中出现类似错误。最后，教学过程不仅是师德、师风的传承，还是人类追求美好未来的接力。这里借鉴陆钟武院士对学生学识要求的十六字谏言，即“德才兼备、博古通今、中西合璧、文武双全”，与大家共勉。希望同学们能为人类可持续发展做出应有的贡献。
2.开设本课程具有怎样的意义？开设《循环经济与可持续发展型企业》新生研讨课，具有以下意义：①《循环经济与可持续发展型企业》涉及环境科学、资源科学、经济学、社会学、工程技术、管理学等多种学科，集理、工、文于一体，因此，开设本课程，有利于形成多学科、跨领域的交叉学科体系，探索培养多学科知识背景的复合型人才教育模式，补充现有教学体系学科隔离的不足。②课程《循环经济与可持续发展型企业》将采用讨论式教学法，对进一步探索专题研讨型课程的教学与研究，培养学生积极探索、勇于开拓的科研品质，提高独立思考能力和创新能力具有重要现实意义。同时，本课程将理论分析与实践应用融入教学，提高学生对循环经济整体认识，弥补现有理论与实践脱离的不足，提高学生服务祖国需求的能力。
二、教与学的总体设想
1.为什么选择《循环经济与可持续发展型企业》作为研究专题？选择《循环经济与可持续发展型企业》作为本课程研究专题，主要有以下理由：一方面，可持续发展战略背景是全球范围内资源短缺和环境质量恶化，而循环经济是以物质循环流动为核心的经济形式，实施循环经济可起到节约自然资源，减少环境废物排放的效果，成为推进可持续发展战略的重要模式。企业作为经济实体基本单元，在实施循环经济过程中，不断向可持续发展型企业升级改进也成为开展循环经济的重要内容。另一方面，近些年循环经济实施中也频频出现诸多不尽人意的问题，比如2014年1月21日，央视《焦点访谈》以“‘掺假管’真得管”为题报道了江苏某厂的掺假水管黑色产业链。该厂利用回收的含有有毒有害物质的废旧塑料，特别是大量明令禁止的医疗废塑料等，来制作给水管道，造成饮用水污染人体健康的恶劣事件。还有，有些公司收集即将报废的汽车，转销到农村或偏远地区进行“再使用”，造成车辆使用中的安全隐患。这些行为虽然也似乎在实施循环经济，但是，其结果却与循环经济的初衷背道而驰，必须借助管理政策和保障机制坚决禁止。由此可见，循环经济实施仍存在许多问题有待解决，这也为借助本课程开展相关议题的研讨提供了重要契机。除此之外，循环经济以物质的人为循环流动为核心，而物质的人为循环流动是物质为满足人类需要所发生的在人类社会经济系统中的循环流动过程，在这一流动过程中，物质将发生一系列物质形态、服务功能等的转变，以及空间区域的转移，需要能源作为动力来驱动这些转变和转移，而物质的价值也将不断变化，从而引发能量、价值等在人类社会经济系统中的流动。这使《循环经济与可持续发展型企业》将涉及资源科学、环境科学、经济学、管理学多个领域，具有跨学科、多学科、交叉学科特征，可为不同专业领域科研人员从多角度开展相关研究提供学科基础。
2.将设置哪些内容？由于《循环经济与可持续发展型企业》课程基于当今严峻的环境问题和可持续发展战略背景，在内容设置上将面向资源短缺和环境质量恶化重大问题，以可持续发展战略为导向，在诸多应对措施中，选择其中“一树”与“一枝”，即“循环经济”与其中的“可持续发展型企业”作为研讨主题。《循环经济与可持续发展型企业》研究主题与可持续发展间关系如图1所示。
在课程内容构成方面，将设计为从关键科学问题提出，到循环经济基本理论与保障，再到循环经济实践中的基本单元可持续发展型企业的构建与管理3层结构，共设16章，分别对应具有内在逻辑关系的16项课程主题。在研究背景层面设置资源环境现状如何，应如何进行管理，课程主题在循环经济理论研究层面设置物质是怎样循环流动的，能量怎样流动，价值流如何流动，循环经济如何实施，在循环经济保障机制方面设置哪些因素将影响循环经济实施，如何保障循环经济实施等课程主题；在企业层面设置企业应如何发展，如何构建可持续发展型企业，如何对企业评估，如何进行企业管理等课程主题。每个课程主题下分设供学生研讨的科研议题。
3.如何开展教、学、研活动？《循环经济与可持续发展型企业》的教学过程包括课堂讲授、议题讨论和课后小组作业三部分。课堂讲授主要包括两方面内容：①提出课程主题，引出本章内容。②知识模块讲授，一方面讲授各章主题下基本知识，包括基本概念、基本原理、基本研究方法、基本规律等，另一方面演示与示范如何提出拟解决核心问题，有哪些研究方法，怎样设定研究方案，如何开展研究，怎样展示研究成果的整个科学研究过程。在此基础上，提出供学生研讨议题。议题讨论是把课堂讲授知识用于科研实践的初步环节，由学生科研小组通过课堂讨论完成。讨论内容主要包括议题筛选和科研过程分析两部分。其中议题筛选是围绕学生研讨议题，各学生小组根据其科研兴趣或专业擅长，聚焦到合适的研究范围，并筛选出某一具体的典型议题，比如针对“资源是否短缺”议题，从土地资源、矿产资源、森林资源等诸多资源中聚焦到“金属资源”上，而空间范围也锁定为“中国”，从而选定“中国金属资源盈缺分析”这一研讨议题。科研过程分析则是学生围绕选定的议题，讨论出研究中拟采用的研究方案和方法，主要研究内容以及可能的研究结果或结论。除此之外，每次课程还将根据课程议题推荐参考的文献和扩展阅读的文献，各小组可参考推荐文献拟定自己的研究方案。课后小组作业则是学生针对课堂选定的研讨议题进行科研实践，兑现课堂讨论所得科研过程的环节，又是检验研究方案可行性，进一步修正与完善科研工作的过程。课后小组作业要以PPT和论文两种形式呈现，用于课堂分享。
议题讨论和课后小组作业均以小组为活动单位，每次由不同组员负责组织课堂讨论、课后研究和汇报等工作。借助这个过程，每个学生既参与小组讨论，又都有机会组织和代表小组汇报，从而使学生思考能力、组织能力、表达能力、协作能力等科研综合能力全面提高。最后，还将通过师生共同参与的点评环节，纠正和改善课堂议题讨论结果和课后小组研究结果中存在的问题。
三、总结
《循环经济与可持续发展型企业》这门课程，已成功地采用讨论式教学法在北京师范大学开展两年，并取得了良好的教学效果。在这篇文章中，讨论了讨论式教学法在通识课《循环经济与可持续发展型企业》中的应用，详细阐述了该门课程的开展模式，并与传统的教学方法做了对比，希望能为广大教育工作者在其他讨论式教学课程的开展工作中提供参考。
参考文献：
[1]金英善，贾睿.讨论式教学法在高等数学课程中的应用[J].教育教学论坛，2013，（26）：170-172.
（哈尔滨职业技术学院，黑龙江 哈尔滨 150081）
【摘 要】针对高等职业院校人才培养的特点在高职骨干院校建设期间，在央财、地财资金的大力支持下，开展了三年期的单片机课程教学改革，文章深入探讨了单片机课程教学内容设计、教学方法改进、课程资源开发等方面的建设思路、实施情况和做法体会。
关键词 资源建设；教学改革；单片机
作者简介：戚本志（1978—），男，哈尔滨职业技术学院，副教授。
刘万村（1980—），男，哈尔滨职业技术学院，讲师。
张宇（1984—），男，哈尔滨职业技术学院，讲师。
王海涛（1979—），男，哈尔滨职业技术学院，讲师。
0 引言
在哈尔滨职业技术学院作为国家骨干高职院校建设期间，央财支持的电气自动化技术专业核心课程《单片机控制技术》以CDIO工程教育模式为指导，着眼于满足企业的用人要求，通过对教学内容与教学手段的改革，教学资源和实训室的投入建设，并于2013年9月开始在12级和13级电气自动化技术专业试点实施项目式教学，课程实施过程中每个项目按照C（构思）、D（设计）、I（实现）、O（运行）四个阶段完成教学内容，课程教学中强化学生团队合作，注重专业核心技术和专业技能的培养，增强了教学效果、提高了教学质量，培养的学生与往届学生比较，学生的工程实践能力、综合职业能力与可持续发展能力更强，学生参加电子大赛、机器人大赛获奖量更多，学生就业竞争性更高。
1 课程教学改革
单片机课程是机电类专业的一门核心专业技术课，也是理实一体化的课程。通过单片机课程的学习，要使学生掌握单片机硬件电路设计、软件设计和调试技能，通过综合实践过程培养学生的综合应用能力与自主创新意识。《单片机控制技术》课程总学时84学时，课程改革团队按照CDIO工程教育理念，面向单片机控制技术的应用，序化、整合教学内容，将核心技术中的知识点由浅入深融入项目当中，由浅入深设计了控制台报警灯的设计与实现、LED彩灯控制器的设计与实现、四路抢先器的设计与实现、工业计时器的设计与实现、串行呼号器的设计与实现、工业循迹小车的设计与实现等六个项目，针对单片机的引脚功能、并行通信、中断系统、定时器、串行通信、外围电路扩展等不同部分的运用能力进行训练。本课程于2013年被评为校级精品资源共享课程，课程采用项目导向教学模式进行教学设计，依据国外先进的CDIO工程教育模式，项目的构思、设计、实现、运行贯穿教学过程始终。根据课程内容和学生特点，在教学过程中做到每节课有明确的课堂教学设计，借助各种单片机产品实物、教具，充分利用数字化教学资源进行教学。在教学实施中灵活运用项目教学法、分组教学法、案例教学法、现场教学法等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高了教学效果。课程借鉴成熟的单片机系统案例设计教学项目，以项目中的工作任务引导教学，每个技能点的培养都是通过不同的任务去实现，利用产品项目的任务驱动激发学生的学习兴趣，将班级中学生分成若干工作小组（4～5人/组）来完成工作任务，在项目实施过程中获得必备的知识能力，培养爱岗敬业、吃苦耐劳、协作沟通的职业品质。
2 课程资源建设
经过三年的建设，目前课程资源建设已经全部完成，包括课程简介、课程标准、说课录像、教案、课件等反映教学活动必需的资源，重点完善了课程教学录像、学习手册、实训指导书、习题库、演示/仿真教学等资源。课程改革团队对原校级精品课的教学资源重新进行归纳、整理和分类，并积极开发了新的教学资源，包括3D互动仿真1个，二维演示动画5个，力求取材新颖，充分考虑到学生现有的自学能力及基础知识，将单片机复杂的内部结构、抽象的软件知识转换成形象生动的动画演示，十分有助于学生的学习。完善多媒体教学课件，利用多媒体使教学方式的多样化，调节课堂氛围，提高了课堂生动性和趣味性，简化了教学环节，节省了手绘时间，提高了教学时间的利用率；利用一些实际的录像拓展知识领域，丰富了课堂内容。具体内容：
2.1 延时1秒循环程序工作过程二维动画演示
用流程图形式描述三重循环程序的实现，设定第一重循环初值10，第二重循环初值100，设定第三重循环初值248，首先进行第三重循环，每次减一直到0，然后进入第二重循环减1，不为0的情况下重新进行第三重循环，为0进入第一重循环减1，不为0的情况下重新进行第二重循环，直到为0。通过演示使学生充分了解单片机循环程序的工作原理。
2.2 负十进制数的补码变换过程二维动画演示
将负十进制数（-25）转换负二进制，然后转换为原码、反码、补码的二维动画演示，通过演示使学生充分了解十进制与二进制的关系，及原码、反码、补码的概念。
2.3 控制器执行加法汇编指令工作过程的二维动画演示
进行ADDA，40H指令的工作过程的演示，首先CPU根据PC的值到程序存储器ROM中读取指令ADD代码，然后读取累加器A中数据3CH和地址40H单元中的数据5BH，相加和为97H存入累加器A中，影响状态寄存器PSW中CY、AC、P、OV的值。通过控制器工作过程演示，使学生充分了解单片机中控制器、ROM、RAM、累加器等部件的工作原理。
2.4 七种寻址方式工作过程的二维动画演示
进行立即数寻址#40H、直接寻址40H、寄存器寻址R0、寄存器间接寻址@R0、变址寻址@A+DPTR、相对寻址SJMP 0FEH和位寻址40H等七种寻址方式的工作过程的二维动画演示，通过演示使学生充分了解单片机七种寻址方式执行的过程。
2.5 定时器运行的二维动画演示
设定定时器T0工作在工作方式2，初值为156（9CH），进行定时器脉冲加一过程演示，直到定时器计数溢出，产生溢出中断，设定中断允许寄存器IE和优先级寄存器IP，中断响应后进入ROM中000BH单元寻找程序，使学生掌握单片机定时器和中断系统的工作原理。通过演示定时器的定时过程，使学生掌握单片机定时器的工作原理；够通过设定初始值完成定时过程，增强学生的学习兴趣。
2.6 工业循迹小车的三维仿真实训
演示工业小车自动循迹过程，单片机系统电路图的绘制、元器件的选型、元器件的安装、选择导线并连接、调试，通过仿真实训使学生掌握工业循迹小车的工作原理、并能绘制电路图，增强学生的学习兴趣、强化单片机的编程和动手能力。
3 结语
