项目八：设计批量数据处理算法
----以手机通讯录制作为例
学校：福建师范大学附属中学 学科：信息技术 汇报人：王可可 时间：2021.1.5
教学意图：
为了提升学生数字化学习与创新意识，培养学生计算思维。围绕学科核心素养展开项目式教学。本项目以5G时代手机运用作为背景引入，简单回顾手机的基本操作，以手机通讯录制作、手机敏感词汇过滤系统为项目主题。通过“自顶向下，逐步求精”的方法设计算法，引导学生一步步完成项目要求，以达到数据批量操作的python实现--列表。
教学目标：
认识python数据存储的基本方式：列表。
掌握列表的基本操作：添加，引用及切片（整体引用）、更新、删除等。
设计算法完成手机通讯录和手机敏感词汇过滤系统。
教学重点：
Python列表的认识及基本操作。
自顶向下，逐步求精的算法设计方法。
教学难点：
算法设计与程序设计过渡。
教学步骤：
教学环接 | 教师活动 | 学生活动 |
引入 （3分钟） | 播放视频：《1G到5G：1分钟带你了解移动通信的发展史》 设计目的： 激发课堂气氛，引入项目主题 提出问题： 我们站在巨人的肩膀上引来了5G时代，但是快速发展的今天，我们不能浮躁，社会提倡的工匠精神必须从我们学生时代开始培养。因此我们今天将以手机作为主题展开我们的项目探究。项目将以设计最底层也是最重要的手机通讯录开始。下面我们思考一个问题，手机通讯录主要包含哪些功能？ | 1、观看，聆听 2、回答问题“手机通讯录包含哪些功能？” |
项目引导1 （3分钟） | 1、介绍“自顶向下、逐步求精”的算法设计核心概念：先进行顶层设计，再对各组成部分进行细化。 2、项目：手机通讯录顶层算法设计 “通讯录管理系统”： 1）增加姓名和手机号 2）删除姓名和手机号 3）修改手机号 4）查询所有用户 5）根据姓名查找手机号 6）退出 3、依据顶层设计展示制作的程序模块图 注释：顶层设计中的步骤，并不能直接对应一条明确的程序语句，还需要进行细化设计，将顶层设计“模块化”，每一步为一个独立的功能模块。 | 1、了解“自顶向下，逐步求精”算法设计核心思想。 2、设计通讯录管理系统顶层算法 |
项目引导2 （6分钟） | 1、提供顶层设计模块，引导学生开始分模块逐步设计。 设计目的：认识列表，及列表引用 2、设计模块1）的算法--增加姓名和手机号。 “增加姓名和手机号”算法细化： 1.1）输入姓名给字符串变量 1.2）如果通讯录里有此姓名则跳过，否则将姓名添加到通讯录最后。同时输入手机号并在通讯录里存入手机号 1.3）打印“输入完成” 第1.2）步算法细化： 1.2.1）单分支判断姓名是否出现在姓名列表，如果是，打印“已有此联系人请重新输入” 1.2.2）如果姓名列表没有此姓名，则使用append方法将姓名添加到姓名列表 1.2.3）输入手机号添加到对应手机号列表，并打印“输入完成”
设计目的：掌握列表操作功能一：添加元素 | 根据设计模块1的算法完成模块1语法细化程序，并成功运行。 掌握列表引用及添加元素到列表的方法。
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4、项目引导3 （6分钟） | 1、设计模块2）的算法--删除姓名和手机号。 “删除姓名和手机号”算法细化： 2.1）输入要删除的联系人到字符串变量 2.2）找到联系人在姓名列表内的位置 2.3）在姓名列表内删除此姓名 2.4）对应位置的手机号列表内删除手机号 2.5）打印“删除完成” 设计目的： 1、认识列表索引查找方法：index（）函数 2、认识列表元素内容删除方法：remove（）函数 3、认识列表元素位置删除方法：del 操作 | 1、根据设计模块2的算法完成模块2语法细化程序，并成功运行。 2、掌握根据元素查询索引的方法 3、掌握列表元素内容删除方法 4、掌握根据列表元素位置删除的方法 |
5、项目引导4 （6分钟） | 1、设计模块3）的算法--修改手机号 “修改手机号”算法细化： 3.1）输入要修改的联系人姓名 3.2）找到联系人姓名在列表内的位置 3.3）通过位置找到手机号列表对应位置，并对此位置的号码进行修改 3.4）打印修改完成 第3.3）步算法细化： 3.3.1）输入要修改的手机号到字符串变量 3.3.2）根据手机号列表对应位置，直接进行新手机号赋值，即完成修改。 设计目的： 认识修改列表元素方法 | 根据设计模块3的算法完成模块3语法细化程序，并成功运行。 掌握修改列表元素的方法
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项目引导5 （3分钟） | 设计模块4）的算法--查询所有用户 “查询所有用户”算法细化： 4.1）循环遍历姓名列表并输出 设计目的：结合列表复习循环结构 | 1、根据设计模块4的算法完成模块4语法细化程序，并成功运行。
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项目引导6 （5分钟） | 设计模块5）的算法--根据姓名查找手机号 “根据姓名查找手机号”算法细化： 5.1）输入需要查找的联系人给字符串变量 5.2）找到联系人姓名在列表内的位置 5.3）通过位置找到手机号列表对应位置，并输出手机号 设计目的：列表的引用练习 | 1、根据设计模块5的算法完成模块5语法细化程序，并成功运行。
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项目汇总 （5分钟） | 1、将以上5个细化的算法模块通过最终的整合完成“手机通讯录管理系统”的制作。 2、总结整个项目中涉及到的列表的基本操作，和“自顶向下、逐步求精”的算法设计方法的优点。 2、布置“手机敏感词汇过滤系统”制作小作业。 | 1、完成5个算法细化模块的汇总，形成一个完善的手机通讯录管理系统项目。
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