高中信息技術(shù)-算法的控制結(jié)構(gòu)教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

.2算法的控制結(jié)構(gòu)區(qū)市：學校：學科：信息技術(shù)姓名：2.2算法的控制結(jié)構(gòu)【教學內(nèi)容分析】《算法的控制結(jié)構(gòu)》是信息技術(shù)普通高中課程標準實驗教科書必修1《數(shù)據(jù)與計算》的內(nèi)容，本節(jié)主要介紹了算法三要素之一的控制結(jié)構(gòu)(順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu))。教材用貼近生活的實例引出算法的順序、分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本概念，再結(jié)合實例講解基本控制結(jié)構(gòu)的特點和注意事項?！窘虒W對象分析】高一學生對事物的分析、綜合能力及獨立思考能力、分析解決問題的能力都達到了一定水平，在教師有效引導下，有能力進行自我探究。他們已經(jīng)學習了一些算法的知識，接觸過一些程序案例，但是，這些生活案例學生接觸到的機會還是比較少，如果能用一種學生比較感興趣的例子來分析選擇結(jié)構(gòu)的話，那么學生會比較感興趣，使得學生由“要我學”轉(zhuǎn)變?yōu)椤拔乙獙W”，學習的效果就會更好了?！窘虒W目標分析】1.知識與能力(1)理解三種算法控制結(jié)構(gòu)的概念、特點及適用情形(2)能選擇合適的控制結(jié)構(gòu)，正確地設(shè)計、描述日常生活實例中的算法。(3)理解各種控制結(jié)構(gòu)在解決問題過程中綜合應用的必要性。2.過程與方法(1)掌握利用平臺進行編程和調(diào)試運行的方法。(2)在老師的指導下，與同學共同探究問題，讓學生體驗自主學習、協(xié)助學習的樂趣。3.情感態(tài)度與價值觀(1)培養(yǎng)學生的邏輯思維能力，促進學生對計算機解決問題方法的理解。(2)在自主探究解決問題的過程中，讓學生體驗學習的樂趣。(3)引導學生關(guān)注自身的成長，樹立為自己的人生拼搏的理想和信念?！窘虒W重點】1.理解三種算法控制結(jié)構(gòu)的概念、特點及適用情形。2.使用實驗平臺進行編程和調(diào)試運行?！窘虒W難點】1.循環(huán)結(jié)構(gòu)的算法理解與設(shè)計【教學理念和教學方法】教材提供的案例本身帶有比較深的技術(shù)背景，而且學生在生活中能接觸到的機會并不是很多，理解并實現(xiàn)相關(guān)算法有一定的困難。另一方面，很多同學對網(wǎng)絡(luò)游戲非常感興趣，而我校人工智能實驗平臺基本架構(gòu)就是機器人嚕嚕在虛擬世界里逐步“修煉”技能，完成“使命”，將課本案例更換成機器人嚕嚕根據(jù)指令完成行走、轉(zhuǎn)彎、判斷、采集等動作，從而實現(xiàn)學生對算法的順序、分支、循環(huán)三種基本控制結(jié)構(gòu)的認知。同時，進一步讓學生意識到沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲就是在游戲制作者制定的規(guī)則里轉(zhuǎn)圈圈，對此要保持清醒的認識。在“可視化”環(huán)境下，將教學內(nèi)容巧妙的轉(zhuǎn)換成游戲?qū)ο笸瓿芍噶畹膭討B(tài)過程，以新穎的任務(wù)驅(qū)動學生去編程實現(xiàn)算法，用生動的角色行為展示算法實現(xiàn)的結(jié)果。【教學過程】一、前情回顧算法：解決問題或完成任務(wù)的一系列步驟(廣義)。在計算機科學領(lǐng)域(狹義)：計算解決問題的步驟，是為了解決問題而需要讓計算機有序執(zhí)行的、無歧義的、有限步驟的集合?？梢允褂米匀徽Z言、流程圖、偽代碼、計算機程序設(shè)計語言描述算法。二、情境導入1.問題提出：日常在家、上課過程中，總想抽空上網(wǎng)做的一件事是什么？學生：玩游戲。教師：大家有沒有想過這些游戲是怎么開發(fā)出來的？學生：……教師：通過一個短片看看游戲角色執(zhí)行代碼后的整個動作過程。教師活動：展示課件視頻，引導學生思考，并提出本節(jié)課課題“算法的控制結(jié)構(gòu)”2.學習目標：能從生活和學習中發(fā)現(xiàn)算法，理解算法的內(nèi)涵和外延；能根據(jù)實際問題進行抽象與建模，并完成算法的設(shè)計與描述；初步認識算法的多樣性。三、學習算法的控制結(jié)構(gòu)1.新知概述教師活動：展示課件，提問“積木的拼搭過程”，即使很復雜的積木作品，都是由最基本的積木塊(基本結(jié)構(gòu))通過各種組合構(gòu)成。無論內(nèi)容怎樣復雜、功能如何強大的算法，也都有最基本的結(jié)構(gòu)組合而成，這些基本的結(jié)構(gòu)稱為算法的控制結(jié)構(gòu)。算法的控制結(jié)構(gòu)有三種，即順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)和循環(huán)結(jié)構(gòu)。教師：分別學習了解這三種結(jié)構(gòu)，并豐富機器人嚕嚕的節(jié)能庫2.讓嚕嚕學會行走——順序結(jié)構(gòu)教師活動：展示嚕嚕行走動態(tài)過程，邀請學生學生：演示行走過程。教師：嚕嚕一步一步學走路，具有這種特點的算法稱為順序結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)指的是算法中各個步驟按照先后順序依次執(zhí)行的結(jié)構(gòu)。順序結(jié)構(gòu)的算法執(zhí)行時，具有如下特征:每個步驟按照算法中出現(xiàn)的順序依次執(zhí)行。每個步驟必行會被執(zhí)行依次，而且只執(zhí)行一次。教師活動：演示實驗1-1讓嚕嚕行走的指令：go()，該指令被執(zhí)行一次，嚕嚕向前走一步。go()go()...教師活動：展示嚕嚕的技能庫讓嚕嚕行走的指令：go()讓嚕嚕右轉(zhuǎn)的指令：turn_right()讓嚕嚕左轉(zhuǎn)的指令：turn_left()讓嚕嚕收集能量塊的指令：collect()學生活動：完成任務(wù)一，嚕嚕行走江湖。嚕嚕已經(jīng)學會了行走、轉(zhuǎn)彎和收集能量塊技能，請根據(jù)提示完成實驗1-3。3.嚕嚕前進的路上遇到困難——分支結(jié)構(gòu)教師：遇到困難時，嚕嚕需要進行判斷，再選擇正確的方向前進。這種先進行判斷，再根據(jù)判斷結(jié)果分別執(zhí)行不同處理的控制結(jié)構(gòu)就稱為分支結(jié)構(gòu)(也稱選擇結(jié)構(gòu))分支結(jié)構(gòu)的算法執(zhí)行時具有下列特點：首先進行條件判斷，根據(jù)條件滿足與否來決定執(zhí)行哪個分支。在一個分支結(jié)構(gòu)中，必有一個分支被執(zhí)行，其他分支則被忽略。教師活動：演示實驗4-1ifis_left_obstacle():嚕嚕判斷左側(cè)是否有障礙turn_right()else:turn_left()go()collect()教師活動：展示嚕嚕的技能庫……is_left_obstacle()學生活動：完成任務(wù)二，嚕嚕學會了選擇。嚕嚕學會了新技能，可以判斷周圍的環(huán)境選擇行走的方向，根據(jù)提示完成實驗4-2。4.嚕嚕前進的路上發(fā)現(xiàn)寶藏——循環(huán)結(jié)構(gòu)教師：嚕嚕發(fā)現(xiàn)有一段路每走兩步就有能量塊可以收集。算法執(zhí)行過程中，在條件控制下，某些步驟需要重復執(zhí)行(循環(huán))的控制結(jié)構(gòu)稱為循環(huán)結(jié)構(gòu)。循環(huán)結(jié)構(gòu)的算法執(zhí)行時具有下列特點：先判斷循環(huán)條件，滿足條件則進入循環(huán)，執(zhí)行循環(huán)體。循環(huán)在條件控制下進行，不滿足條件時退出循環(huán)，是有窮的。教師活動：演示實驗3-1foriinrange(4):go()collect()range()函數(shù)可創(chuàng)建一個整數(shù)列表0、1、2、3range(1,4)創(chuàng)建一個整數(shù)列表1、2、3教師活動：展示嚕嚕的技能庫……嚕嚕利用range()函數(shù)重復完成行走和收集任務(wù)。學生活動：完成任務(wù)三，嚕嚕學會了完成固定組合動作。嚕嚕學會新技能，可以重復由行走、轉(zhuǎn)彎、收集構(gòu)成的組合動作，根據(jù)提示完成實驗3-3。四、課堂小結(jié)及訓練課堂訓練：將任務(wù)中編寫的代碼通過問卷星提交。五、闖關(guān)挑戰(zhàn)教師：在虛擬世界里，嚕嚕遇到的問題越來越復雜，仔細觀察實驗3-6中嚕嚕所處的環(huán)境，找出規(guī)律，確定算法，讓嚕?？焖僬业讲⑹占芰繅K。六、教學反思學情分析《算法的控制結(jié)構(gòu)》是信息技術(shù)普通高中課程標準實驗教科書必修1《數(shù)據(jù)與計算》的內(nèi)容，本節(jié)主要介紹了算法三要素之一的控制結(jié)構(gòu)(順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu))。教材用貼近生活的實例引出算法的順序、分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本概念，在結(jié)合實例講解基本控制結(jié)構(gòu)的特點和注意事項。效果分析將課本案例更換成機器人嚕嚕根據(jù)指令完成行走、轉(zhuǎn)彎、判斷、采集等動作，從而實現(xiàn)學生對算法的順序、分支、循環(huán)三種基本控制結(jié)構(gòu)的認知。在“可視化”環(huán)境下，將教學內(nèi)容巧妙的轉(zhuǎn)換成游戲?qū)ο笸瓿芍噶畹膭討B(tài)過程，以新穎的任務(wù)驅(qū)動學生去編程實現(xiàn)算法，用生動的角色行為展示算法實現(xiàn)的結(jié)果。有趣、生動的課堂氛圍讓學生一直保持濃厚的學習興趣和探索欲望，教學目標的實現(xiàn)也就水到渠成。教材分析《算法的控制結(jié)構(gòu)》是信息技術(shù)普通高中課程標準實驗教科書必修1《數(shù)據(jù)與計算》的內(nèi)容，本節(jié)主要介紹了算法三要素之一的控制結(jié)構(gòu)(順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu))。教材用貼近生活的實例引出算法的順序、分支和循環(huán)結(jié)構(gòu)的基本概念，再結(jié)合實例講解基本控制結(jié)構(gòu)的特點和注意事項。評測練習1.實踐任務(wù)：在教學過程中引導學生利用人工智能教育實驗平臺完成相應的實驗，鞏固所學知識。嚕嚕行走江湖：嚕嚕已經(jīng)學會了行走、轉(zhuǎn)彎和收集能量塊技能，請根據(jù)提示完成實驗1-3。嚕嚕學會了選擇：嚕?？梢耘袛嘀車沫h(huán)境選擇行走的方向，根據(jù)提示完成實驗4-2。嚕嚕學會了組合動作：嚕嚕的新技能，重復由行走、轉(zhuǎn)彎、收集構(gòu)成的組合動作，根據(jù)提示完成實驗3-3。課后反思教材提供的案例本身帶有比較深的技術(shù)背景，而且學生在生活中能接觸到的機會并不是很多，理解并實現(xiàn)相關(guān)算法有一定的困難。另一方面，很多同學對網(wǎng)絡(luò)游戲非常感興趣，而我校人工智能實驗平臺基本架構(gòu)就是機器人嚕嚕在虛擬世界里逐步“修煉”技能，完成“使命”，將課本案例更換成機器人嚕嚕根據(jù)指令完成行走、轉(zhuǎn)彎、判斷、采集等動作，從而實現(xiàn)學生對算法的順序、分支、循環(huán)三種基本控制結(jié)構(gòu)的認知。同時，進一步讓學生意識到沉迷網(wǎng)絡(luò)游戲就是在游戲制作者制定的規(guī)則里轉(zhuǎn)圈圈，對此要保持清醒的