高中信息技术-算法的控制结构教学设计学情分析教材分析课后反思

.2算法的控制结构区市：学校：学科：信息技术姓名：2.2算法的控制结构【教学内容分析】《算法的控制结构》是信息技术普通高中课程标准实验教科书必修1《数据与计算》的内容，本节主要介绍了算法三要素之一的控制结构(顺序结构、分支结构、循环结构)。教材用贴近生活的实例引出算法的顺序、分支和循环结构的基本概念，再结合实例讲解基本控制结构的特点和注意事项。【教学对象分析】高一学生对事物的分析、综合能力及独立思考能力、分析解决问题的能力都达到了一定水平，在教师有效引导下，有能力进行自我探究。他们已经学习了一些算法的知识，接触过一些程序案例，但是，这些生活案例学生接触到的机会还是比较少，如果能用一种学生比较感兴趣的例子来分析选择结构的话，那么学生会比较感兴趣，使得学生由“要我学”转变为“我要学”，学习的效果就会更好了。【教学目标分析】1.知识与能力(1)理解三种算法控制结构的概念、特点及适用情形(2)能选择合适的控制结构，正确地设计、描述日常生活实例中的算法。(3)理解各种控制结构在解决问题过程中综合应用的必要性。2.过程与方法(1)掌握利用平台进行编程和调试运行的方法。(2)在老师的指导下，与同学共同探究问题，让学生体验自主学习、协助学习的乐趣。3.情感态度与价值观(1)培养学生的逻辑思维能力，促进学生对计算机解决问题方法的理解。(2)在自主探究解决问题的过程中，让学生体验学习的乐趣。(3)引导学生关注自身的成长，树立为自己的人生拼搏的理想和信念。【教学重点】1.理解三种算法控制结构的概念、特点及适用情形。2.使用实验平台进行编程和调试运行。【教学难点】1.循环结构的算法理解与设计【教学理念和教学方法】教材提供的案例本身带有比较深的技术背景，而且学生在生活中能接触到的机会并不是很多，理解并实现相关算法有一定的困难。另一方面，很多同学对网络游戏非常感兴趣，而我校人工智能实验平台基本架构就是机器人噜噜在虚拟世界里逐步“修炼”技能，完成“使命”，将课本案例更换成机器人噜噜根据指令完成行走、转弯、判断、采集等动作，从而实现学生对算法的顺序、分支、循环三种基本控制结构的认知。同时，进一步让学生意识到沉迷网络游戏就是在游戏制作者制定的规则里转圈圈，对此要保持清醒的认识。在“可视化”环境下，将教学内容巧妙的转换成游戏对象完成指令的动态过程，以新颖的任务驱动学生去编程实现算法，用生动的角色行为展示算法实现的结果。【教学过程】一、前情回顾算法：解决问题或完成任务的一系列步骤(广义)。在计算机科学领域(狭义)：计算解决问题的步骤，是为了解决问题而需要让计算机有序执行的、无歧义的、有限步骤的集合。可以使用自然语言、流程图、伪代码、计算机程序设计语言描述算法。二、情境导入1.问题提出：日常在家、上课过程中，总想抽空上网做的一件事是什么？学生：玩游戏。教师：大家有没有想过这些游戏是怎么开发出来的？学生：……教师：通过一个短片看看游戏角色执行代码后的整个动作过程。教师活动：展示课件视频，引导学生思考，并提出本节课课题“算法的控制结构”2.学习目标：能从生活和学习中发现算法，理解算法的内涵和外延；能根据实际问题进行抽象与建模，并完成算法的设计与描述；初步认识算法的多样性。三、学习算法的控制结构1.新知概述教师活动：展示课件，提问“积木的拼搭过程”，即使很复杂的积木作品，都是由最基本的积木块(基本结构)通过各种组合构成。无论内容怎样复杂、功能如何强大的算法，也都有最基本的结构组合而成，这些基本的结构称为算法的控制结构。算法的控制结构有三种，即顺序结构、分支结构和循环结构。教师：分别学习了解这三种结构，并丰富机器人噜噜的节能库2.让噜噜学会行走——顺序结构教师活动：展示噜噜行走动态过程，邀请学生学生：演示行走过程。教师：噜噜一步一步学走路，具有这种特点的算法称为顺序结构。顺序结构指的是算法中各个步骤按照先后顺序依次执行的结构。顺序结构的算法执行时，具有如下特征:每个步骤按照算法中出现的顺序依次执行。每个步骤必行会被执行依次，而且只执行一次。教师活动：演示实验1-1让噜噜行走的指令：go()，该指令被执行一次，噜噜向前走一步。go()go()...教师活动：展示噜噜的技能库让噜噜行走的指令：go()让噜噜右转的指令：turn_right()让噜噜左转的指令：turn_left()让噜噜收集能量块的指令：collect()学生活动：完成任务一，噜噜行走江湖。噜噜已经学会了行走、转弯和收集能量块技能，请根据提示完成实验1-3。3.噜噜前进的路上遇到困难——分支结构教师：遇到困难时，噜噜需要进行判断，再选择正确的方向前进。这种先进行判断，再根据判断结果分别执行不同处理的控制结构就称为分支结构(也称选择结构)分支结构的算法执行时具有下列特点：首先进行条件判断，根据条件满足与否来决定执行哪个分支。在一个分支结构中，必有一个分支被执行，其他分支则被忽略。教师活动：演示实验4-1ifis_left_obstacle():噜噜判断左侧是否有障碍turn_right()else:turn_left()go()collect()教师活动：展示噜噜的技能库……is_left_obstacle()学生活动：完成任务二，噜噜学会了选择。噜噜学会了新技能，可以判断周围的环境选择行走的方向，根据提示完成实验4-2。4.噜噜前进的路上发现宝藏——循环结构教师：噜噜发现有一段路每走两步就有能量块可以收集。算法执行过程中，在条件控制下，某些步骤需要重复执行(循环)的控制结构称为循环结构。循环结构的算法执行时具有下列特点：先判断循环条件，满足条件则进入循环，执行循环体。循环在条件控制下进行，不满足条件时退出循环，是有穷的。教师活动：演示实验3-1foriinrange(4):go()collect()range()函数可创建一个整数列表0、1、2、3range(1,4)创建一个整数列表1、2、3教师活动：展示噜噜的技能库……噜噜利用range()函数重复完成行走和收集任务。学生活动：完成任务三，噜噜学会了完成固定组合动作。噜噜学会新技能，可以重复由行走、转弯、收集构成的组合动作，根据提示完成实验3-3。四、课堂小结及训练课堂训练：将任务中编写的代码通过问卷星提交。五、闯关挑战教师：在虚拟世界里，噜噜遇到的问题越来越复杂，仔细观察实验3-6中噜噜所处的环境，找出规律，确定算法，让噜噜快速找到并收集能量块。六、教学反思学情分析《算法的控制结构》是信息技术普通高中课程标准实验教科书必修1《数据与计算》的内容，本节主要介绍了算法三要素之一的控制结构(顺序结构、分支结构、循环结构)。教材用贴近生活的实例引出算法的顺序、分支和循环结构的基本概念，在结合实例讲解基本控制结构的特点和注意事项。效果分析将课本案例更换成机器人噜噜根据指令完成行走、转弯、判断、采集等动作，从而实现学生对算法的顺序、分支、循环三种基本控制结构的认知。在“可视化”环境下，将教学内容巧妙的转换成游戏对象完成指令的动态过程，以新颖的任务驱动学生去编程实现算法，用生动的角色行为展示算法实现的结果。有趣、生动的课堂氛围让学生一直保持浓厚的学习兴趣和探索欲望，教学目标的实现也就水到渠成。教材分析《算法的控制结构》是信息技术普通高中课程标准实验教科书必修1《数据与计算》的内容，本节主要介绍了算法三要素之一的控制结构(顺序结构、分支结构、循环结构)。教材用贴近生活的实例引出算法的顺序、分支和循环结构的基本概念，再结合实例讲解基本控制结构的特点和注意事项。评测练习1.实践任务：在教学过程中引导学生利用人工智能教育实验平台完成相应的实验，巩固所学知识。噜噜行走江湖：噜噜已经学会了行走、转弯和收集能量块技能，请根据提示完成实验1-3。噜噜学会了选择：噜噜可以判断周围的环境选择行走的方向，根据提示完成实验4-2。噜噜学会了组合动作：噜噜的新技能，重复由行走、转弯、收集构成的组合动作，根据提示完成实验3-3。课后反思教材提供的案例本身带有比较深的技术背景，而且学生在生活中能接触到的机会并不是很多，理解并实现相关算法有一定的困难。另一方面，很多同学对网络游戏非常感兴趣，而我校人工智能实验平台基本架构就是机器人噜噜在虚拟世界里逐步“修炼”技能，完成“使命”，将课本案例更换成机器人噜噜根据指令完成行走、转弯、判断、采集等动作，从而实现学生对算法的顺序、分支、循环三种基本控制结构的认知。同时，进一步让学生意识到沉迷网络游戏就是在游戏制作者制定的规则里转圈圈，对此要保持清醒的