葛新

【摘 要】《讓機(jī)器開始思考——分支結(jié)構(gòu)》教學(xué)設(shè)計是高中信息技術(shù)（必修）和算法與程序設(shè)計（選修）教材中都涉及到的內(nèi)容。重點(diǎn)讓學(xué)生了解分支結(jié)構(gòu)的由來和基本設(shè)計思想，掌握分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計的基本方法和技巧，完成智能小車的程序設(shè)計。其教學(xué)設(shè)計的難點(diǎn)就是教師通過運(yùn)用機(jī)器人程序設(shè)計案例清楚講解分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計思想，如何運(yùn)用這種思想和方法解決智能小車程序設(shè)計中遇到的實(shí)際問題。

【關(guān)鍵詞】信息技術(shù)；教學(xué)設(shè)計；分支結(jié)構(gòu)

一、教材分析

本節(jié)課學(xué)習(xí)的內(nèi)容是高中信息技術(shù)（必修）和算法與程序設(shè)計（選修）教材中都涉及到的內(nèi)容。這一節(jié)內(nèi)容是在學(xué)生學(xué)習(xí)了“順序結(jié)構(gòu)”之后的后續(xù)課程，目的是讓學(xué)生了解結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計中三種基本結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想。本節(jié)課的重點(diǎn)在于深入理解“分支結(jié)構(gòu)”的設(shè)計思想，進(jìn)而思考如何運(yùn)用這種思維方式去解決實(shí)際問題，同時對后續(xù)的“循環(huán)結(jié)構(gòu)”做好鋪墊。難點(diǎn)則在于采取一種什么樣的形式去講解，能讓學(xué)生更好的理解“分支結(jié)構(gòu)”并運(yùn)用“分支結(jié)構(gòu)”解決實(shí)際問題。

二、學(xué)生分析

在以往的教學(xué)中大部分教師都會采用Visual Basic這一軟件講解程序設(shè)計的三種基本結(jié)構(gòu)。雖然這款軟件不僅功能強(qiáng)大，而且擁有圖形化的界面，學(xué)習(xí)起來相對簡單。但畢竟這是一款專業(yè)的程序設(shè)計軟件，在教學(xué)中教師不可避免的要花費(fèi)大量時間講解VB語言的語法格式和用法。這對于沒有學(xué)過程序設(shè)計的學(xué)生有很大難度。學(xué)生在運(yùn)用VB解決實(shí)際問題時，也要將大量時間花費(fèi)在代碼編寫上，從而忽視了算法思維的訓(xùn)練和培養(yǎng)，學(xué)生興趣也不高。目前，隨著技術(shù)的進(jìn)步，越來越多的程序設(shè)計軟件開始運(yùn)用更圖形化的方式設(shè)計程序，更加重視算法思維的設(shè)計，甚至忽略代碼的書寫。例如：“畫程”、“scratch”、“樂高機(jī)器人軟件”等。如果能在課堂中靈活運(yùn)用這些軟件，就可以把教學(xué)的重點(diǎn)放在思維的訓(xùn)練上，而且更加形象，更加有趣。

三、教學(xué)過程

1.拋出觀點(diǎn)、引發(fā)思考

【教學(xué)活動】

①教師對“一切機(jī)器都是按程序辦事的”觀點(diǎn)進(jìn)行分析，引發(fā)學(xué)生思考，如何讓程序更智能，從而讓機(jī)器更智能。②引出本節(jié)課的主題讓機(jī)器開始思考——分支結(jié)構(gòu)。

【學(xué)生活動】

通過教師的觀點(diǎn)闡述和思維引導(dǎo)，理解分支結(jié)構(gòu)的由來和基本思想。

【設(shè)計意圖】

引出本節(jié)課的主題，講解分支結(jié)構(gòu)的由來和基本思想。

2.實(shí)例講解，獲得新知

【教學(xué)活動】

①結(jié)合對汽車順序結(jié)構(gòu)程序的改進(jìn)，講解分支結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想。②對比分支結(jié)構(gòu)與順序結(jié)構(gòu)的區(qū)別

【學(xué)生活動】

通過教師舉例理解分支結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想。

【設(shè)計意圖】

闡述分支結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想和與順序結(jié)構(gòu)的本質(zhì)區(qū)別和對程序的影響。

3.問題探究，初嘗成果

【教學(xué)活動】

①講解小車運(yùn)動程序原理。②引導(dǎo)學(xué)生思考如何實(shí)現(xiàn)汽車遇到懸崖后就自動停車的問題。③分析如何讓汽車判斷是否出現(xiàn)懸崖？并畫出懸崖判斷處理的流程圖。④演示如何將小車直行的程序修改成可以判斷懸崖的程序。

【學(xué)生活動】

①理解并測試小車運(yùn)動程序。②通過教師講解分析如何解決汽車在懸崖邊停車的問題？③依照流程圖模仿教師對小車直行的程序進(jìn)行修改。④實(shí)驗(yàn)小車是否能在懸崖邊停車。

【設(shè)計意圖】

①通過小車運(yùn)動程序，熟悉Lego編程軟件。②通過小車懸崖停車的問題，學(xué)習(xí)如何運(yùn)用分支結(jié)構(gòu)解決實(shí)際問題，同時熟悉流程圖和機(jī)器人軟件的使用，為下一個探究問題做準(zhǔn)備。

4.思維拓展，展示提升

【教學(xué)活動】

①提出障礙物前停車的要求，并讓學(xué)生模仿前面的例子進(jìn)行嘗試。②給出障礙物前停車的流程圖。③提出能否利用分支程序?qū)崿F(xiàn)緩慢停車的要求。④教師引導(dǎo)進(jìn)行分段思考，讓小車在不同路段速度不同。⑤師生共同討論學(xué)生繪制的流程圖是否可行。⑥小結(jié)分支結(jié)構(gòu)程序設(shè)計要點(diǎn)。

【學(xué)生活動】

①學(xué)生模仿前面例子給小車程序添加障礙物前停車的程序。②思考如何在障礙物前進(jìn)行緩慢停車。③嘗試用畫程軟件進(jìn)行緩慢停車的流程圖仿真，并進(jìn)行討論，說說自己的設(shè)計思路。④根據(jù)討論結(jié)果修改小車程序。⑤展示設(shè)計成果

【設(shè)計意圖】

通過對小車障礙物前停車和緩慢停車的探究，復(fù)習(xí)前面所學(xué)知識，并深入思考分支結(jié)構(gòu)的高級用法——分支嵌套。

5.承上啟下，總結(jié)提高

【教學(xué)活動】

小結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，再次強(qiáng)調(diào)分支結(jié)構(gòu)的設(shè)計思想，同時也指出分支結(jié)構(gòu)的不足，從而引出“循環(huán)結(jié)構(gòu)”的課程。

【學(xué)生活動】

學(xué)生上交作業(yè)后下課。

【設(shè)計意圖】

小結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好鋪墊。endprint