《让机器开始思考——分支结构》教学设计

葛新

【摘 要】《让机器开始思考——分支结构》教学设计是高中信息技术（必修）和算法与程序设计（选修）教材中都涉及到的内容。重点让学生了解分支结构的由来和基本设计思想，掌握分支结构程序设计的基本方法和技巧，完成智能小车的程序设计。其教学设计的难点就是教师通过运用机器人程序设计案例清楚讲解分支结构程序设计思想，如何运用这种思想和方法解决智能小车程序设计中遇到的实际问题。

【关键词】信息技术；教学设计；分支结构

一、教材分析

本节课学习的内容是高中信息技术（必修）和算法与程序设计（选修）教材中都涉及到的内容。这一节内容是在学生学习了“顺序结构”之后的后续课程，目的是让学生了解结构化程序设计中三种基本结构的设计思想。本节课的重点在于深入理解“分支结构”的设计思想，进而思考如何运用这种思维方式去解决实际问题，同时对后续的“循环结构”做好铺垫。难点则在于采取一种什么样的形式去讲解，能让学生更好的理解“分支结构”并运用“分支结构”解决实际问题。

二、学生分析

在以往的教学中大部分教师都会采用Visual Basic这一软件讲解程序设计的三种基本结构。虽然这款软件不仅功能强大，而且拥有图形化的界面，学习起来相对简单。但毕竟这是一款专业的程序设计软件，在教学中教师不可避免的要花费大量时间讲解VB语言的语法格式和用法。这对于没有学过程序设计的学生有很大难度。学生在运用VB解决实际问题时，也要将大量时间花费在代码编写上，从而忽视了算法思维的训练和培养，学生兴趣也不高。目前，随着技术的进步，越来越多的程序设计软件开始运用更图形化的方式设计程序，更加重视算法思维的设计，甚至忽略代码的书写。例如：“画程”、“scratch”、“乐高机器人软件”等。如果能在课堂中灵活运用这些软件，就可以把教学的重点放在思维的训练上，而且更加形象，更加有趣。

三、教学过程

1.抛出观点、引发思考

【教学活动】

①教师对“一切机器都是按程序办事的”观点进行分析，引发学生思考，如何让程序更智能，从而让机器更智能。②引出本节课的主题让机器开始思考——分支结构。

【学生活动】

通过教师的观点阐述和思维引导，理解分支结构的由来和基本思想。

【设计意图】

引出本节课的主题，讲解分支结构的由来和基本思想。

2.实例讲解，获得新知

【教学活动】

①结合对汽车顺序结构程序的改进，讲解分支结构的设计思想。②对比分支结构与顺序结构的区别

【学生活动】

通过教师举例理解分支结构的设计思想。

【设计意图】

阐述分支结构的设计思想和与顺序结构的本质区别和对程序的影响。

3.问题探究，初尝成果

【教学活动】

①讲解小车运动程序原理。②引导学生思考如何实现汽车遇到悬崖后就自动停车的问题。③分析如何让汽车判断是否出现悬崖？并画出悬崖判断处理的流程图。④演示如何将小车直行的程序修改成可以判断悬崖的程序。

【学生活动】

①理解并测试小车运动程序。②通过教师讲解分析如何解决汽车在悬崖边停车的问题？③依照流程图模仿教师对小车直行的程序进行修改。④实验小车是否能在悬崖边停车。

【设计意图】

①通过小车运动程序，熟悉Lego编程软件。②通过小车悬崖停车的问题，学习如何运用分支结构解决实际问题，同时熟悉流程图和机器人软件的使用，为下一个探究问题做准备。

4.思维拓展，展示提升

【教学活动】

①提出障碍物前停车的要求，并让学生模仿前面的例子进行尝试。②给出障碍物前停车的流程图。③提出能否利用分支程序实现缓慢停车的要求。④教师引导进行分段思考，让小车在不同路段速度不同。⑤师生共同讨论学生绘制的流程图是否可行。⑥小结分支结构程序设计要点。

【学生活动】

①學生模仿前面例子给小车程序添加障碍物前停车的程序。②思考如何在障碍物前进行缓慢停车。③尝试用画程软件进行缓慢停车的流程图仿真，并进行讨论，说说自己的设计思路。④根据讨论结果修改小车程序。⑤展示设计成果

【设计意图】

通过对小车障碍物前停车和缓慢停车的探究，复习前面所学知识，并深入思考分支结构的高级用法——分支嵌套。

5.承上启下，总结提高

【教学活动】

小结本节课的学习内容，再次强调分支结构的设计思想，同时也指出分支结构的不足，从而引出“循环结构”的课程。

【学生活动】

学生上交作业后下课。

【设计意图】

小结本节课的学习内容，为后续学习做好铺垫。endprint