信息技術(shù)第2課分析摘草莓算法中的控制結(jié)構(gòu)分析摘草莓算法中的控制結(jié)構(gòu)年級五年級上《分析摘草莓算法中的控制結(jié)構(gòu)》該課時教材編排了認識程如何設(shè)計算法、認識流程圖符號、畫流程圖，了解不同類型的控制結(jié)構(gòu)以及它們對解決問題效率的影響，學(xué)會優(yōu)化算法和提高程序運行速度。教材編排合理，教學(xué)環(huán)節(jié)注重實踐與理論相結(jié)合，教材內(nèi)容貼近學(xué)生生活實際，符合五年級學(xué)生認知特點。教學(xué)目標1、信息意識：學(xué)習(xí)算法控制結(jié)構(gòu)，更好地理解和分析算法問題，并且能夠更有效地編寫可靠、高效、算法程序。2、計算思維：在一定的活動情境中，能夠?qū)唵蔚膯栴}進相應(yīng)的解決方案。4、信息社會責(zé)任：了解算法的優(yōu)勢及對知識產(chǎn)權(quán)保護的作用，認和學(xué)習(xí)中的問題的重要性。重點一、什么是順序結(jié)構(gòu)二、什么是分支結(jié)構(gòu)難點1、描述算法的方式有哪些教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖器人能在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)W會一些工作來幫助人們干活。例如，他設(shè)計了采摘草莓的算法，以便日后讓機器人完成摘草莓任務(wù)(圖1-2-1)。我們先一起來探索摘一視頻導(dǎo)入?！净顒酉?qū)А?.認識順序結(jié)構(gòu)；你將學(xué)到學(xué)生之間相互討論采摘草莓的算法，確定活動幫助學(xué)生了解生活中的算法，積極融學(xué)生通過了解什么是控 一一、活動過程一認識順序結(jié)構(gòu)觀察果農(nóng)摘草莓的動作(圖1-2-2),可以總結(jié)出摘草莓的步驟，如圖1-2-3所示。發(fā)現(xiàn)一用一只另一只手剪手夾住發(fā)現(xiàn)一草莓的果柄圖1-2-3摘草莓的步驟分解步驟1:發(fā)現(xiàn)一顆草莓；步驟2:用一只機械手夾住草莓；步驟3:另一只機械手剪斷草莓上方的果柄；步驟4:取下草莓，放入容器中；能完成摘草莓工作。這種按先后順序依次執(zhí)行的算法【想一想】依次完成。例如，醫(yī)院就診系統(tǒng)按就診號依次叫號……你還能舉出1~2個類似的例子嗎?想想這些舉例：1.超市結(jié)賬：顧客需要排隊結(jié)賬，先到2.生產(chǎn)流水線：生產(chǎn)流水線按工序順序進行生學(xué)生通過析摘草莓的步指引學(xué)生課堂學(xué)習(xí)重點思考一下生活中做事是如何分步驟完產(chǎn)則高圖法表表算為理規(guī)(運驟(規(guī)人程同,每個工序完成后再進行下一個工序。這些算法的設(shè)計都遵循了按順序解決問題的原,通過使用隊列或棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以確保問題得到效、有序的解決。算法也可以用流程圖來描述，即將步驟寫在各種用流程圖描述，如圖1-2-4所示。的描述方式。幫助學(xué)生理解算法程序的設(shè)計。示算法的開始示算法的開始開始一步一步地執(zhí)行用一只機械手夾住草莓另一只機械手剪斷草莓上方的果柄示算法取下草莓，放入容器中輸出圖1-2-4機器人摘草莓算法科學(xué)園地】了表示算法明確的步驟以及正確的順序，方便人們范地描述。)自然語言,被稱為用自然語言描述算法。范的流程圖可以清楚地表現(xiàn)算法步驟的順序，幫助圖中不同的圖形符號代表不同的意義，功能也不相,見表1-2-1所列。符號名稱說明過程中的輸入和輸出嘗試畫出幫助學(xué)生熟悉流程圖的處理框過程中需要處理的具體步驟條件判斷的情況流程線過程中的流程控制方向【做一做】1、上網(wǎng)尋找一個流程圖在線繪制平臺，按照如圖1-2-4所示，畫一畫摘草莓算法的流程圖。開始開始發(fā)現(xiàn)一個草莓另一只機械手剪斷草莓上方的果柄 取下草莓，放入容器中結(jié)束后得知其長為4米、高為3米。小明爸爸想購買的乳開始計算墻面面積(4x3=12)計算油漆用量(12-3=4)計算油漆桶數(shù)(4÷2=2) 結(jié)束學(xué)習(xí)拓展知識。學(xué)習(xí)認識分支結(jié)構(gòu)。幫助學(xué)生了解生活中的打開學(xué)生式設(shè)計找草莓【知識拓展】1.食譜制作例子描述：在烹飪時，通常需要按照食譜中的步驟依次進行，例如：(1)準備食材(2)切菜(3)算法設(shè)計：這個過程可以視為一個線性算法，無法進行?？梢允褂煤唵蔚目刂平Y(jié)構(gòu)(如條件語句)來檢查每個步驟是否完成，以確保順序的正確性。2.任務(wù)管理系統(tǒng)先級和時間順序完成，例如：任務(wù)A:調(diào)研任務(wù)B:設(shè)計任務(wù)C:開發(fā)任務(wù)D:測試。算法設(shè)計：這種情況常常使用排序算法，如狀態(tài)管理系統(tǒng)來跟蹤，從而確保每個任務(wù)在其依賴的二一、活動過程一認識分支結(jié)構(gòu)讓機器人誤摘沒有成熟的草莓(圖1-2-5),于是，他改由于需要根據(jù)草莓顏色的差異，做出不同的動不是紅色，然后決定是否采摘。這可用算法中的分支結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，具體算法如下。步驟1:發(fā)現(xiàn)一顆草莓；步驟2:如果草莓是紅色的，那么執(zhí)行步驟3,否則執(zhí)行步驟6;步驟3:用一只機械手夾住草莓；步驟4:另一只機械手剪斷草莓上方的果柄；步驟5:取下草莓，放入容器中；步驟6:算法結(jié)束?！拘≠N士】在自然語言中，可以用“如果……那么……否則…”的句式來描述分支結(jié)構(gòu)，其含義如圖1-2-6所示。在流程圖中，判斷框中的內(nèi)容表示分支結(jié)構(gòu)中的判斷條件，如圖1-2-7所示。學(xué)習(xí)小貼士。幫助學(xué)生拓展思維，學(xué)構(gòu)的語言。思考生活中的分支結(jié)構(gòu)有哪些。判斷條件，只有“是”現(xiàn)一個草莓 嗎?另一只機械手剪斷草莓上方的果柄 取下草莓，放入容器中圖1-2-7機器人摘成熟草莓流程圖【小貼士】流程圖中的判斷框有1個入口、2個出口。其中，2個出口對應(yīng)判斷條件的2個結(jié)果執(zhí)行的不同步【想一想】在生活中解決一些問題時，需要先進行判斷。例如，某游樂園入口閘機系統(tǒng)要先判斷游客年齡是否滿6周歲。如果年齡不滿6周歲，那么可以免票，否則入的金額是否足夠購買商品，如果金額足夠，則售出入的密碼是否正確，如果密碼正確，則允許取款，否3.交通違章處罰系統(tǒng)：交通違章處罰系統(tǒng)需要先判斷車輛是否違反交通規(guī)則，如果違反，則進行處4.醫(yī)療診斷系統(tǒng)：醫(yī)療診斷系統(tǒng)需要先判斷患【科學(xué)園地】示)和“否”(也可用FALSE表示)。例1和例2都是過免費時長，那么收取停車費。流程圖如圖1-2-8所學(xué)生例題熟悉分支結(jié)構(gòu)的流程圖。幫助學(xué)生學(xué)習(xí)更難更復(fù)雜的算法。是 收取停車費圖1-2-8單分支結(jié)構(gòu)分數(shù)錯誤”,否則輸出“該分數(shù)正確”。流程圖如圖1-2-9所示。 學(xué)生課堂通過課件，了法。學(xué)習(xí)拓展知識。幫助學(xué)生學(xué)會讀懂算法。了解分支結(jié)構(gòu)在生活中的應(yīng)用?！咀鲆蛔觥恐ЫY(jié)構(gòu)進行判斷，得出結(jié)果。該三角形是鈍該三角形不是角三角形鈍角三角形圖1-2-10判斷鈍角三角形的分支結(jié)等三角形、直角三角形、等邊三角形 【你知道嗎?】具。改進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中的算法，提高機器人在種植、的勞動強度，還能提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。如圖1-2-11所示為采摘蘑菇機器人它能自動識別蘑菇的品種、測量蘑菇尺寸，并根據(jù)需要進行選擇性采摘。【知識拓展】1.用戶認證：在用戶登錄系統(tǒng)時，可以使用分支結(jié)構(gòu)判斷輸入的用戶名和密碼是否正確。如果正確，則允許用戶登錄；否則，拒絕用戶登錄并顯示相應(yīng)的錯誤信息。2.條件篩選：在數(shù)據(jù)處理過程中，可以使用分支結(jié)構(gòu)根據(jù)特定條件對數(shù)據(jù)進行篩選。例如，在一個學(xué)或優(yōu)秀的學(xué)生，并進行相應(yīng)的統(tǒng)計和處理。3.游戲邏輯：在游戲開發(fā)中，分支結(jié)構(gòu)經(jīng)常被用于處理玩家行為和游戲規(guī)則。例如，在一個冒險類游戲中，當(dāng)玩家遭遇敵人時，可以使用分支結(jié)構(gòu)判斷玩家攻擊力、敵人血量等條件，并根據(jù)不同情況執(zhí)行不構(gòu)實現(xiàn)菜單選擇功能。根據(jù)用戶輸入的數(shù)字或字有3個規(guī)格相同的瓶子，裝有維生素片，其中1瓶里少了3片(次品),借助天平，可以找出這瓶次品果天平平衡，那么剩下的一瓶是要找的次品；如果天是，請用“如果……那么……否則……”的句式來如果瓶子1和瓶子2放到天平上不平衡，那么重、拓展延伸1、交通中的算法設(shè)計?！翊a冗余：當(dāng)分支結(jié)構(gòu)嵌套過多時，代碼會變●可讀性差：嵌套過深的代碼結(jié)構(gòu)會降低代碼的●難以擴展：當(dāng)業(yè)務(wù)邏輯發(fā)生變化時，需要修改完成挑戰(zhàn)練習(xí)。學(xué)習(xí)拓展知識。一步鞏固課堂使課堂學(xué)習(xí)更完整，拓●使用函數(shù)：將重復(fù)的代碼封裝成函數(shù)，可以減●使用設(shè)計模式：針對不同的業(yè)務(wù)邏輯，可以使并通過繼承和多態(tài)等機制實現(xiàn)代碼復(fù)用，提高代(1)明確問題定義：清楚算法要解決的問題或達到的目標。確保每一步都有助于實現(xiàn)這一目標。確定算法的輸入、輸出以及它們之間的關(guān)系，確保每個(2)分解問題：將復(fù)雜的問題分解為更小的、可管理的部分，確保每個部分都有明確的目標和功能。每一部分都應(yīng)能單獨解決問題的一部分，避免不(3)評估每個步驟：對每個步驟進行必要性分(4)驗證和測試：在實際執(zhí)行前，模擬流程確保每個步驟都能按預(yù)期工作，并驗證其必要性和有(5)循環(huán)反饋與改進：在實施和測試后，收集用戶或其他開發(fā)者的反饋，了解哪些步驟有效，哪些步驟可優(yōu)化。根據(jù)反饋和測試結(jié)果不斷優(yōu)化流程圖和學(xué)習(xí)成果，融會貫通。六電影票，撕掉票根。如果是3D電影票那么發(fā)放3