3.4算法及其表示 智能吸尘器算法简单分析
【教材分析】 本节教材的地位、作用等分析。
本节教材位于高中信息技术必修模块第三章中：“算法及其实现”部分内容，本节课的学习目的是使学生体验算法思想，了解算法和程序设计在解决问题过程中的地位和作用；体验信息技术中算法的魅力，为学生选修算法模块奠定基础。
【学情分析】
算法是我们信息技术基础模块的最难的一块内容，课时又少，只有两课时，如果初中信息技术正常开展，那么这个内容也容易开展。
【教学目标】
1.知识与技能
理解算法的含义，体会算法在程序设计中的地位； 培养用计算机编程解决现实问题的能力。 2.过程与方法
能通过观察吸尘器的工作来分析其算法，培养学生用程序设计的思想来思考产品。 3.情感态度与价值观
引导学生了解程序设计的更多知识，体验信息技术的强大魅力； 激发学生对计算机编程解决现实问题的学习欲望，提高学习兴趣。 渗透人文教育，懂得感恩。
【重点难点】
教学重点：算法的特征；算法的表示 教学难点：对算法的理解， 流程图
【设计思想】
新课标强调要“培养解决问题的能力，倡导运用信息技术进行创新实践”，以前教学中我一直从面到点，先讲算法的定义和特点，再举例，效果不是很好，学生印象不深，往往到学期结束的时候，对算法印象全无。
因此，这次在设计本节内容的时候，在选择实例的时候，我从两点考虑：一是生活化，选择的例子尽可能贴近生活，既要达到吸引学生的目的，又能体现技术的真实内涵（现在的学生，生活自理能力太差了）；二是通过把抽象的问题分析成为具体步骤或方法，从而形成算法，让学生理解计算机解决问题的基本过程。
我在选择实例的时候，尽量让这个例子能贯穿整堂课，把一个问题分析透，印象会深刻。
【教学流程】
导入
师：喜欢干家务吗？ 生：不喜欢
师：可是有一个人就是无怨无悔的做着家务（渗透人文教育，懂得感恩） 生：谁？
师：“马大嫂”，你们认识“马大嫂”吗？每个家庭都有。 生：领悟
师： “马大嫂”在我们同学们的年纪时，也是不喜欢干家务的，是什么让他们无怨无悔的干着家务？作为他们的孩子，我们有没有想过替他们分担一点？或者当我们长到“马大嫂”的年龄，我们能不能让家庭生活轻松一些？
生：讨论
师：家庭的智能化脚步离我们越来越近，我们的生活里随处可见，比如有定时功能的家电，洗衣机、洗碗机，今天我给大家推荐一款“买汰扫”的扫：智能吸尘器。（引导学生用计算机编程来解决现实问题）
首先声明，我不是搞推销的，而是带领大家去设计生产产品的。今天我们一起来分析、设计一款智能吸尘器。
首先，我们分析一下原始的手工操作吸尘器的工作需要几步？ 新课（先把复杂的问题简单化，得出大的方向，然后逐步细化） 生：三步，打开电源、开始工作、关闭电源
师：看来你们都是宋丹丹的徒弟，其实这也是我们用计算机解决实际问题的思维：先设计算法、再编制程序来实现算法。
师：什么是算法呢？算法是解决问题的方法和步骤，同学们用的是自然语言描述的算法，我是用流程图来描述算法。
算法描述的方法和步骤应该是有限的，有开必有关；有Begin必有End；
同学们是不是有被忽悠的感觉？有，就说明了我们的同学想的更远了，是啊，我这个算什么算法，跟本没解决什么问题，对了，算法还有一个定义，解题方法的精确描述，
我这个算法的步骤有了，但不够精确描述，所以我们要自顶向下 ，逐步求精。 师：你们说哪个步骤需要细化？ 生：第二步
师：那你们觉得吸尘器要体现智能，应该从哪些方面考虑？ 生：讨论
归结你们的观点,主要有三个:设定清洁路线模块，躲避障碍物模块，自动充电程序 设定清洁路线模块
师：你们拖过地吗?如果让你来拖地,你会选择怎样的路线既能减少重复路线,又能全部覆盖? 好,我们模拟一下,(用flash 规定几个相同的区域,然后计时擦除)把橡皮擦当成我们的吸尘器,擦除前景颜色并计时,……通过大家的实践，我们可以看出几种方案比较科学,通过这个试验,我们知道解决问题的方法有很多,生活中也一样,关键是要选择合适的一种,达到既快又好.这是我们在最优环境下的情况，没有考虑实际情况。 我们看看具体的设计
前面同学们提到躲避障碍物是设计的关键。 躲避障碍物模块
师：躲避障碍物模块是体现吸尘器智能的关键一点，我们先分析碰到墙壁怎么处理，只要碰到墙壁能处理，其他的是不是也是一个道理？
现在我请同学们描述一下碰到墙壁这个算法。
真了不起，你们用自然语言描述了这个算法，我习惯用流程图来描述。 请看我的算法
这个算法同样比较粗糙，我们一起把它修正一下，首先要确定哪些地方需要细化，对了，是怎样判断“有没有碰到墙壁？”，这是核心，你们认为怎样判断好？请大家在纸上设计设计
还有没有其它需要修正的？对了，怎样“转变方向”也要细化，你们认为怎样改变方向好？
就这个流程图本身,还有什么地方需要修正的吗?Y和N线路里有相同的语句,我们可以把
它提出来,放在合并后的线路中.好,我们把经过大家修改后的算法称为智能清扫模块
自动充电程序
我们还少了一个关键模块，地没扫完，电没了怎么办？
现在请同学们参考智能清扫模块的流程图，画一画碰到电不足了那一刻怎么处理的算法。
学生上台画流程图，根据学生的流程图修正，得到循环结构。 回顾小结
现在我们回顾一下我们设计智能吸尘器的过程：首先我们把复杂的问题简单化，设计了一个三步走的算法，然后，选择了一个最优路线，再设计了一个具有智能的障碍物躲避模块和自动充电模块，在第一个流程图里我们提出了算法要有开始和结束，即算法的有限性；最优路线里我们得出了最优算法；障碍物躲避模块我们提出了可行性和没有二义性。
针对以上算法，从开始到结束都离不开这三种情况，就像我们的生活，有可能一路直行、也有可能碰到分叉口、还有就是回到原路，还有没有其他的可能？这就如同我们的算法，所以这三种我们就称为基本结构，由这些基本结构组合成大的程序。
拓展
有了算法，程序实现就容易了，经过我们一起设计的第一代机器人初具模型，请看我们的作品（展示物体碰撞的动画），再看看我写的代码，一些简单的语句你们也看得懂，比如我们的核心模块„„
我们用一节课的时间就已经设计出这样的产品，如果学了一本书，读了四年的大学，你们的产品不知要好到哪里，到时候别忘了给全班同学发一个哦。
课外作业
研究了智能吸尘器，你们有什么启发？那么我们就一起设计一下自己未来的家庭生活吧？
只有想不到的,没有做不到的。想法高于一切，这个想法就是我们今天讲的算法，它不单单存在于我们的计算机行业，生活中处处可见，希望大家做个有心人，好好设计自己未来的生活，设计不好，继续马大嫂的生活。
