2023年12月10日发(作者：)

方法探讨模拟无人驾驶技术（STEAM教学）——顺序结构与选择结构■文/陈　都选题目的：1.让学生注重学习与现实世界的联系。使学生感受算法结构存在于现实生活周围，通过机器人教学增强学习的积极性，同时提高学生的观察能力和动手能力，从而进一步培养直观感受和抽象概括能力；2.让学生体会学习的过程，而非体现在试卷上的知识结果。本节课旨在学生通过视频观察、模仿、操作、探索、经历、设计算法的过程感受算法的两个基本结构，从而进一步完成自动停车、颠簸减速等实际问题；3.课堂的开始介绍35所高校获首批“人工智能”新专业建设资格，结合新时代发展培养学生的科学意识和爱国情操。人才培养离不开爱国教育，尤其是科技方面的人才。本节课通过国家政策的解读，新闻报道使学生体会国家在人工智能、无人驾驶技术等新技术和信息化方面做出的改变和努力（课后有学生表达强烈的愿望，希望能够考进西安电子科技大学人工智能专业）。教学内容分析：本节课选自北师大版《普通高中课程标准实验教课书数学必修3》第85-88页的第二章2.2.1《顺序结构和选择结构》。也是我们学校《STEAM 理念下的机器人初步课程》校本课程的最后一节。教学目标：1.知识与技能：（1）了解顺序结构与选择结构的概念；（2）能够用框图表示顺序结构与选择结构；2.过程与方法：（1）通过使用框图的各个符号的功能，培养学生对图形符号语言和数学语言的转化能力；（2）学生通过模仿、操作、探索、经历设计框图、表达、解决问题的过程，理解框图的顺序结构和选择结构；3.情感态度价值观：通过动手操作，用框图表示算法。使学生体会算法的基本思想——程序化思想，并体会数学表达的准确和简洁，在归纳概括中培养学生的数学表达能力及逻辑思维能力；课程目标：（1）科学（Science）：了解无人驾驶技术工作原理，图形编程的模块操作；（2）技术（Technology）：掌握避障小车模型的搭建及避障距离的调整；（3）工程（Engineering）：了解车体结构、小车搭建等相关知识；（4）人文艺术（Art）：通过对避障小车搭建发现小车整体结构的美与各部分的风格特点；（5）数学（Mathematic）：掌握顺序结构和选择结构以及算法框图的画法。信息化教学策略：在现代教学手段的运用方面，个人认为教学手段是服务于教学目标，不能流于形式。本节课在信息化教学方面，我首先设计用北京卫视关于“人工智能”短视频引入算法框图的概念，让学生了解算法的重要性和趣味性，在完成无人驾驶“自动停车算法设计”实验过程中使用抖音短视频启发学生自主思考，激发学生学习算法的兴趣。STEM积木机器人和平板电脑多元化的教学方式让学生在学完算法的两个结构后能通过实验及时验证回馈。（表略）教学重点、难点：教学重点：运用算法框图框图表达顺序结构和选择结构的算法；教学难点: 规范算法框图的表示以及选择结构算法的框图。教学过程：一、情景导入：35所高校获首批“人工智能”新专业建设资格，其中陕西有三所高校设置人工智能专业。分别是：西安交通大学、西安电子科技大学、西北工业大学（和华为最新合作院校）。（图略）问题1：观看视频短片，回顾上节课“算法”的概念和几个基本框图功能。世界人工智能大会：“人脸识别”算法刷新纪录 在上海打造世界级平台（可以扫码观看视频）。（图略）问题2：对比下列两种操控小车的算法，各自优缺点，你有什么启发？（图略）思考上面两个算法在结构上有什么不同点？学生发现第一个算法是按照步骤依次执行的算法文字描述，而第二个算法的图像表示。在算法设计中，算法框图（也称程序框图）可以准确、清晰、直观地表达解决问题的思路和步骤。（教师板书课题）二、探究新知：1.顺序结构和选择结构的概念。问题3：请根据你的理解，解释下列两种算法在解决什么问题，两种算法的结构如何？（图略）（1）顺序结构：按照步骤依次执行的一个算法，称为具有“顺序结构”的算法，或者称为算法的顺序结构；（2）选择结构：在算法中，需要进行判断条件的真假，依据判断的结果决定后面的步骤，这样的结构通常称为选择结构，也叫条件结构。尽管不同的算法千差万别,但它们都是由三种基本的逻辑结构构成的,这三种逻辑结构就是顺序结构、选择结构和循环结构。（图略）左图此结构中包含一个判断框，根据定的条件P是否成立而选择执行A框或B框．无论P条件是否成立，只能执行A框或B框之一，不可能同时执行A框和B框，也不可能A、B框都不执行。三、实验操作。问题4：设计一个算法完成遇到障碍停车（限时5分钟）播放抖音视频示范引入问题。（激发学生求知欲和学习算法的兴趣）（图略）算法分析:第一步,运行舵机（前进）；第二步,输入红外线探测距离s；第三步，判断感应器s是否小于15cm，若大于等于15cm则继续前行，如果小于15cm则执行第四步；第四步,停止舵机。四、合作创新。问题拓展：如果移开障碍，如何重新运行？（自动化算法，为下节课的循环结构做铺垫）（图略）类比设计一个算法完成遇到颠簸路段减速慢行（颠簸可以通过摇动平板模拟）（限时3分钟）（图略） 颠簸测试问题 颠簸测试答案。问题5：读平板中的“选择结构”的图形编程，请解释该算法在解决什么问题，转化成算法框图怎么画？（图略） 五、反思升华。问题6（讨论环节）：通过现有的设备你还有哪些可实现的算法设计？如果加上声音传感器、湿度传感器、颜色传感器，亮度传感器，温度传感器你还有什么想法？（创新环节）问题7：设计一个算法,求一元二次方程ax2+bx+c=0（a≠0）的根,画出相应的框图.（图略）这个环节使用投影仪将学生的答案投影给同学们展示，完成画法指导和难点突破。课后反思：本节课是北师大版高中数学必修三第二单元第二节课的第一个课时的内容。作为学生来说，已经学习过算法的概念和基本框图，在此基础上，学习本课显得比较熟练。本节课我先通过“人工智能”视频短片创设问题情境，由复习引出，注意新旧知识的联系与发展，注重知识的系统性，强调学生生活经验的作用，自然，亲切的引出学习内容。这也是数学核心素养的重要体现。在新知探究的过程中，我的教学设计291教育版方法探讨是从实验操作出发，直观感知算法的顺序结构和选择结构，为下一步的数学抽象做准备。紧接着模拟视频短片的自动驾驶停车实验，让学生充满好奇，兴趣，激发学习热情。通过直观的、具体的变式引入概念，借助学生已有的具体的直观经验，帮助学生建立感性经验和抽象概念之间的联系，实现从具体到抽象的过渡。参考文献：1.2017年《中学数学教学参考》第六期 林运来 “程序框图与算法的基本逻辑结构”（第一课时）；2.2017年《中学数学教学参考》第六期 肖珊珊

“数学教学从问题开始”。（单位：西安市曲江第三中学）■文/韦丽星众所周知，在数学教学过程中，计算能力是数学教学的一项基本技能。随着我国新课程教学改革的深入有效实施，对我们教师的教学工作做出了新的指示和要求。我国新《数学课程标准》中明确提出:“数学教学的一项重要任务就是培养学生的计算能力,要求学生算得正确、迅速,同时，教师还应注意学生计算方法的合理性和灵活性。”因此，在小学数学教学中，计算将贯穿于学生学习与生活的始末,是新时代所需合格人才所必须具备的基本素质,但现实情况却不容乐观。尤其是农村小学生计算基础薄弱,学生计算能力比较低,这是导致学生数学成绩低下的一个重要原因。在新课改背景下，我们数学教师要重视对学生计算能力的培养,下面我就结合自己的教学实践，简单谈谈自己的点滴体会：一、教师注意创设教学情境,激发学生计算的兴趣。“兴趣是人最好的老师。”在课堂教学中，兴趣也是推动学生主动学习的内在动力。在小学数学教学中，由于数学计算本身是枯燥无味的,而在我国传统教学中我们教师只是机械地讲解,这对于农村小学生来说缺乏吸引力,并不能调动农村小学生参与学习的积极性,所以造成了农村小学生只是在消极地参与、机械地应对,对数学计算没有激情、没有兴趣,这是制约学生计算水平的一个重要因素。因此，在小学数学教学中，我们教师要培养农村小学生的计算能力,首先必须改变以往枯燥的教学,通过创设直观而有趣的情境，激起农村小学生参与计算的浓厚兴趣,引导农村小学生主动参与数学课堂教学活动。二、教师注意培养学生良好的数学计算习惯。在小学数学教学中，做题计算中出现的错误对于农村小学生来说，大多数是粗心大意、马虎、字迹潦草等不良习惯造成的。因此，一个良好的计算习惯是提高农村小学生计算能力的保证。在数学计算训练时，我们数学教师要求学生一定做到：一看、二想、三算、四查。（1）看就是认真对数。学生题目都抄错了，结果又怎么能正确呢？所以，我们数学教师要求学生在抄题和每步计算时，都应当及时与原题或上一步算式进行核对，以免抄错数或运算符号。（2）想就是认真审题。我们数学教师引导学生在做计算题时，不应拿起笔来就下手算，必须先审题，弄清这道题应该先算什么，后算什么，有没有简便的计算方法，然后才能动笔算。另外，计算必须先求准，再求快。（3）算就是认真书写、计算。学生的数学作业、练习的书写都要工整，不能潦草，格式一定要规范，对题目中的数字、小数点、运算符号的书写尤其要符合规范，数字间有适当的间隔，草稿上的竖式也要数位对齐、条理清楚，计算时精力集中，不急不抢。（4）查就是认真演算。学生在计算完时，首先要检查计算方法是不是合理；其次，检查数字、符号会不会抄错，小数点会不会错写或漏写；再次，对计算中途得到的每一个得数和最后的结果都要进行检查和演算。因此，培养学生良好的计算习惯是防止学生计算错误，是提高农村小学生计算能力的重要途径。三、教师注意培养学生数学估算能力，切实打好学习数学的基础。在小学数学教学中，估算可以培养学生的“数感”。因此，在教学中，我们数学教师要引导学生深入理解数学“运算”，帮助学生检查计算的结果正确与否，运用估算的方法对计算的结果做预先定位，快速地确定计算结果的取值范围，通过计算前的估算和计算后的检查，可以避免由于粗心大意造成的错误。我们数学教师可以让学生看计算结果的末一位，如个位是2和9，结果的个位相加就肯定是1，相乘就一定是8，如13×26积不可能是两位数等等。四、教师注意收集学生错题类型，做到对症下药。在小学数学教学中，一般地说，学生在练习时产生的错误，都具有相通性，又具有普遍性，在我们教师指导下，有些比较容易纠正和克服，有些则纠正起来就比较困难，特别是这种错误在头脑中已经生根。所以，我在平日教学中善于及时了解、收集笔算中存在的问题，有预见性、有针对性地选择常见的典型错例，与学生一起分析、交流，通过集体“会诊”，达到既“治病”又“防病”的目的；对于那些形近而易错的试题，则组织对比练习，克服思维定势的消极作用，培养农村小学生比较鉴别的能力。在农村小学生数学计算纠错题型上的练习，我通常这样设计对农村小学生的要求：“判断对错→找出错误处→分析错误原因→改正→总结出预防同类错误的方法。”在数学练习形式上安排有多种形式：可做单项练习，如判断题、找出各题错误处、改错题等练习；也可以做综合练习；可以把各类错题印在作业纸上，课上发给学生改，也可以让学生拿出自己的作业本、错题本，对自己作业中的错题重新分析订正等。总之，在小学数学教学中，我们数学教师注意培养农村小学生计算能力，应该贯彻在整个小学数学教学的全过程，既要加强对农村小学生基本技能的训练，同时也要注重对农村小学生的针对性训练。我们数学教师只要认真钻研教材，教学中不断进行总结和完善，认真挖掘数学计算题中的能力因素，农村小学生的计算能力一定能得到不断提高。（单位：广西百色市田林县利周瑶族乡中心校）关于提高农村小学计算能力的探讨教育版292