第六節(jié)機(jī)器人走迷宮說課稿-2025-2026學(xué)年初中信息技術(shù)粵高教版B版九年級(jí)下冊(cè)-粵高教版B版主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容本節(jié)課選自2025-2026學(xué)年初中信息技術(shù)粵高教版B版九年級(jí)下冊(cè)，具體章節(jié)為“第六節(jié)機(jī)器人走迷宮”。本節(jié)課主要內(nèi)容包括：了解機(jī)器人走迷宮的基本原理，學(xué)習(xí)使用編程語言編寫簡單的迷宮求解程序，掌握迷宮問題的解決方法，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和編程實(shí)踐能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)學(xué)情分析九年級(jí)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)課程已經(jīng)有一定的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，具備基本的計(jì)算機(jī)操作能力和網(wǎng)絡(luò)素養(yǎng)。在知識(shí)層面，學(xué)生對(duì)編程語言有一定的了解，如熟悉基本的語法結(jié)構(gòu)和控制語句。然而，在編程思維和算法設(shè)計(jì)方面，學(xué)生可能存在一定的困難，特別是在解決復(fù)雜問題時(shí)，缺乏系統(tǒng)性的思考和方法。

在能力方面，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力較強(qiáng)，但獨(dú)立解決問題的能力還有待提高。他們?cè)诿鎸?duì)迷宮問題這樣的邏輯問題時(shí)，往往能夠通過試錯(cuò)法找到解決方案，但在編寫程序時(shí)，可能會(huì)遇到代碼邏輯錯(cuò)誤或效率低下的問題。

從素質(zhì)角度來看，學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作精神有待進(jìn)一步培養(yǎng)。在信息技術(shù)課程中，學(xué)生需要通過合作完成編程任務(wù)，這有助于提高他們的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。此外，學(xué)生在面對(duì)挑戰(zhàn)時(shí)，需要具備堅(jiān)持不懈的精神，這對(duì)于他們?cè)诰幊虒W(xué)習(xí)中的持續(xù)進(jìn)步至關(guān)重要。

在行為習(xí)慣上，部分學(xué)生可能存在依賴性強(qiáng)、缺乏自主學(xué)習(xí)意識(shí)的問題。在信息技術(shù)課程中，這種習(xí)慣可能會(huì)影響學(xué)生對(duì)編程技能的深入學(xué)習(xí)和理解。因此，本節(jié)課需要引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力。

總體而言，學(xué)生對(duì)本節(jié)課所涉及的迷宮問題有一定的興趣，但在編程思維和算法設(shè)計(jì)方面存在一定的不足。針對(duì)這些情況，本節(jié)課將通過實(shí)踐操作和問題引導(dǎo)，幫助學(xué)生提高編程能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)步驟師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過講解迷宮問題的基本原理和編程思路，幫助學(xué)生建立概念框架。

2.討論法：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享解決迷宮問題的不同方法和思路，促進(jìn)思維碰撞。

3.實(shí)驗(yàn)法：引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手編寫程序，通過實(shí)驗(yàn)操作體驗(yàn)編程過程，培養(yǎng)實(shí)踐能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體演示：利用PPT展示迷宮問題的解決步驟，直觀展示編程思路。

2.在線編程平臺(tái)：使用在線編程工具，讓學(xué)生實(shí)時(shí)編寫和調(diào)試代碼，提高學(xué)習(xí)效率。

3.教學(xué)軟件：借助編程教學(xué)軟件，提供豐富的迷宮案例和編程練習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。教學(xué)過程一、導(dǎo)入新課

（教師）同學(xué)們，大家好！今天我們要一起探索一個(gè)有趣的問題——機(jī)器人如何走迷宮？這個(gè)問題不僅考驗(yàn)機(jī)器人的智能，也考驗(yàn)我們的編程能力。在我們開始學(xué)習(xí)之前，請(qǐng)大家思考一下，如果讓你設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)器人走迷宮的程序，你會(huì)從哪里入手呢？

（學(xué)生）...

（教師）很好，大家已經(jīng)提出了自己的想法。接下來，我們就將通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，一步步揭開機(jī)器人走迷宮的奧秘。

二、新課講授

1.了解迷宮問題

（教師）首先，我們需要了解迷宮問題的基本概念。迷宮是一個(gè)由通道和墻壁組成的封閉空間，機(jī)器人需要找到一條從起點(diǎn)到終點(diǎn)的路徑。那么，迷宮問題的特點(diǎn)是什么呢？

（學(xué)生）...

（教師）迷宮問題具有以下特點(diǎn)：目標(biāo)明確、路徑復(fù)雜、求解難度大。接下來，我們將通過實(shí)例來分析迷宮問題的具體特點(diǎn)。

2.機(jī)器人走迷宮的基本原理

（教師）為了解決這個(gè)問題，我們需要了解機(jī)器人走迷宮的基本原理。一般來說，機(jī)器人走迷宮的方法有以下幾種：

（1）深度優(yōu)先搜索（DFS）

（2）廣度優(yōu)先搜索（BFS）

（3）A*搜索算法

3.編程實(shí)現(xiàn)

（教師）了解了基本原理后，我們開始動(dòng)手編寫程序。以深度優(yōu)先搜索算法為例，我們將通過以下步驟實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走迷宮：

（1）定義迷宮結(jié)構(gòu)

（2）實(shí)現(xiàn)搜索算法

（3）繪制迷宮路徑

（4）測試程序效果

（學(xué)生）...

（教師）在編寫程序的過程中，大家可能會(huì)遇到各種問題。我會(huì)逐一解答，幫助大家克服困難。

三、課堂實(shí)踐

1.分組討論

（教師）現(xiàn)在，請(qǐng)大家分成小組，討論如何實(shí)現(xiàn)機(jī)器人走迷宮。在討論過程中，可以嘗試運(yùn)用我們剛才學(xué)到的深度優(yōu)先搜索算法。

（學(xué)生）...

2.編程練習(xí)

（教師）各小組討論完畢后，開始編寫程序。請(qǐng)大家注意，程序要簡潔、易懂，并具有良好的可讀性。

（學(xué)生）...

3.互評(píng)交流

（教師）各小組完成編程后，進(jìn)行互評(píng)交流。評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：程序的正確性、效率、可讀性等。

（學(xué)生）...

四、課堂總結(jié)

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容

（教師）今天我們學(xué)習(xí)了機(jī)器人走迷宮的基本原理和編程實(shí)現(xiàn)方法。大家掌握了嗎？

（學(xué)生）...

（教師）好的，下面我將對(duì)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行總結(jié)。

2.強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)

（教師）本節(jié)課的重點(diǎn)在于：

（1）了解迷宮問題的基本概念和特點(diǎn)

（2）掌握機(jī)器人走迷宮的基本原理

（3）學(xué)會(huì)使用深度優(yōu)先搜索算法實(shí)現(xiàn)迷宮求解

3.提出課后作業(yè)

（教師）為了鞏固所學(xué)知識(shí)，請(qǐng)大家完成以下課后作業(yè)：

（1）編寫一個(gè)簡單的迷宮求解程序

（2）分析并比較深度優(yōu)先搜索、廣度優(yōu)先搜索和A*搜索算法的優(yōu)缺點(diǎn)

（3）嘗試使用其他算法解決迷宮問題

五、教學(xué)反思

本節(jié)課通過講解、討論、實(shí)踐等多種教學(xué)方法，幫助學(xué)生掌握了機(jī)器人走迷宮的基本原理和編程實(shí)現(xiàn)方法。在教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)以下問題：

1.部分學(xué)生對(duì)迷宮問題的理解不夠深入，需要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

2.在編程實(shí)踐環(huán)節(jié)，部分學(xué)生遇到困難時(shí)，缺乏獨(dú)立解決問題的能力。

針對(duì)以上問題，我將在今后的教學(xué)中，加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的講解，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和解決問題的能力。同時(shí)，注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，提高他們的實(shí)踐能力。知識(shí)點(diǎn)梳理1.迷宮問題的定義與特點(diǎn)

-迷宮問題的基本概念：由通道和墻壁組成的封閉空間，機(jī)器人需要找到從起點(diǎn)到終點(diǎn)的路徑。

-迷宮問題的特點(diǎn)：目標(biāo)明確、路徑復(fù)雜、求解難度大。

2.機(jī)器人走迷宮的基本原理

-深度優(yōu)先搜索（DFS）：從起點(diǎn)開始，一直深入到不能再深入為止，然后回溯。

-廣度優(yōu)先搜索（BFS）：從起點(diǎn)開始，一層層向外擴(kuò)展搜索。

-A*搜索算法：結(jié)合啟發(fā)式搜索和最佳優(yōu)先搜索，尋找最短路徑。

3.迷宮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

-迷宮的表示方法：二維數(shù)組、鄰接矩陣、圖的表示等。

-迷宮的初始化：設(shè)定迷宮的尺寸、通道和墻壁的位置。

4.編程實(shí)現(xiàn)

-算法選擇：根據(jù)迷宮的特點(diǎn)和需求選擇合適的搜索算法。

-程序結(jié)構(gòu)：定義迷宮結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)搜索算法、繪制迷宮路徑、測試程序效果。

5.搜索算法的實(shí)現(xiàn)

-深度優(yōu)先搜索（DFS）的實(shí)現(xiàn)：使用遞歸或棧實(shí)現(xiàn)深度優(yōu)先遍歷。

-廣度優(yōu)先搜索（BFS）的實(shí)現(xiàn)：使用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先遍歷。

-A*搜索算法的實(shí)現(xiàn)：使用優(yōu)先隊(duì)列實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式搜索。

6.迷宮路徑的繪制

-繪制迷宮路徑的方法：使用字符、圖形或圖像顯示迷宮和路徑。

-路徑優(yōu)化：根據(jù)需要優(yōu)化路徑的顯示效果，如顏色、粗細(xì)等。

7.測試與調(diào)試

-編寫測試用例：設(shè)計(jì)各種不同類型的迷宮，測試程序的正確性。

-調(diào)試程序：分析程序運(yùn)行結(jié)果，找出錯(cuò)誤并修復(fù)。

8.算法優(yōu)化

-分析搜索算法的時(shí)間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度。

-優(yōu)化算法：根據(jù)具體情況，對(duì)搜索算法進(jìn)行優(yōu)化，提高效率。

9.應(yīng)用拓展

-迷宮問題的應(yīng)用領(lǐng)域：游戲開發(fā)、路徑規(guī)劃、人工智能等。

-運(yùn)用迷宮問題解決其他實(shí)際問題：如物流路徑優(yōu)化、機(jī)器人避障等。

10.教學(xué)評(píng)價(jià)

-課堂表現(xiàn)：觀察學(xué)生的參與度、討論積極性等。

-編程實(shí)踐：評(píng)估學(xué)生的編程能力和解決問題的能力。

-課后作業(yè)：檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度和應(yīng)用能力。板書設(shè)計(jì)①迷宮問題概述

-迷宮定義：由通道和墻壁組成的封閉空間

-迷宮特點(diǎn)：目標(biāo)明確、路徑復(fù)雜、求解難度大

②機(jī)器人走迷宮的基本原理

-搜索算法：深度優(yōu)先搜索（DFS）、廣度優(yōu)先搜索（BFS）、A*搜索算法

-算法比較：DFSvsBFSvsA*

③迷宮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

-迷宮表示方法：二維數(shù)組、鄰接矩陣、圖的表示

-迷宮初始化：設(shè)定迷宮尺寸、通道和墻壁位置

④編程實(shí)現(xiàn)

-程序結(jié)構(gòu)：迷宮結(jié)構(gòu)定義、搜索算法實(shí)現(xiàn)、路徑繪制、測試效果

-算法選擇：根據(jù)迷宮特點(diǎn)選擇合適算法

⑤搜索算法實(shí)現(xiàn)

-深度優(yōu)先搜索（DFS）：遞歸/棧實(shí)現(xiàn)深度優(yōu)先遍歷

-廣度優(yōu)先搜索（BFS）：隊(duì)列實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先遍歷

-A*搜索算法：優(yōu)先隊(duì)列實(shí)現(xiàn)啟發(fā)式搜索

⑥迷宮路徑繪制

-繪制方法：字符、圖形、圖像顯示迷宮及路徑

-路徑優(yōu)化：顏色、粗細(xì)等顯示效果優(yōu)化

⑦測試與調(diào)試

-測試用例：設(shè)計(jì)不同類型迷宮測試程序正確性

-調(diào)試程序：分析運(yùn)行結(jié)果，找出錯(cuò)誤并修復(fù)

⑧算法優(yōu)化

-時(shí)間復(fù)雜度：分析搜索算法的時(shí)間復(fù)雜度

-空間復(fù)雜度：分析搜索算法的空間復(fù)雜度

-算法優(yōu)化：根據(jù)具體情況優(yōu)化算法，提高效率

⑨應(yīng)用拓展

-應(yīng)用領(lǐng)域：游戲開發(fā)、路徑規(guī)劃、人工智能等

-實(shí)際問題解決：物流路徑優(yōu)化、機(jī)器人避障等

⑩教學(xué)評(píng)價(jià)

-課堂表現(xiàn)：參與度、討論積極性

-編程實(shí)踐：編程能力、解決問題能力

-課后作業(yè)：知識(shí)掌握程度、應(yīng)用能力反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.融入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)：在教學(xué)中，我嘗試將迷宮問題與實(shí)際項(xiàng)目相結(jié)合，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中學(xué)習(xí)編程知識(shí)，提高他們的實(shí)際應(yīng)用能力。

2.強(qiáng)化實(shí)踐操作：通過設(shè)置編程實(shí)驗(yàn)和小組合作項(xiàng)目，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問題

1.學(xué)生編程基礎(chǔ)參差不齊：由于學(xué)生之前的編程基礎(chǔ)不同，導(dǎo)致在編程實(shí)踐環(huán)節(jié)，部分學(xué)生難以跟上進(jìn)度，影響了整體教學(xué)效果。

2.教學(xué)方法單一：過分依賴講授法，未能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性和積極性，課堂氛圍不夠活躍。

3.評(píng)價(jià)方式不夠全面：評(píng)價(jià)主要集中在對(duì)程序正確性的檢查，缺乏對(duì)學(xué)生編程思維和問題解決能力的綜合評(píng)價(jià)。

反思改進(jìn)措施（三）改進(jìn)措施

1.分層次教學(xué)：針對(duì)學(xué)生編程基礎(chǔ)的不同，設(shè)計(jì)不同難度的編程任務(wù)，確保每個(gè)學(xué)生都能在適合自己的層面上學(xué)習(xí)和進(jìn)步。

2.豐富教學(xué)方法：結(jié)合講授法、討論法、實(shí)驗(yàn)法等多種教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂互動(dòng)性。例如，可以引入游