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选修5人工智能初步《4.1.2重排九宫问题的状态树表示》教案优质课下载
三、教学目标
知识与技能：了解重排九宫问题及其状态树的表示，并了解一些树的术语。
过程与方法：引导学生探究学习画待求解的问题状态树的方法；掌握用状态树表示和求
解一些简单问题的过程和方法。
情感态度价值观：通过案例分析，提高学生的学习兴趣，培养学生渴望知识的情感要求。
四、重难点
教学重点：理解树的构成并且能用状态树描述待求解的问题。
重点分析：给出所求解问题的状态树表示，可以使问题更易解决。求解重排九宫问题实际上就是从给定的初始状态移动棋子，以实现预定的目标状态。我们把多种不同的移动过程用一棵状态树来表示，则求解“重排九宫问题”就变成了在一棵状态树上从初始状态到查找目标状态的过程。
教学难点：用状态树描述待求解的问题。
难点分析：对待求解的问题进行分析，找出问题操作过程中的规律和所有可能存在的状态，按照状态空间表示法的要求，画出其状态树，这是一个难点。要引导学生进行探究，示范画待求解的问题状态树的方法。
五、教学方法
讲授法、演示法、分组合作探究法、问题驱动法、练习法。
六、教学策略
本节课以问题驱动为主、以演示、讲授、分组合作探究和练习等为辅展开教学。并尝试从以下三个方面着手，对本节课进行了组织和安排，具体安排见表１－１所示。
１．利用问题导航
思维是从问题开始的，故本节课以学生为主体、以重排九宫问题为学习起点，以问题为核心规划学习内容，让学生围绕问题寻求解决方案。从而激发学生的求知欲，活跃学生思维，提高学生学习的主动性以及在教学过程中的参与程度。以“怎么画状态树”、“为什么画状态树”等问题为纲领，贯穿课堂始终。
2．创设合作情境
安排学生3人为一小组，在画重排九宫问题的状态树时，学生很难在有限的课堂时间内画出来整个状态树。因此，此处安排学生分组合作完成重排九宫问题的状态树，小组学生可以互相探讨合作画出本小组的分支。利用这一教学活动，为学生提供一个自主学习、合作交流的机会，提高学生自主学习的主动性。
3．及时总结整理
首先，在总结重排九宫问题状态树的生成过程时，让学生思并回答这颗状态树是怎样生成的；然后，在重排九宫问题和迷宫问题的状态树讲解结束时，让学生思考并尝试回答为什么要画状态树；最后，对本节课所学进行归纳总结。以上三处皆是先让学生去思考问题，去分析和归纳所学内容。这样让学生自己理清知识脉络，纳入认知系统，从而提高自学能力。
表１－１ 教学策略安排和简述
教学环节教学策略说明导入视频激发学生的学习兴趣自主探究问题驱动+学生演示通过问题1，使学生了解棋子的4种移动方法。讲授问题驱动+教师演示通过问题2，演示重排九宫问题的状态树第一步的走法，从而引导学生画出其他分支。合作探究问题驱动+小组讨论在上一步的基础上，引导学生通过分组合作探究的方式将剩下的三步走法列出来。讲授问题驱动+讲授通过问题3，讲授重排九宫问题状态树的生成过程和表示方法。讲授问题驱动通过问题（１）～（3）这3个小问题让学生了解树的术语。课堂练习练习+讲授结合前面所讲的两个案例和问题4，使学生对用状态树表示待求解的问题有一个更深层次的理解。总结问题+讲授学生归纳，教师总结。七、教学环境
多媒体电子白板教室
八、教学过程
【导入】视频：人机国际象棋大战