資源簡介

信息科技單元教學設計模板
學校 學科/年級/設計者 信息科技五年級
教材 義務教育信息科技教學指南 單元/課時 第二單元4課時
教材分析 《義務教育信息科技教學指南－算法結構與描述》是五年級第二單元的內容，是要通過多樣性的實例讓學生對算法形成初步的認識，了解算法的三種基本控制結構；通過不同的基本控制結構的組合運用，體驗和欣賞算法邏輯的精妙，并能用自然語言、流程圖等方式描述算法。在這個過程中，學生需要對求解的問題進行抽像和分解，將解決問題的過程歸納為一系列清晰的操作步驟，理解算法是通過明確的、可執行的操作步驟描述的問題求解方案，并遷移到計算機解決問題的過程中，為后續"算法的執行"的學習奠定基礎。 本單元的主要任務是認識、學習算法的三種基本控制結構：順序結構、循環結構和分支結構。利用這三種基本結構可以組成各種不同的算法。算法是解決問題的方法和步驟，通常可以用自然語言、流程圖等進行描述。自然語言靈活性比較高，描述起來比較簡單，但有時會顯得不夠嚴謹。流程圖用特定的圖框和流程線來表達操作步驟和先后順序，讓思維過程具體化，更加直觀、易于理解，貼近程序實現的方法。算法描述時，首先用自然語言對問題的核心步驟進行描述，再用流程圖對算法做更嚴謹的描述。恰當的算法描述便于認識、分享和實現問題解決的思路
課標分析 信息意識 （1）感受應用信息科技獲取與處理信息的優勢，初步認識信息處理的作用與價值。 （2）理解科學精神、原創精神， 具有將創新理念融入自身學習、生活中的意識。 計算思維 （1）通過生活中的實例，了解算法的特征和效率。能用自然語言、流程圖等方式描述算法。知道解決同一問題可能會有多種方法，認識到采用不同方法解決同一問題時可能存在時間效率上的差別。 （2）對于給定的任務，能將其分解為一系列的實施步驟，使用順序、分支、循環三種基本控制結構簡單描述實施過程,通過編程驗證該過程。 （3）在問題解決過程中，能將間題分解為可處理的子問題,了解反饋對系統優化的作用。 數字化學習與創新 （1）通過學習身邊的算法，體會算法的特征，有意識地將其應用于數字化學習過程中,適應在線學習環境。 信息社會責任 （1）了解算法的優勢及對知識產權保護的作用，認識到算法對解決生活和學習中的問題的重要性。 （2）知道實際應用中的算法一般都存在某些局限，增強在信息社會中的責任擔當和正確應對能力。
學情分析 學生的認知發展處于從具象思維到抽象思維的過渡時期。教學實踐應該把握這一階段的特點，注重具象內容和抽象內容的關系與平衡。通過生活實例的分析，發揮學生主體性，利用學生的學習興趣，讓學生探索、追求、思考，培養實踐探究能力。初步對算法形成認識，了解算法的三種基本控制結構；通過不同的基本控制結構的組合運用，體驗和欣賞算法邏輯的精妙，并能用自然語言、流程圖等方式描述算法。
學習目標 1. 通過生活中的實例，知道算法是為了解決某個特定問題所確定的一系列步驟，并能用自然語言、流程圖描述。 2. 認識流程圖中每種圖框的含義和表示，知道順序結構、分支結構和循環結構的描述方法。 3. 針對特定問題，能按照算法的基本流程（輸入—處理—輸出）分析問題并解決問題。 4. 能利用程序驗證算法，嘗試編寫簡單的程序實現算法。 5. 知道算法步驟之間的邏輯關系，了解算法的執行路徑。
重難點 學習重點： 1.通過生活中的實例，知道算法是為了解決某個特定問題所確定的一系列步驟，并能用自然語言、流程圖描述。
學習難點： 1. 針對特定問題，能按照算法的基本流程（輸入—處理—輸出）分析問題并解決問題。 2. 能利用程序驗證算法，嘗試編寫簡單的程序實現算法。
學習環境 多媒體電腦、信息科技實驗室、國家中小學智慧教育平臺、課件
學習過程 課時安排學習內容評價前置1課時 （基礎知識）項目準備 數學運算講方法認識算法的順序結構，流程圖中每種圖框的含義和表示子項目一 判斷選擇用分支認識算法的分支結構1課時 （內容拓展）子項目二 重復操作用循環認識算法的循環結構1課時 （總結評價）子項目三 算法的驗證與實現 編寫簡單程序驗證算法
第五課 數學運算講方法 學習目標 1. 通過對數學運算中求解方法的分析，了解算法在數學解題中的作用，認識算法的順序結構。 2. 從算法視角看待計算問題，知道算法是解決問題的方法描述。 教學重難點： 1. 用自然語言描述數學運算中的算法； 2. 把簡單計算題的解題過程，用明確有序的步驟表示 教學過程： 知識鏈接 最近降溫了，天氣越來越冷，老師查了下今天的最高氣溫是68.9華氏度，最低氣溫51.8華氏度，你聽懂了今天氣溫的情況嗎？ 自主學習 溫度計量方式的轉換 教師提出問題 （學生回答） 1. 所求是什么？——攝氏溫度。 2. 已知條件是什么？——華氏溫度。 3. 怎么求解？——通過已知的公式進行轉換。 師：我們把大問題分解為若干小問題，解決這些小問題，整個問題就會迎刃而解。 任務出示：給定一個華氏溫度的值（輸入），通過公式可以計算（處理）得到相應 攝氏溫度的值（輸出），這個轉換公式就是一種比較簡單的算法。 學生用自然語言描述轉換的算法步驟 師：為了更直觀地描述以上步驟，可以使用流程圖描述。 介紹流程圖的基本含義，解釋流程圖中圖框的功能，包括開始和結束的表示、表示執行方向的流程線等。 師：講解順序結構。學生傾聽 三、合作交流 計算大豆種子的數量 在實驗室做實驗時，科學課老師分發大豆種子讓同學們進行發芽實驗。 第 1 小組分 3 粒、第 2 小組分 5 粒、第 3 小組分 7 粒……按此規律，計算第 10 小組的種子是多少粒？老師一共分發了多少粒種子？請小組合作解決問題 學生思考，小組合作 學生小組匯報，數據演算，推理公式 學生使用流程圖繪制算法 四、反饋總結 通過本節課的學習，你收獲了什么，和大家分享。 五、拓展與提升 為提升學生閱讀的積極性，某教育網站推出一項活動：閱讀簽到能夠獲得積分，積分可以換購圖書。具體細則是：簽到 1 次得 1 個積分，簽到 2次共得 4 個積分，簽到 3 次共得 7 個積分，簽到 4 次共得 10 個積分…… 按此規律，計算簽到 15 次的積分。 （任務提升，課堂時間不夠可作為課后作業） 第六課 判斷選擇用分支 學習目標 1.通過購買公園門票的情境，認識算法的分支結構，初步學會用自然語言和流程圖描述分支結構。 2. 通過分析公園購票的規則，能夠確定分支結構的判斷條件和執行路徑，培養分析問題的能力。 教學重難點： 1. 分支結構的判斷條件和執行路徑； 2. 用流程圖描述分支結構。 教學過程： 知識鏈接 在日常生活中，我們乘坐高鐵、公交車，觀賞電影，聽音樂會，進入游樂場、公園等，大都需要購票，不同場合通常會有不同的收費標準。這些標準通常會對老人、兒童、學生、軍人、殘障人士等，給予相應的優惠。各類購票的收費標準中，存在哪些規則或條件？ 學生回答 自主學習 描述公園購票的算法 周末，小智和妹妹參加在某公園舉辦的青少年科技主題活動，小智在售票窗口購買了門票。小智與售票員的對話如下（課件）。 基于以上情境，討論下面的問題。 1. 在購票過程中要經歷哪些步驟？ 2. 售票員采用的售票規則是什么 教師提出問題 （學生回答） 教師講解個分支結構的算法。 第 1 步：確定輸入的數據。需要獲取購票人的身高數據。 第 2 步：描述判斷的條件。 如果身高小于 120 厘米，可以購買半價票，票價是 5 元。否則需要購買全價票，票價是 10 元。 第 3 步： 用分支結構規范化描述。 把判斷條件的描述轉化為分支結構的表達方式。 如果（身高小于 120 厘米）： 可以購買半價票，票價是 5 元 否則： 需要購買全價票，票價是 10 元 第 4 步：用流程圖描述。 師：當以“身高≥ 120 厘米”作為判斷條件時，如何修改流程圖？ 學生回答，繪制流程圖 三、合作交流 描述過馬路的分支選擇 師：在現實生活中，算法往往不是固定的步驟，有些步驟需要根據外部條件來確定如何做。例如，在路口過馬路時，除了按照路口紅綠燈的要求通過，還可以觀察路口附近是否有過街天橋或地下通道。如果有，從條件框的“是”分支出發，走過街天橋或地下通道過馬路；如果沒有，則從條件框的“否”分支出發，仍然從紅綠燈路口過馬路。也就是說，要根據實際情況進行選擇。 請小組合作繪制流程圖 學生思考，小組合作 學生小組匯報，學生使用流程圖繪制算法 四、反饋總結 通過本節課的學習，你收獲了什么，和大家分享。 五、拓展與提升 1. 生活中還有哪些存在分支結構的情況？請說出這些分支結構中的判斷條件和執行路徑。 2. 判斷兩個自然數的大小時，我們往往通過觀察就可以比較出來。而要讓計算機完成這項工作，就要用到分支結構。補充下面的算法流程圖，要求輸入兩個不同的自然數，比較判斷后輸出其中較小的數。 繪制流程圖。 （任務提升，課堂時間不夠可作為課后作業） 第八課 算法驗證與實現 學習目標 1. 初步嘗試編寫簡單的程序，對算法進行驗證與實現。 2. 知道變量的含義，了解少兒編程軟件的用法。 教學重難點： 1. 初步嘗試編寫簡單的程序，對算法進行驗證與實現。 2. 知道變量的含義，了解少兒編程軟件的用法。 教學過程： 一、知識鏈接 師：了解算法并不一定需要編程，可以通過日常生活中的問題分解和步驟規劃來認識。然而，要讓算法真正發揮效力，通常需要借助程序來實現。編程可以把我們的想法和思路轉化為計算機能夠“認識”的指令，并指導計算機按照設計的算法來執行任務。 學生傾聽 二、自主學習 編程實現買水果計算價格 師：小智家里要來客人，他陪媽媽去超市買水果，每千克蘋果 8.5 元，每千克香蕉 12.6 元。 請編寫一個程序，幫助小智媽媽計算買水果需要的總金額。先來討論以下問題，了解編程讓計算機執行的過程。 1. 我們設計的算法，計算機認識嗎？ （使用自然語言描述，計算機無法識別） 2. 怎樣讓計算機認識呢？ （將算法描述的過程通過程序告訴計算機） 3. 如何編寫程序，把這些步驟寫成計算機能認識的呢？（（用計算機認識的程序語言寫出每個步驟的指令） 師：下面分析要解決的“買水果計算價格”問題。 1. 要輸入的數據有哪些？ 2. 要對這些數據進行哪些處理？ 3. 輸出的數據是什么？ 師請你自己想想基本流程輸入、處理、輸出應該有什么步驟，并繪制流程圖。 學生思考完成任務 教師講解少兒編程軟件實現程序的步驟，學生傾聽 學生自己嘗試制作程序 三、合作交流 編程驗證公園購票的算法 師：還記得在公園購票的算法嗎？我們一起來回顧流程圖 學生思考制作程序的積木代碼 請學生小組合作制作程序， 小組匯報 教師講解，學生調試程序 師：編程不僅是一種技能，更是一種思維方法。先把復雜問題分解為基本步驟，再通過編程把這些步驟轉化為計算機能夠識別的指令，并讓計算機執行這些指令，從而完成各種任務。 四、反饋總結 通過本節課的學習，你收獲了什么，和大家分享。 五、拓展與提升 1. 小智陪媽媽去超市買水果時，遇到超市有活動優惠，購買的單種水果超過 4 千克就可以打 9 折。請修改前面編寫的程序，重新計算買水果需要支付的總金額。 2. 嘗試用程序驗證與實現第 6 課中的以下算法。 輸入兩個不同的自然數，比較判斷后輸出其中較小的自然數 （任務提升，課堂時間不夠可作為課后作業）
學習總結
作業活動 檢測類：每節課的課堂任務 練習類作業：每課的的擴展練習
學習反思

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