資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第13課 讓計算機會數數 教學設計
課題 讓計算機會數數 單元 第四單元 學科 信息科技 年級 五年級
教材分析 【學情分析】算法是培養計算思維的核心要素之一，主要表現在三個方面：一是能夠清晰地理解問題解決的規則，認識問題的起點、邊界和限定范圍；二是將問題進行分解，即能夠將一個復雜的問題分解成若干子問題，縮小問題的范圍；三是能清楚地分析問題解決方法的優劣，設計和構建操作步驟少、效率高的算法。在信息科技中，算法注重問題求解的有效性。首先要能給出結果而且是正確的結果；其次要關心效率，能在一定時間內快速完成任務，越快越好，且占用的存儲資源越少越好等。通過學習算法和程序實現，學生可以體驗解決問題的過程，培養計算思維能力，這是本模塊的主要目標。算法是信息科技課程的一個核心概念，也是計算機科學的核心內容。在信息社會中，對身邊算法的認識與了解可以更好地提高學習和生活質量。在前面的學習中，學生認識了算法的基本流程（輸入—處理—輸出），能利用自然語言、流程圖等方式描述求解簡單問題的算法，知道算法的三種基本控制結構是順序結構、分支結構和循環結構。本單元將進一步引領學生認識、理解計算機解決問題的基本方法，利用算法中的循環結構來解決實際問題，在體驗編程讓計算機執行的過程中，感受算法實現的優勢和意義。本模塊強調用計算思維解決問題的獨特價值，通過本單元的學習，學生能夠進一步明確算法執行的正確性與效率要求，并能夠進行討論與辨析。【內容結構】
學習目標 1. 信息意識：通過對不同的算法進行分析，幫助學生認識算法效率，知道用不同算法解決同一問題時存在不同的效率。2. 計算思維：認識循環結構和計算機工作特點之間的聯系，體會利用計算機的快速運算能力來解決問題的方法。3. 數字化學習與創新：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。4. 信息社會責任：了解加密算法在保護信息安全方面的意義，增強信息安全意識。
重點 循環結構中重復執行的操作和數值變化的過程。
難點 利用計算機的快速運算能力來解決問題。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
激趣導入 【激趣導入】 思考、注意 吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣。
學習活動 【學習活動1】一、描述“從 1數到 100”的算法1. 縮小問題規模為了便于理解，先把問題規模縮小，分析從 1 數到 10 的過程。思考以下問題。（1）我們數數的過程是什么樣的？（2）數完一個數后，怎么數下一個數？（3）如何讓計算機數數？人數數的過程很簡單，一個數一個數地數下去。如果這個任務交給計算機來完成，也需要進行同樣的過程。那么，讓計算機直接數數不好體現，可以選擇用輸出這些數來表示。2. 回顧學習過的循環結構 循環結構是一種基本的控制結構，用于重復執行循環體中的語句，直到滿足循環條件為止。循環結構可以幫助我們處理那些需要重復執行的任務。循環體指循環結構中需要重復執行的語句，可以包含一個或多個語句。執行過程可以描述如下。（1）如果循環條件成立，則做一遍循環體指定的操作；（2）再檢查循環條件，如果成立，則再做一遍循環體指定的操作；（3）以此類推，重復執行，直到循環條件不再成立。3. 還原問題，描述算法 要讓計算機“從 1 數到 100”，如果是“第一次輸出 1、第二次輸出 2、第三次輸出 3……”那么每次操作都不一樣。如果畫出流程圖，就有 100 個操作框，在一張紙上根本畫不下，事實上也沒必要畫出來。要描述“從 1 數到 100”的操作，每次操作都是相同的，只是數值不同，這樣，可以用循環結構來描述。初始時：這個數為 1 結束時：這個數為 101第 1 次：輸出這個數，然后把這個數加 1。 （判斷這個數是否小于等于 100，此時條件滿足，繼續循環）第 2 次：輸出這個數，然后把這個數加 1。 （判斷這個數是否小于等于 100，此時條件仍然滿足，繼續循環）……第 100 次：輸出這個數，然后把這個數加 1。 （判斷這個數是否小于等于 100，此時條件不滿足，結束循環）【思考-討論】進一步探究：描述讓計算機“從 1 數到 100”，只數其中的奇數 又如何實現？【學習活動2】二、驗證“從 1 數到 100”的算法第 1 步：在 Python 中打開并運行以下參考程序，查看運行結果，了解程序執行的過程，觀察 while 循環結構。在 Python 中，循環結構可以用 while 語句來實現。語句的基本格式如下。while 循環條件 :循環體當循環條件成立時，執行循環體的操作；當循環條件不成立時，退出循環。這個結構不需要統計要運行多少次循環，只需要使用判斷條件來確定什么時候停止循環。第 2 步：修改程序。輸入一個自然數 n，輸出 1 至 n 之間的所有偶數。【學習活動3】三、感受計算機運算處理的優勢用計算機處理問題時的最大優勢，就是其快速的運算能力。第 1 步：啟動 Python，打開它的窗口。第 2 步：運行“數數 .py”程序，觀察并運行，體會編程進行計算的速度。1 秒大約進行 ________ 次數數（加法運算）。第 3 步：運行“數數并輸出 .py”程序，觀察并運行。1 秒大約進行 ________ 次數數（加法運算）和 _______ 次輸出。通過簡單的對比，可以發現，編程讓計算機完成加法運算時，可以充分發揮算法的優勢，提高解決問題的效率。但相對于加法運算來說，輸出操作也要占用不少的時間。利用程序來讓計算機完成數數時，即使是一臺普通的個人計算機，1 秒也可以枚舉幾百萬個數。這個數量可能與計算機的硬件配置和軟件相關，但同一類型的計算機，數量級基本是一致的。而人類進行翻書頁、數物品個數、排隊報數等操作時，每秒最多也就能翻幾頁書、數幾個物體、報幾個數。 聽講、思考、討論 教師通過講授課程內容，向學生傳授知識。學生通過聽講和觀察，學習基礎知識。另外，通過提問的方式引發學生思考，培養其思考和解決問題的能力。
課堂練習 思考并回答 培養學生分析問題及語言表達能力；根據學生的答題情況實時掌握其知識的掌握情況。
課堂小結 知識回顧 對課堂知識進行總結和梳理，幫助學生更好地理解和掌握所學內容。
拓展與提升 1. 如果知道起始數 b 和終止數 e，編程找出 b 到 e 之間的所有奇數。2. 有一個“逢七必過”的游戲，游戲規則如下。（1） 游戲參與者按順序排好隊。（2） 從 1 依次報數到 100，如果是 7 的倍數或末位數是 7，就報“過”。（3） 如果違規了就要被“罰”。嘗試玩一玩這個游戲并思考：游戲中的判斷條件是什么？如何用流程圖描述算法？ 鞏固、拓展 讓學生通過課外拓展，鞏固、延伸所學內容，強化對所學知識的掌握。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)

展開更多......

收起↑