資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第23課 兔子增長有規律（2） 教學設計
課題 兔子增長有規律（2） 單元 第六單元 學科 信息科技 年級 五年級
教材分析 【學情分析】通過枚舉遍歷所有數據是一種簡單直接的數據查找方法。本單元的遍歷主要指將問題所有可能的數據都通過枚舉法查找出來。在枚舉過程中，檢查每個結果是否是當前問題的正確答案。如果是，則問題解決完成；如果不是，則繼續枚舉，直到所有可能的數據都被訪問和檢查完成。在進行歸納推理時，如果逐個考查了某類事件的所有可能情況后得出一般性結論，那么該結論通常是可靠和穩定的。遍歷是一種訪問數據、處理數據的方法，在算法實現中，可以用于搜索、排序、過濾等操作。實際上，在前面的學習中，已經多次用到通過枚舉法遍歷數據的方法。例如，找出 1 到n之間所有能被 5 整除的自然數，通過逐個檢查 1 到n之間的所有自然數，判斷其是否能被 5 整除，如果能被整除就輸出顯示。又如，破解密碼鎖的問題，也是通過逐個檢查相應范圍內的所有字符組合，從而找到滿足條件的答案。在現實生活中，人們也常用這種方法思考問題、解決問題。例如，雞兔同籠問題，起初會用“湊數”的方法來尋找答案，這個“湊數”過程其實就是通過枚舉法遍歷所有可能數據的過程。但人思考、解決這個問題時，通常僅限于數據量較小的情況，如果數據量較大，這個“湊數”過程就會很耗費時間。如果編程讓計算機通過遍歷所有數據來求解，因為計算機運算速度非常快，數據處理能力很強，只需非常短的時間就能完成任務。因此，用計算機解決問題時，通過枚舉法遍歷所有數據是一種常用而且有效的問題求解方法。本單元通過幾個典型例子，讓學生認識通過遍歷數據解決問題的基本過程和方法，提升分析問題與解決問題的能力，培養適應數字時代的思維能力、創新能力。【內容結構】
學習目標 1. 信息意識：在問題求解過程中，有意識地尋求恰當的算法解決問題，嘗試利用算法解決現實生活中的問題。2. 計算思維：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. 數字化學習與創新：根據學習任務，合理選擇數字設備、平臺和資源，通過任務分解的方式提高學習效率。4. 信息社會責任：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。
重點 依據自然語言描述的算法補充流程圖；利用程序驗證兔子增長的算法。
難點 利用程序驗證兔子增長的算法。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
激趣導入 【上節回顧——“兔子農場”】1 月，農場里有一對小兔；2 月，這對小兔長成一對大兔；3 月，這對大兔生了一對小兔，這時農場里有 2 對兔；4 月，大兔又生了一對小兔，上個月的小兔長成了大兔，這時農場里有3 對兔；5 月，兩對大兔各生了一對小兔，上個月的小兔長成了大兔，這時農場里有 5 對兔；以此類推……直到 12 月。【“兔子農場”問題算法——自然語言描述】1. F[1] 和 F[2] 的初始值都設為 1，表示 1 月和 2 月的兔數量。2. 用循環變量n表示月份，初始值設為 3，表示從 3 月開始計算。3. 建立以下循環結構： （1）如果n <=12，就進入循環； F[n] = F[n-1] + F[n-2] 即 F[3] = F[2]+F[1]，F[4] = F[3]+F[2]，F[5] = F[4]+F[3]…… （2）將n加 1，繼續循環。4. 當n >12 時，結束循環。5. 輸出 F[12] 的值。【試一試】同學們，你們能嘗試用流程圖描述兔子增長的算法嗎？ 思考、注意 吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣，引發學生思考。
學習活動 【學習活動1】一、用流程圖描述兔子增長算法【小試牛刀】請嘗試用流程圖描述兔子增長的算法。【學習活動2】二、用程序驗證兔子增長算法打開參考程序，觀察、運行，分析程序與算法的對應關系。【知識鏈接】以上求解的問題就是斐波那契數列問題，這組數因以兔子繁殖為例而引入，故又被稱為兔子數列。意大利數學家萊昂納多·斐波那契（Leonardo Fibonacci）在1202 年所著的《計算之書》中，提出了有趣的兔子增長問題，書中這樣描述：一般而言，兔在出生兩個月之后，就會有繁殖能力，一對大兔每個月能生出一對小兔。如果所有的兔都活著，那么一年以后可以繁殖多少對兔？斐波那契數列指的是這樣一組數：1、1、2、3、5、8、13、21、34、55、89…… 這組數從第 3 個數開始，每一個數都等于前兩個數之和。【學習活動3】三、實踐探究【試一試】打開并運行“兔子跳臺階問題”的參考程序。輸入不同的臺階總數，觀察輸出結果，體會數據的變化規律。 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，通過提問等方式引發學生思考，培養其思考和分析問題的能力。
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-提升 閱讀下面的內容，了解自然界中一些符合斐波那契數列的獨特現象。斐波那契數列存在于許多自然現象之中。例如，有些樹木的生長，由于新生的枝條往往需要一段休息時間，供自身生長，而后才能萌發新枝。所以一株樹苗會在間隔一段時間后長出一條新枝。第二年新枝休息，老枝依舊萌發。此后，老枝與休息過一段時間的新枝同時萌發，當年生的新枝則次年休息。這樣，一株樹木各個年份的枝干數，就會構成斐波那契數列。又如，一些植物的種子排列也符合斐波那契螺旋，向日葵的種子排列形成的斐波那契螺旋有時能達到 89 個。這些植物按照自然規律進化成這樣，這似乎是植物排列種子的優化方式。它能使所有種子具有差不多的大小卻又疏密得當，不至于在中心處擠了太多的種子。 鞏固、拓展 通過拓展，幫助學生鞏固、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↑