資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第1課《路徑建模與計算》教學設計
課題 路徑建模與計算 單元 第七單元 學科 信息科技 年級 五年級下
核心素養目標 信息意識：理解地圖的簡化和抽象過程，識別出必要的信息要素，能夠根據任務需求篩選和提取有用的信息，以做出有效的決策。計算思維：運用算法思維，理解最短路徑計算的基本原理，能夠將復雜問題分解為可管理的小步驟，逐步解決路徑規劃問題。數字化學習與創新：掌握利用數字工具進行路徑規劃的方法，鼓勵創新思維，探索不同的路徑優化策略，提高效率和準確性。信息社會責任：了解不同路徑選擇對環境和社會的影響，做出負責任的選擇，提倡使用可持續發展的方式進行路徑規劃，考慮對資源的合理利用。
教學重點 1、了解地圖簡化與抽象的基本過程。
教學難點 1、掌握計算路徑長度和尋找最短路徑的基本方法。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 活動背景小李是新入職的快遞員，負責附近幾個村的快遞派送。他面臨的首要任務是熟悉道路，計算路徑長度，尋找從快遞站到每個村的最短路徑，為縮短派送時間，提高工作效率做準備。活動目標1、了解地圖簡化與抽象的基本過程。2、初步掌握計算路徑長度和尋找最短路徑的基本方法。觀看教學視頻《關鍵路徑》。 學習新知引入，觀看教學視頻。 用提問的方式引入課題，增強課堂互動性。將學生的注意吸引到課堂。
講授新課 新知講解：一、地圖簡化與抽象的基本過程簡化路線示意圖為了聚焦路線查找，可以對地圖進行簡化，將地圖上與路線無關的信息去掉，并畫出示意圖。例如，要尋找快遞站點和幾個村之間的路線，可以將地圖簡化。探究實踐借助地圖軟件，查找自己家與學校、公園、醫院和商店之間的距離。建立路線模型圖要尋找到達目的地的路線，并找到最短的路徑，需要具備一些必要條件。必要條件：1、起點的位置。2、各點之間的連接路線。3、各點之間的路線長度。求解答案：從起點到各個點的最短路徑。根據這些條件，可以將路線示意圖進一步抽象為路線模型圖。1、用字母代表起點或不同的目的地。2、用字母之間的連線代表它們之間有路線連通。3、在連線旁邊用數字標注路線的長度(可以省略長度單位)。抽象成簡單的路線圖后，各線段只表示連接關系，線段的長短與路線的實際長度無關。探究實踐嘗試借助地圖軟件，畫出自己居住地社區的簡單地圖。二、尋找到達目的地的路徑尋找所有可行的路徑兩個地點之間的路徑可能不止一條，且每條路徑又可以由一條或多條路線組成。例如，從A點到B點的路徑有3條，每條路徑的具體路線如下圖所示。探究實踐嘗試運用窮舉法尋找從起點A到C、D、E各點的所有路徑。計算路徑長度已知各點之間的路線長度如下表所示。不考慮路線的方向，例如，CB=BC，BD=DB等。將路徑中各段路線的長度相加，可以計算出路徑的總長度。探究實踐計算從A點到D點各條路徑的長度。三、最短路徑的計算與尋找將各路徑按照長度進行排序，選出最短路徑。例如，選出從起點A到目的地 B的最短路徑，方法如圖所示。開動腦筋1、嘗試從下列圖形中，尋找從起點A到終點D的最短路徑。2、說一說在尋找最短路徑時遇到了哪些困難。路線多，容易漏掉數字相加易算錯繞路復雜難理清需耐心檢查每條路四、課堂練習。完成PPT22頁到24頁練習題。五、拓展延伸1、利用導航軟件判斷方向在使用手機導航軟件導航時，在地圖界面上通常有定位箭頭代表自身位置和前進方向，箭頭所指方向即當前前進方向。可以通過觀察定位箭頭指向來確定方向。一般來說，導航軟件地圖上都有指北針或指南針圖標，根據這個圖標可確定其他方向。2、生活中的導航小助手手機導航軟件如何知道哪條路最快？它通過衛星定位和實時交通數據，像小偵探一樣分析擁堵情況，幫你避開堵車路線，就像給道路做"體檢"一樣！3、不同交通工具的路線秘密騎自行車和坐公交車選擇的路線可能不同哦！自行車可以穿小巷，公交車要走大路，下次觀察地圖時試試用不同交通工具模式看看路線變化吧！4、地圖上的符號密碼地圖上藍色線條是河流，黑色虛線是鐵路，綠色區域是公園……學習這些"圖形密碼"，你也能像特工一樣快速讀懂地圖啦！5、古代人的導航智慧沒有GPS的年代，航海家靠北極星辨別方向，沙漠商隊觀察駱駝刺生長方向認路。試試夜晚用北斗七星找到北方，體驗古人的智慧！ 了解地圖簡化與抽象的基本過程。做一做尋找到達目的地的路徑掌握最短路徑的計算與尋找的方法。完成課堂練習。進行課外知識拓展。 鍛煉學生的學習能力和觀察能力。引導學生理解地圖的簡化和抽象過程，識別出必要的信息要素，能夠根據任務需求篩選和提取有用的信息，以做出有效的決策。引導學生運用算法思維，理解最短路徑計算的基本原理。掌握利用數字工具進行路徑規劃的方法，鼓勵創新思維，探索不同的路徑優化策略，提高效率和準確性。讓學生了解不同路徑選擇對環境和社會的影響，做出負責任的選擇，提倡使用可持續發展的方式進行路徑規劃，考慮對資源的合理利用。拓寬學生知識面。
課堂小結 路徑建模與計算1、進行新知引入2、地圖簡化與抽象的基本過程3、尋找到達目的地的路徑4、最短路徑的計算與尋找5、進行知識拓展 總結回顧 對本節課內容進行總結概括。
課后作業 1、計算最短路徑需要知道哪些基本條件？2、嘗試將下表所描述的地圖畫出來。 布置作業 拓展學生的學習能力
課堂板書 觀看板書 強調教學重點內容。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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