人教版（2024）五年级全一册信息科技第2单元 算法结构与描述（第6~8课）教案

第第页人教版（2024）五年级全一册信息科技第2单元算法结构与描述（第6~8课）教案教学设计基本信息主题5.数学运算讲方法学科信息科技老师年级五年级教学内容分析《数学运算讲方法》是小学五年级信息科技学科与数学学科融合的一堂综合性课程。本课旨在通过信息科技手段，引导学生掌握数学运算中的有效方法，提升计算效率与准确性，同时培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力以及信息社会责任。教学内容将围绕温度计量方式的转换（如摄氏度与华氏度之间的转换）和计算大豆种子数量（涉及基本的数学运算与逻辑推理）两个具体实例展开，通过实践操作和思维训练，让学生在解决实际问题的过程中感受数学与信息技术的魅力。学情分析五年级学生已经具备了一定的数学基础，能够熟练进行加减乘除等基本运算，并开始接触简单的代数和几何知识。同时，随着信息技术课程的开设，学生对计算机和互联网有了一定的认识和操作经验。然而，对于如何将信息技术应用于数学运算中，以及如何利用信息技术提高数学运算的效率和准确性，学生可能还缺乏深入的理解和实践。因此，本课将结合学生的已有知识基础和兴趣点，通过生动有趣的实例和实践活动，引导学生探索数学运算的新方法，培养他们的数字化学习能力和创新思维。学习目标信息意识：增强对信息技术在数学运算中应用的意识，认识到信息技术是解决问题的重要工具。计算思维：通过解决实际问题，培养逻辑思维、抽象思维和问题解决能力，学会运用数学运算方法解决复杂问题。数字化学习与创新：掌握利用信息技术工具（如计算器、电子表格等）进行数学运算的方法，在数字化环境中进行创造性学习，探索新的数学运算方法。信息社会责任：了解并遵守信息技术使用的道德规范，尊重知识产权，合理、合法地使用信息技术工具进行数学运算。教学重点用自然语言描述数学运算中的算法。教学难点把简单计算题的解题过程，用明确有序的步骤表示。教学准备普通教室、多媒体课件、自制流程图纸质卡片。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图回顾之前所学的与算法相关的知识。【教师活动1】引导学生回顾前面学习的算法的概念和算法的应用。【教师活动2】组织学生描述两个正整数相加的过程，并围绕学习内容设置疑问。1．求解其他数学运算问题时，包含着什么样的算法？2．如何用算法来描述求解的过程呢？【学生活动1】回忆算法的相关知识。算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述问题求解方案。算法的应用：西红柿炒鸡蛋、图书馆借书。【学生活动2】说一说两个正整数相加的过程并了解今天的学习内容。引导学生在回顾旧知的基础上，加深对算法的认识并结合前面的学习，进行算法知识的巩固，从而为本节课的学习打下基础。教学活动一温度计量方式的转换教师活动学生活动设计意图（PPT出示）问题情境1：作为校园记者站的一员，老师请你写一篇关于友好学校情况的介绍。你在网上查询到该友好校所在地2月的平均气温是50华氏度。为了方便同学们了解情况，需要将其转换成我们习惯用的摄氏温度。【教师活动2】引导学生思考如何将华氏温度转换成摄氏温度，组织学生进行小组讨论，分享自己的转换方法和经验，并进行总结，让学生根据公式求解问题中的摄氏温度。【教师活动3】引导学生观察公式并提问。1．要求的是什么？2．已知的条件是什么？3．怎样求解？【教师活动4】组织学生用自己的语言描述摄氏温度求解的过程。【教师活动5】组织学生观看用规范的自然语言描述摄氏温度求解的过程，并找出区别，总结用自然语言描述的特点。【教师小结】用自然语言描述算法通俗易懂，但理解偏差，可以用提取关键词，抓住关键字，标序号的方式让算法更清晰。【教师活动6】引导学生观察摄氏温度求解算法步骤的特点，总结顺序结构的概念。【教师小结】以上步骤是一个按顺序依次执行各个步骤的算法控制结构，通常把这种结构叫做顺序结构。顺序结构是算法描述中最基本的结构。【教师活动7】组织学生观察问题情境1中摄氏温度求解的算法【教师活动8】组织学生根据算法的总体结构，修改用自然语言描述求解摄氏温度的算法。【教师活动9】通过让学生观看微课，认识流程图的基本图形及其含义，组织学生将刚才用自然语言描述的步骤与正确的流程图符号连接。【教师活动10】组织学生完成流程图的拼图并讲述流程图组成要素，引导学生再次认识算法的顺序结构。【学生活动2】交流讨论并完成学习活动一，求解摄氏温度。摄氏温度=5×（摄氏温度-32）÷9【学生活动3】交流讨论。【学生活动4】说一说摄氏温度求解的过程：先用华氏温度减去32，然后得到的值再乘以5，再除以9。【学生活动5】总结用另一种自然语言描述得清晰有条理，准确规范。第1步：找到华氏温度值50。第2步：用华氏温度值减去32，然后乘以5，再除以9。第3步：得到摄氏温度值。【学生活动6】说一说什么是顺序结构。【学生活动7】找到算法中输入的是华氏温度值，处理的是华氏温度值减去32，然后乘以5，再除以9，最后得到了摄氏温度值。【学生活动8】完成学习活动二，修改填空。第1步：找到华氏温度值50。第1步：输入。第2步：用华氏温度值减去32，然后乘以5，再除以9。第2步：摄氏温度值。第3步：得到摄氏温度值。第3步：输出。【学生活动9】完成学习活动三，连一连。【学生活动10】完成学习活动四，认识流程图的组成要素，必须要有开始和结束，流程图才是完整的。。拓展提升计算大豆种子的数量教师活动学生活动设计意图（PPT出示2）问题情境2：在实验室做实验时，科学课老师分发大豆种子让同学们进行发芽试验。第1组分3粒、第2组分5粒、第3组分7粒……按此规律，计算第10组的种子是多少粒？老师一共是分发了多少粒种子？【教师活动11】组织学生通过公式计算获得答案。【教师活动12】引导学生用自然语言描述计算求解的过程并进行补充，总结完整的算法步骤描述。【教师活动13】组织学生补全流程图，引导学生再次认识算法的顺序结构。【教师活动14】引导学生进一步思考问题并提问：在数学、科学学科中，你还学习了哪些公式？这些公式起到了什么作用？其中包含着什么样的算法？并进行总结。【学生活动11】完成学习活动五，计算第10组的种子数和一共分发的种子数。第n组的种子数M=n×2+1一共分发的种子数S=n×(3+M)÷2【学生活动12】说一说用公式计算获得答案的过程。【学生活动13】完成学习活动六，补全流程图，再次认识顺序结构的特点：从上往下，按先后顺序依次执行算法中的各个步骤，每个步骤一定会被执行一次，而且只执行一次。【学生活动14】小组讨论交流。输入一个正方形的边长，计算出该正方形的面积。第1步：输入正方形边长a。第2步：计算S=a*a。第3步：输出S。此环节是对前面学习内容的巩固，在知识迁移过程中从算法视角看待数学、科学课中的问题求解并能用算法描述其求解过程，有效培养了计算思维。课堂小结教师引导学生总结知识、分享收获。【设计意图】让学生通过梳理和总结，学会从算法视角看待计算问题，并知道用自然语言和流程图描述求解过程，感受数学运算与算法的联系。教学反思教学设计基本信息主题6.判断选择用分支学科信息科技老师年级五年级教学内容分析《判断选择用分支》是小学五年级信息科技学科中的一堂关键课程，旨在通过贴近学生生活的实例，引导学生理解并掌握编程中的分支结构（如if-else语句）的基本概念和应用方法。分支结构是编程逻辑中的重要组成部分，它允许程序根据条件的不同执行不同的代码块，是实现复杂逻辑判断的基础。在本课中，我们将通过“公园购票算法”和“过马路分支选择”两个活动，让学生在轻松愉快的氛围中学习并实践分支结构的使用。考虑到小学生的认知特点，我们将采用图形化编程工具（如Scratch或Blockly）进行教学，以降低学习难度，提高学生的学习兴趣和参与度。学情分析五年级学生已经具备了一定的数学基础和逻辑思维能力，能够理解和执行简单的指令序列。同时，随着信息技术的普及，大部分学生对计算机和编程有一定的认识和兴趣，但缺乏系统的学习和实践经验。在此基础上，学生对分支结构这一较为抽象的概念可能感到陌生，但通过生动形象的实例和直观的操作，他们有能力逐步理解和掌握。因此，在教学过程中，我们需要注重激发学生的学习兴趣，通过逐步引导的方式帮助他们建立对分支结构的认知，并鼓励他们通过实践来巩固所学知识。学习目标信息意识：培养对信息的敏感性和识别能力，理解分支结构在信息处理中的重要作用。计算思维：通过编程实践，培养逻辑思维、条件判断和问题解决能力，学会运用分支结构来优化算法设计。数字化学习与创新：掌握图形化编程工具的基本操作，能够设计并实现包含分支结构的简单程序，在实践中创新，体验编程的乐趣。信息社会责任：了解并遵守编程伦理和道德规范，认识到编程技术对社会的影响，培养负责任的编程态度。教学重点分支结构的判断条件和执行路径。教学难点用流程图描述分支结构。教学准备普通教室、自制流程图纸质卡片、多媒体课件。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图回顾之前所学的与算法的描述相关的知识。【教师活动1】利用学生生活中的购票经历，通过图片和文字介绍收费标准，引导学生仔细阅读并进行提问：1．购票的收费标准中，存在哪些规则或条件？2．如何根据购票标准进行买票？【教师活动2】介绍购票时需要做判断或选择的情况，并引导学生进入本课学习内容。【学生活动1】阅读高铁列车、公交车和公园的收费标准并讨论交流。【学生活动2】初步了解购票过程中的判断或选择——判断重复用分支。例如：乘坐高铁时，如果满14周岁，需要买成人票；乘坐公交时，如果你是学生，凭学生卡有优惠；去公园玩时，如果你身高没有1米2，需购买儿童票。我们身边很多事情都蕴含着算法，从学生生活中的购票经历入手，带领学生感知不同场合购票中的分支结构，明确本节课的学习内容。教学活动一认识算法的分支结构教师活动学生活动设计意图【教师活动3】引导学生回顾公园购票的收费标准，组织学生开展情境扮演活动：一位学生扮演“售票员”，其他同学生来购买公园门票。【教师活动4】提问：在购票过程中要经历哪些步骤？引导学生对问题进行分析。【教师小结1】第1步确定购票人的身高信息（输入身高）；第2步根据购票规则确定购票类型并计算价格（判断身高）；第3步告知购票人（输出票型）。【教师活动5】引导学生回顾顺序结构的流程图，补全购票流程图。【教师活动6】提问：“售票员”采用的售票规则是什么？引导学生发现公园购票的售票规则。【教师活动7】组织学生进行自主阅读并用自己的语言描述分支结构的概念。算法中的分支结构根据判断条件是否满足，选择执行语句1，还是选择执行语句2，用“如果……那么……否则”来表示。【学生活动3】阅读情境扮演样例，选择角色扮演。“售票员”问：“你要购买几张票？请告诉我购票人的身高。”一个同学回答：“我身高138厘米，我妹妹身高116厘米”，我们都是小学生。”“售票员”思考后说：“你妹妹身高小于120厘米，可以购买儿童票，票价是5元。你身高超过了120厘米，可以购买学生票，票价是10元。”【学生活动4】交流讨论。【学生活动5】完成学习活动一，补全流程图。【学生活动6】找到公园购票的售票规则，根据身高条件进行判断。【学生活动7】完成学习活动二，说一说什么是分支结构并用卡片在黑板上完成拼图。教学活动二描述公园购票的分支结构教师活动学生活动设计意图【教师活动8】组织学生用“如果……那么……”否则这样的句式描述下雨、过红绿灯、测量体温场景中的分支结构。【教师活动9】引导学生回顾公园购票的售票规则，用“如果……那么……否则”这样的句式进行描述。【教师活动10】组织学生对照购票的顺序结构流程图，根据公园购票算法中的分支结构，修改流程图。【教师活动11】组织学生观察公园购票的流程图描述，引导学生回顾算法的总体结构并提问：你发现分支结构的特点了吗？【教师小结2】分支结构是一种选择结构，主要指在算法中通过对条件的判断，根据条件是否成立而选择不同执行方向的算法结构。【教师活动12】引导学生进一步思考：在公园购票中，如果是学生团体（人数大于等于5人），那么团体票在学生票的基础上打8折。并尝试修改流程图。【学生活动8】说一说图片中的分支结构。【学生活动9】说一说公园购票的分支结构，如果身高小于1米2，那么购买儿童票，票价是5元，否则购买学生票，票价是10元。【学生活动10】完成学习活动三，修改流程图。【学生活动11】回忆算法的总体结构并说一说分支结构的特点。【学生活动12】完成学习活动四，修改流程图。通过情境扮演，学生认识了算法的分支结构并能用自然语言和流程图进行描述并通过问题分析，探究购票规则中的分支，培养了学生分析问题的思维能力，提升算法思维。拓展提升描述过马路的分支选择教师活动学生活动设计意图【教师活动13】引导学生回顾路口过马路的情境，并提问：除了按照红绿灯的要求在路口通过，还有什么方式可以选择？组织学生补充流程图。【教师活动14】引导学生对比观察从天桥或地下通道过马路的算法描述和从红绿灯过马路的算法描述，介绍分支结构中算法的特点。【教师活动15】提问：假如要过马路去十字路口的斜对面，这时，可以根据红绿灯的情况灵活选择。想一想，你会怎么做呢？其中存在怎样的判断与选择？【学生活动13】完成学习活动三，补充流程图。【学生活动14】对比观察并说一说分支结构中算法的特点。【学生活动15】讨论交流。此环节是对分支结构的进一步延伸，让学生将分支结构的算法思想运用到生活中，培养学生解决问题的能力，但分支结构的判断条件也要根据实际情况进行选择，逐步理解算法的灵活性。课堂小结教师引导学生总结知识、分享收获。【设计意图】让学生通过梳理和总结，感知生活中分支结构的应用并能将其算法思想应用到解决问题的过程中，培养学生解决问题的能力，落实计算思维目标的培养。教学反思教学设计基本信息主题7.重复操作用循环学科信息科技老师年级五年级教学内容分析在小学五年级阶段，学生开始接触更为复杂的逻辑思维和编程概念。《重复操作用循环》这一教学内容旨在通过生动有趣的实例，引导学生理解循环结构的基本概念和应用场景，掌握在编程中利用循环结构实现重复操作的方法。考虑到小学生的认知特点，我们将以“行人过红绿灯路口的步骤”为引子，逐步引入循环结构的概念，再通过“认识循环结构”和“交通信号灯的时长设置”两个活动，让学生深入理解并实践循环结构的使用。整个教学过程将注重理论与实践相结合，通过图形化编程工具（如Scratch）进行实操，降低学习难度，提高学生的学习兴趣和参与度。学情分析五年级学生已经具备了一定的数学基础和逻辑思维能力，能够理解和执行简单的指令序列。同时，随着信息技术的普及，大多数学生对计算机和编程有一定的认识和兴趣，但缺乏系统的学习和实践经验。在此基础上，学生可能对循环结构这一较为抽象的概念感到陌生，但通过生动形象的实例和直观的操作，他们有能力逐步理解和掌握。因此，在教学过程中，我们需要注重激发学生的学习兴趣，通过逐步引导的方式帮助他们建立对循环结构的认知，并鼓励他们通过实践来巩固所学知识。学习目标信息意识：培养对信息的敏感性和识别能力，理解循环结构在信息处理中的重要作用。计算思维：通过编程实践，培养逻辑思维、抽象思维和问题解决能力，学会运用循环结构来优化算法设计。数字化学习与创新：掌握图形化编程工具的基本操作，能够设计并实现包含循环结构的简单程序，在实践中创新，体验编程的乐趣。信息社会责任：了解并遵守编程伦理和道德规范，认识到编程技术对社会的影响，培养负责任的编程态度。教学重点认识算法的循环结构。教学难点用流程图描述循环结构。教学准备信息科技实验室、自制流程图纸质卡片、多媒体课件等。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图创设生活情境，用自然语言描述问题步骤，引入课题。【教师活动1】引导学生通过播放行人在红绿灯路口过马路的视频，提问：行人过红绿灯路口都有哪些步骤呢？要在红绿灯路口过马路时，通常需要按照下面的步骤（请将下面语句排序）：①当绿灯亮起时，开始过马路。②过马路过程中，要保持警觉，注意过往车辆。③到达有红绿灯的路口。④到达马路对面，顺利通过。⑤观察路口的红绿灯，等待对面绿灯亮起。【学生活动1】学生观看思考后，完成学习活动一，再进行交流。引导学生回顾行人过红绿灯的生活经历并用自然语言描述过程，将算法学习贯穿于问题求解的过程中，为本节课开展学习做好准备。教学活动一认识循环结构教师活动学生活动设计意图1．用顺序流程图描述步骤【教师活动2】引导学生回顾顺序流程图，使用这种方法描述过红绿灯的步骤。2．细分重复操作，寻找循环判断条件，初识循环结构【教师活动3】提问：当人们过红绿灯路口时，哪些动作是需要多次反复进行的？引导学生对顺序结构中的“观察并等待绿灯亮”这一步骤进行分析讨论。【教师小结】“绿灯未亮起”是判断条件，在算法描述中，这种需要反复执行步骤的算法结构叫做重复结构，也就是循环结构。【学生活动2】完成学习活动二，将顺序流程图补充完整。【学生活动3】小组讨论分析，全班交流。在自然语言描述过程的思维基础上，用顺序流程图直观的描述以上步骤，完成问题的抽象与分解。教学活动二用流程图描述循环结构教师活动学生活动设计意图将顺序流程图改造成循环流程图。【教师活动4】介绍“条件判断框”，引导学生将前面顺序结构图中的“绿灯亮起”这一步改成循环结构。【教师活动5】引导学生用自制流程图模块在黑板上演示循环结构图，初步了解循环条件和循环体。在流程图中，条件判断框起到循环指示的作用，表示只要满足“绿灯未亮起”的条件，就要重复执行“原地观察红绿灯”的步骤，直到条件不再满足，即“绿灯亮起”时，循环结束。其中，“绿灯未亮起”就是循环条件，循环体就是重复执行“原地观察红绿灯”的这个指令。【学生活动4】完成学习活动三，在已给出的循环结构图上，用条件判断框和流程线将流程图补充完整。通过寻找循环判断条件、学生补充完整循环流程图等探究活动，认识循环结构，并能够用流程图描述它，初步感知循环结构描述算法的方式。教学活动三用循环流程图描述生活中的实例教师活动学生活动设计意图【教师活动6】组织学生完成学习活动四，在提供的日常生活实例中任选其中的一个，用流程图描述控制或调整的过程。①热水壶水温达到100℃自动断电。②空调按照指定的温度制冷。【教师活动7】组织学生交流分享，启发学生寻找生活中还有哪些场景存在循环结构。【学生活动5】完成学习活动四，进一步巩固循环结构知识。通过用循环流程图描述生活实例，加深学生对循环结构算法的认知体会。拓展提升。教师活动学生活动设计意图一、探究红绿黄信号灯的交替变换过程中的循环结构【教师活动8】提问：路口红绿灯的交替变换中存在哪些循环结构？【教师总结】虽然不同路口的交替变换时间会有所不同，但一般都是一个循环往复的过程，可以用循环结构描述它。二、体会循环结构在生活中的重要价值【教师活动9】提问：不同路口的红绿灯不同时段的时长不一样，是怎么实现的呢？播放视频，介绍智慧交通的相关知识。【学生活动6】思考交流讨论。绿变黄，黄再变红，红变绿这种方式循环。【学生活动7】通过视频资料了解到智慧交通给生活带来的便捷。让学生关注到循环结构对生活的影响，体会它在生活中的重要价值。课堂小结教师引导学生总结知识、分享收获。【设计意图】学生通过总结分享，梳理本节课学习的知识，进一步提升学生数字化学习的意识和能力。教学反思教学设计基本信息主题8.算法验证与实现学科信息科技老师年级五年级教学内容分析在小学五年级阶段，学生的逻辑思维能力和抽象思维能力正处于快速发展期，对新鲜事物充满好奇，尤其是对能够动手操作、创造出实际成果的信息科技课程兴趣浓厚。《算法验证与实现》这一教学内容旨在通过简单而有趣的编程项目，让学生初步接触并理解算法的概念，体验算法的设计、验证和实现过程。考虑到小学生的认知水平，我们将以“买水果计算价格”和“公园购票算法验证”两个贴近生活的实例作为教学载体，通过图形化编程工具（如Scratch）进行教学，降低学习门槛，增强学习的趣味性和实效性。学情分析五年级学生已经具备了一定的数学基础和逻辑思维能力，能够进行简单的加减乘除运算和逻辑推理。同时，随着信息技术的普及，大多数学生对计算机和编程有一定的认识和兴趣，但缺乏系统的学习和实践经验。因此，在本课程设计中，我们将注重激发学生的学习兴趣，通过直观的操作和生动的案例，引导学生逐步深入理解算法的概念和重要性，同时培养学生的计算思维、信息意识和创新能力。学习目标信息意识：培养对信息的敏感性和判断力，理解算法在信息处理中的重要作用。计算思维：通过编程实践，培养逻辑思维、抽象思维和问题解决能力，学会用算法的方式思考和解决问题。数字化学习与创新：掌握图形化编程工具的基本操作，能够自主设计并实现简单的算法程序，在实践中创新，体验编程的乐趣。信息社会责任：了解并遵守编程伦理和道德规范，认识到算法对社会的影响，培养负责任的编程态度。教学重点知道变量的含义，了解Python中input()、int()、float()和print()等函数的用法。教学难点初步尝试编写简单的Python程序，对算法进行验证与实现。教学准备具备运行Python环境的信息科技实验室、多媒体课件、程序源代码等。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图回顾前面几课的学习内容，观察“分支结构”流程图，引出公园购票算法流程图。【教师活动1】引导学生通过公园购票的算法编程，对其进行验证。【学生活动1】学习活动1的四个步骤，参考流程图补全程序代码，将代码输入到Python中，运行调试，输入不同的身高数据，观察执行情况，是否符合设计要求。引导学生通过身边的实例学会将复杂的问题进行分解，然后转化为计算机能够识别的指令代码，执行完成任务。教学活动一输入与输出教师活动学生活动设计意图（一）认识输入函数input()、输出函数print()【教师活动2】根据算法流程图，分析出算法的三个部分，需要获取输入的身高数据（单位：厘米），引导学生认识输入函数input()，并对获取的数据进行输出，使用输出函数print()。教师演示讲解编写与执行的过程，进行简单的数据输入输出。（二）常见的数据类型函数int()、float()【教师活动3】引导学生观察程序的输入部分代码中的int()函数。【教师活动4】教师演示讲解通过input()函数输入的数据类型为字符型，不能够直接进行运算，需要将一个数值或字符串转换成整数类型（本活动中）。【学生活动2】查看程序代码，认识程序代码中“#”符号表示注释，通常作为提示用来标注语句的主要内容和功能。完成简单的输入输出，熟悉编程软件环境。【学生活动3】学生操作，验证出直接输入的数据进行计算出现一条TypeError（数据错误）的提示信息。有重点的带领学生认识输入函数input()、输出函数print()，通过演示讲解让学生熟悉软件，激发学生的求知欲。让学生输入代码，调试错误，理解数据类型的转换在程序设计中的重要作用，突破本课的重点。教学活动二分支结构教师活动学生活动设计意图（一）单分支结构“if（如果）”【教师活动5】提问：公园购票程序中，“if（如果）……else（否则）……”语句，实现了什么功能？【教师活动6】课件展示，在Python中，通常用“if（如果）”语句构成单分支结构。（二）双分支结构“if（如果）……else（否则）……”【教师活动7】对比单分支结构，引导学生自学双分支结构。【教师活动8】结合自然语言描述，引导学生发现生活中单、双分支结构的案例。【学生活动4】交流讨论，总结归纳：出现多个情况的时候需要用到分支结构。【学生活动5】学生观看课件，对第6课时的单分支结构的流程图与程序基本格式进行再理解、记忆。