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文档简介
《抽象与建模》教学设计-2026-2027学年浙教版(新版)小学信息技术六年级上册一、学情分析本课授课对象为六年级学生。上一节课学生学习了计算机利用算法解决问题完整流程,理解第一步为分析问题。但是学生面对复杂现实问题时,容易被大量无关信息干扰,难以抓住核心条件。学生具备数学方程、表格整理数据的基础,能够提取简单数量关系,但是对“抽象”“建模”这类计算思维专业概念较为陌生。学生普遍存在思维障碍:分不清哪些信息对解题有用、哪些信息可以忽略;难以把文字描述的现实问题转化为标准化模型;不容易理解建模是为了方便计算机处理问题。教材选用经典“鸡兔同笼”作为核心案例,学生数学课已有接触,降低案例理解门槛。教学中借助表格、变量、算式等可视化工具,将抽象思维方法具象化,循序渐进突破难点。二、教材分析《抽象与建模》是单元第2课,承接《算法与问题解决》,属于“分析问题”环节的深化内容,同时为《算法设计》做好铺垫,是连接问题分析与算法设计的关键桥梁。本课落实计算思维中抽象、建模两大核心方法,是本册最重要的思维方法课。教材主体内容分为三大板块:第一,讲解抽象的含义:抓住问题关键要素,舍弃无关细节;第二,讲解建模:利用表格、算式等形式,表达关键要素之间的关系;第三,以“鸡兔同笼”为完整案例,演示抽象、建模全过程。教材引导学生先筛选有效信息,再借助表格梳理要素,最后建立数学关系式,形成计算模型。教材刻意避开复杂编程,重在思维训练,引导学生明白:只有完成抽象与建模,复杂生活问题才能转化为计算机可以处理的形式,契合新课标第三学段计算思维培养目标。三、核心素养目标(依据2022版信息科技课程标准)信息意识能够识别问题中的有效信息与无关信息,体会抽象简化问题的价值,主动筛选信息,去除冗余干扰内容。计算思维理解抽象、建模的概念;掌握抽象问题要素的方法;能够借助表格、算式建立简单计算模型,完成现实问题形式化转化。数字化学习与创新以“鸡兔同笼”案例开展小组探究,尝试独立完成问题抽象、搭建模型,能够交流建模思路,优化模型表达方式。信息社会责任认识到简化问题不能篡改关键条件,建模需要尊重客观事实;形成严谨、理性分析问题的思维习惯。四、教学重难点教学重点理解抽象与建模的含义;掌握从问题中提取关键要素的方法;借助表格、算式建立简单模型。教学难点准确区分关键信息与无关信息;提炼要素之间的数量关系,构建数学计算模型。五、教学过程复习回顾,新课导入教师:上节课我们学习计算机依靠算法解决问题的四个步骤,谁能完整说一说?
学生:分析问题、设计算法、执行算法、验证与优化。
教师:非常准确。在分析问题阶段,我们经常遇到文字很长、信息繁杂的现实问题。老师出示生活情境:周末动物园参观,笼子里饲养鸡和兔子。笼子放在围栏角落,地面铺稻草,一共有35个头,94只脚。请问鸡和兔子分别有多少只?
教师提问:这段描述里,哪些内容和解题无关?
学生:围栏、稻草等环境描述没有用处。
教师小结:我们需要去掉无关信息,抓住核心条件,这个过程就是抽象。完成抽象之后,我们还需要搭建模型,方便后续设计算法。今天学习《抽象与建模》。
设计意图:复习旧知搭建单元知识链条,利用鸡兔同笼原始情境,让学生直观感知冗余信息带来的干扰,自然引出抽象概念,激发学习需求。新知探究一:认识抽象教师:请同学们阅读教材,找出教材中对于“抽象”的定义。
学生阅读教材后发言。
教师板书抽象概念:抽象就是抓住解决问题必需的关键要素,舍弃无关、次要信息,简化问题。
教师开展互动问答,帮助学生区分有效信息与无效信息。
教师提问:刚刚鸡兔同笼情境,关键要素是什么?
学生:鸡和兔总头数、总脚数;鸡1个头2只脚,兔子1个头4只脚。
教师追问:饲养员姓名、笼子大小、饲料种类,为什么属于无关信息?
学生:这些信息不会影响计算鸡和兔子数量。
教师拓展案例:校园计算学生期末平均分。哪些是关键要素?哪些可以忽略?
学生:关键要素是每位学生各科分数;学生身高、爱好等信息无关。
教师小结抽象实施口诀:保留条件,去掉细节;抓住本质,剔除干扰。
教师继续引导思考:如果抽象的时候错误删掉关键信息,会造成什么后果?
学生:缺少条件,无法解决问题。
设计意图:依托教材定义,结合多个案例开展辨析,让学生掌握抽象的操作方法,规避抽象过程中常见错误。新知探究二:认识建模教师:完成抽象,提取关键要素之后,如何清晰表达要素之间的关系?这就需要建模。我们继续研读教材内容,理解建模含义。
教师板书建模概念:建模是使用表格、算式、图形等形式,表达关键要素之间的关系,搭建可供计算的模型。
教师讲解两种常用建模方式:表格模型、数学算式模型。
教师继续使用鸡兔同笼案例推进教学:
抽象得到关键要素:总头数35,总脚数94;鸡:1头2脚;兔:1头4脚。教师引导学生尝试搭建表格模型:变量名称含义chicken鸡的数量rabbit兔子的数量教师提问:表格可以清晰罗列变量,表格搭建完成后,我们还需要找到数量关系,尝试建立算式模型。师生共同推导关系式:chicken+rabbit=总头数chicken×2+rabbit×4=总脚数教师重点讲解:算式模型清晰表达数据之间的约束关系,计算机可以依据关系式开展运算。教师对比两种模型:表格模型适合整理要素;算式模型适合表达计算关系,两种模型可以搭配使用。教师互动提问:为什么我们需要建立模型,不能直接依据文字设计算法?学生:文字描述杂乱,模型形式统一,方便计算机识别处理。设计意图:沿用同一案例连贯教学,先抽象再建模,完整展示思维流程;区分两类模型特点,结合师生问答突破本课难点,贴合六年级学生认知水平。完整案例实践:鸡兔同笼抽象与建模全过程教师带领学生完整复刻教材案例流程,分步推进:通读题目,筛选信息,完成抽象。剔除场景描述,保留数字条件与动物脚、头的固有特征。教师提问:如果现在我们想要借助计算机求解,缺少模型能不能直接设计算法?学生:不能,计算机无法直接读懂大段文字。提取要素,定义变量,建立表格模型。寻找要素之间的数量关系,建立计算算式模型。教师设置思考任务:假设总头数发生变化,模型是否需要全部重写?学生:不需要,只需要修改数字,关系式保持不变。教师总结:模型具备通用性,同一模型可以解决同类一系列问题,不局限单一数值。教师组织小组讨论:抽象与建模,为后续设计算法提供了哪些便利?小组代表发言汇总:信息更加简洁、要素清晰、关系明确,方便梳理算法步骤。设计意图:完整复刻教材案例流程,形成标准化操作范式,帮助学生固化“先抽象、后建模”的思维顺序,理解建模的价值。分层课堂实践任务任务1(基础任务):商场售卖笔记本,笔记本单价5元。已知购买数量,计算总价。请完成抽象,提取关键要素,建立算式模型。
参考要素:数量、单价、总价;模型:总价=数量×5。
教师巡视指导,重点检查学生是否能够区分关键信息,构建正确关系式。
任务2(提升任务):停车场停放汽车与三轮车,车辆总数20辆,车轮合计68个。抽象问题关键要素,搭建表格模型与算式模型。
学生独立完成后同桌互评,教师挑选作品进行展示点评。
设计意图:分层练习巩固抽象建模方法,更换全新情境,训练学生知识迁移能力,检验课堂学习效果。拓展辨析,打通单元知识教师提问:结合上一节课学习的流程,抽象与建模处在哪个环节?
学生:属于分析问题阶段的深入方法。
教师梳理单元逻辑链条:
遇到复杂问题→分析问题(抽象+建模)→设计算法→执行算法→验证优化
教师拓展:抽象与建模是计算思维核心方法,导航路线规划、游戏数值计算、天气预报模拟,都需要先抽象、再建模。
设计意图:打通本课与前一课知识,构建单元整体知识框架,拓展生活应用场景,提升学生信息意识。六、课堂小结师生共同梳理本课核心知识点:抽象:保留关键要素,舍弃无关信息,简化复杂问题;抽
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