2026秋浙教版(新版)小学信息技术五年级上册(全册)教学设计附目录p129_第1页
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文档简介

2026秋浙教版(新版)小学信息技术五年级上册(全册)教学设计目录第一单元算法与算法表示第1课身边的算法第2课自然语言描述算法第3课流程图描述算法第4课算法中的数据第5课算法的特征第二单元算法的控制结构第6课顺序结构第7课分支结构第8课双分支结构第9课体验算法控制第三单元用算法解决问题第10课问题的分解第11课问题的抽象第12课模型的建立第13课算法的设计第14课算法的验证第15课算法的应用全册教学设计第一单元算法与算法表示第1课身边的算法一、学情分析本节课授课对象为小学五年级学生。在三、四年级信息科技学习中,学生已经具备基础数字化工具操作能力,能够按照步骤完成软件操作;日常生活中,学生熟悉做饭、整理书包、导航出行、扫码支付等有序流程,具备“按顺序做事”的生活经验。但是学生没有“算法”专业概念,无法把生活流程与算法建立联系,容易混淆“零散操作”和“有序步骤方案”。同时,五年级学生抽象思维正在发展,直观生活化案例更容易帮助其理解抽象概念;对于“同一个问题存在多种解决步骤”缺少思考,很难主动对比不同方案优劣。学生好奇心强,喜欢课堂互动、案例探究与小组讨论,适合依托真实生活情境开展探究式学习。二、教材分析《身边的算法》是新教材第一单元《算法与算法表示》的开篇第一课,属于学生算法学习的启蒙课。教材立足2022版信息科技课程标准第三学段要求,从学生熟悉的生活场景切入,避开复杂专业术语,循序渐进引出算法定义。

教材正文包含三大核心板块:1.生活中有序解决问题的实例;2.算法概念:算法是明确、可执行、有序的解决问题的方法与步骤;3.核心结论:同一个问题,可以设计多种不同算法。教材搭配“想一想”“议一议”“试一试”课堂活动,配套烧水泡茶、出行路线、手工操作典型案例,为后续《自然语言描述算法》《流程图描述算法》奠定认知基础。本课承担单元入门任务,是建立计算思维起点,起到承上启下的关键作用。三、核心素养目标信息意识:观察并发现生活、学习中各类标准化步骤流程,感知算法无处不在,能够主动识别场景中的算法,建立“生活处处有算法”的认知。计算思维:理解算法基本定义;能够将简单生活问题拆解为有序执行步骤;知道同一问题存在多种算法,初步学会对比不同方案,形成条理化解决问题的思维习惯。数字化学习与创新:参与小组合作探究,主动梳理生活案例中的操作流程,尝试自主列举身边算法案例,乐于表达自己的解决方案。信息社会责任:体会规范有序的算法流程能够提升做事效率;初步感知导航、短视频推荐等数字产品背后都依靠算法运行,理性认识算法对日常生活的影响。四、教学重难点1.教学重点:理解算法的概念;能够在生活场景中识别算法。2.教学难点:区分无序操作与算法;理解“同一个问题可以拥有多种不同算法”,初步感受不同算法存在效率差异。五、教学过程情境导入:生活任务,引发思考教师展示情境:周末家里来了客人,需要烧水泡茶。大家想一想,完成泡茶需要做哪些事情?

师:想要泡一杯热茶,我们需要完成哪些事情?

生:洗杯子、洗茶壶、烧开水、拿茶叶、倒水冲泡。

师:如果按照“洗茶杯→拿茶叶→烧水→洗茶壶→泡茶”这个顺序操作,可行吗?

生:可以,但是等待烧水的时间只能干等着,有点浪费时间。

师:有没有其他做事顺序,可以节省时间?今天我们就一起来探究有序解决问题背后隐藏的知识,走进《身边的算法》。

设计意图:选用教材经典“烧水泡茶”案例导入,贴合课文素材,利用生活化任务激发学生探究兴趣,让学生直观感受到:完成同一件事,步骤顺序不同,效果与效率不同,自然引出本课主题。新知建构:研读教材,认识算法概念教师带领学生阅读教材正文内容,圈画教材关键语句。

教材原文核心内容:人们在解决问题时,常常按照一组有序、清晰、可以完成的步骤开展行动。算法,就是解决问题的方法及其有序、可执行的步骤。

师:请大家读一读教材当中算法的定义,思考关键词是什么?

生:有序、步骤、解决问题。

师:老师这里有两条描述,请大家判断,哪一条属于算法。

①随便收拾书桌。②第一步把书本分类,第二步摆放练习册,第三步摆放文具,第四步清理桌面垃圾。

生:第二条是算法,因为有清晰有序的步骤。

师总结(结合教材知识点讲解):不是所有动作都能称为算法。算法必须满足两点要求:第一,有清晰、明确的操作步骤;第二,步骤能够一步步执行完成。随意、模糊、没有顺序的想法,不能称作算法。

教师展示教材案例:上学出行。从家到达学校,可以乘坐公交车、骑行自行车、步行,三种方式对应三套不同行动步骤。

设计意图:紧扣课本文本开展概念教学,通过正反案例对比辨析概念,避免单纯灌输定义;依托教材内置出行案例,为后续“多种算法”知识点做好铺垫,降低抽象概念理解难度。课堂探究活动一:寻找身边的算法(教材“议一议”栏目)教师组织学生阅读教材“议一议”板块,任务:小组讨论,寻找校园、家庭、数字生活里的算法。

学生小组交流后进行分享。

师:谁能分享,你在生活中找到的算法?

生1:洗衣机洗衣服:放入衣物→加入洗衣液→关上舱门→选择模式→启动运行。

生2:数学竖式加法计算步骤。

生3:手机扫码付款:打开支付软件→出示付款码→设备扫码→确认扣款。

师追问:十字路口红绿灯通行规则是不是算法?

生:是的,它规定车辆、行人按照固定步骤轮流通行。教师板书汇总学生案例,形成简易表格:场景对应的算法步骤机洗衣服放衣服→加洗衣液→设置程序→启动竖式计算加法对齐数位→从个位相加→逢十进一导航规划路线输入起点终点→生成路线→按照指引前进设计意图:依托教材讨论栏目开展小组活动,搭建表格辅助学生梳理案例;打通生活与课堂知识,巩固算法概念,落实信息意识素养目标。课堂探究活动二:研读教材重点——同一问题存在多种算法教师展示教材核心探究案例:烧水泡茶的两套方案。

方案1:洗茶壶→洗茶杯→取茶叶→烧水→泡茶

方案2:烧水(同时洗茶壶、洗茶杯、取茶叶)→泡茶

师:两种方案都能完成泡茶任务,它们是两套不同的算法吗?

生:是的,步骤安排不一样。

师:两种算法有什么区别?

生:第二种方案用时更短,效率更高。

师:教材告诉我们一个重要结论:解决同一个问题,可以设计多种不同的算法。不同算法完成任务花费的时间、资源各不相同,我们可以根据需求选择更合适的算法。

拓展补充教材拓展素材:从甲地前往乙地,可以步行、公交、打车,属于三种不同出行算法。

课堂小练习(教材“试一试”)

任务:整理书包,请写出两种不同步骤方案。邀请两名学生上台分享方案,全班辨析。

设计意图:深度挖掘教材案例,通过对比两套泡茶算法,突破教学难点;让学生直观理解“多种算法”,初步建立算法优化意识,发展计算思维。辨析巩固练习,查漏补缺教师出示判断题,结合本节课教材知识点集体辨析:算法是解决问题有序、可执行的步骤。(√)一个问题只能有一种算法。(×)“想办法整理房间”这句话属于算法。(×)师:为什么第三题是错误的?生:这句话没有清晰的执行步骤,只是一个想法,不符合算法定义。设计意图:使用简单判断题及时巩固核心知识点,检验学生对概念的理解,纠正常见认知误区。六、课堂小结教师引导学生共同回顾本课教材学习内容:1.结合课本回顾算法定义:算法就是解决问题的方法以及有序、可执行的操作步骤。2.生活里到处都存在算法,洗衣、计算、导航、交通规则都是算法。3.本课最重要的结论:同一个问题可以设计多种不同算法,不同算法效率存在区别。教师过渡:下一节课,我们将学习怎样使用文字清晰、规范地写下算法,也就是《自然语言描述算法》,学会把我们想到的步骤完整记录下来。第2课自然语言描述算法一、学情分析本课是《身边的算法》后继课程。经过第一课时学习,五年级学生已经认识算法概念,知道同一问题存在多种算法,能够口头说出生活场景的解决步骤。但是学生存在明显短板:口头表达步骤常常语序混乱、表述模糊、缺少条理;不会规范、完整地书写算法。很多学生描述步骤时出现跳跃、遗漏关键操作,容易产生歧义。

五年级学生语言表达能力参差不齐,能够熟练使用汉语交流,具备自然语言表达基础,适合从口头描述过渡到书面规范描述。学生喜欢案例实操、任务闯关模式,适合依托课本范例进行模仿练习,在纠错、修改的实践中掌握描述算法的规范要求。二、教材分析《自然语言描述算法》是单元第二课时,承接第一课算法概念,开启算法表示方法的学习,是从认识算法走向表达算法的关键一课。

教材正文核心内容:1.什么是自然语言描述算法;2.自然语言描述算法的范例;3.使用自然语言描述算法的书写规范;4.课堂实践任务。教材选用课桌交换位置、密码锁、身高排序等典型案例,区分“不规范描述”与“规范算法描述”。同时教材点明:自然语言就是我们日常使用的汉语、英语等语言,优点通俗易懂;缺点是描述复杂问题时容易冗长、产生歧义。本课所学方法,又为后续学习流程图描述算法做好铺垫,是单元知识链条中重要的过渡环节。三、核心素养目标1.信息意识:知道算法存在多种描述方式,理解自然语言是最基础、最容易理解的算法表达方式。2.计算思维:掌握使用自然语言描述算法的方法;能够把简单问题拆解为清晰有序步骤,规范书写算法;能够识别不规范算法描述存在的漏洞。3.数字化学习与创新:能够独立或者小组合作,运用自然语言编写简单场景算法;可以修改、优化不规范的算法文本。4.信息社会责任:体会清晰准确描述步骤的重要性,明白模糊的指令容易造成执行错误;在交流算法时做到表述严谨、条理清晰。四、教学重难点教学重点:学会使用自然语言规范描述算法;掌握自然语言描述算法的书写要求。教学难点:描述算法做到步骤完整、逻辑有序、表述无歧义;能够区分顺序类简单算法,尝试初步思考带有判断条件的简单算法。五、教学过程复习导入,衔接旧知师:上一节课《身边的算法》,我们学习了什么是算法?谁来复述教材中算法的定义?

生:算法是解决问题有序、可以执行的方法和步骤。

师:老师现在有一个任务:交换两张课桌物品,请一名同学口头说说操作步骤。

学生自由口头表达(大概率出现语序混乱、步骤遗漏)。

师:大家发现了吗?仅仅口头讲述步骤很容易讲不清楚,其他人可能听不懂。我们需要一种方式,把算法完整、清晰记录下来。教材告诉我们,第一种记录算法的方法,就是自然语言描述算法,今天我们一起来学习第2课。

设计意图:复习上节课核心知识,利用真实任务暴露出学生口头表达的缺陷,引出本节课学习必要性,建立新旧知识联系,自然导入新课。研读教材,学习基础概念组织学生阅读教材正文,勾画核心定义。

教材原文重点:自然语言描述算法,就是运用人们日常交流使用的语言,清晰、有序地写出解决问题的方法和各个执行步骤。

师:想一想,什么是自然语言?

生:我们平时说话、写字使用的汉语。

师补充教材小知识:英语、日语等日常使用语言都属于自然语言,区别于计算机专用代码、图形符号。

教师展示教材范例:交换摆放铅笔盒、书本的两张课桌位置(课本标准示例)。

教材标准自然语言描述:将摆放铅笔盒的课桌移动到空位处;将摆放书本的课桌移动到原来铅笔盒课桌的位置;将空位上的课桌移动到原来书本课桌的位置。师:大家仔细观察课本范例,规范描述有什么特点?生:分步骤编号、一步一句话、顺序不能颠倒。教师结合教材总结规范要点(板书):①步骤有序编号;②一句话描述一个操作;③语言准确,不能模糊;④不跳过必要操作。设计意图:紧扣教材原文开展概念教学,直接使用课本官方范例开展示范教学,让学生建立规范书写标准;通过观察范例自主总结书写规则,发挥学生主体性。案例对比辨析:规范描述VS不规范描述教师出示两组描述,来源于教材拓展案例,请学生结合课本知识点辨析优劣。

任务:打开密码锁

版本A(不规范):输入密码,开锁。

版本B(规范自然语言算法):在密码锁键盘输入数字密码;判断输入密码和预设密码是否一致;如果密码相同,锁自动打开;如果不相同,锁保持关闭状态。师:对比两个版本,版本A存在什么问题?生:描述太简单,没有说明密码错误会发生什么,步骤不完整。师总结:就像教材提示我们,写算法不能只写大致想法,要尽可能把所有情况、关键操作写清楚。当任务存在选择、判断时,需要写明不同情况对应的结果。教师引导学生阅读教材“想一想”栏目:使用自然语言描述算法有哪些优点和不足?师生共同总结:✅优点:通俗易懂,所有人都能看懂;不需要学习特殊符号。❌缺点:遇到复杂问题时文字篇幅很长;描述不当容易产生不同理解,出现歧义。设计意图:采用对比教学法,依托教材密码锁案例,让学生直观感受模糊描述带来的缺陷;同步学习自然语言表达方式的优缺点,形成辩证认知。课堂实践活动:教材“试一试”任务实践任务1(基础任务):用自然语言描述“洗苹果”的算法,学生独立书写,写完同桌互相检查。

挑选两份学生作品全班展示,师生共同按照规范要点点评、修改。

实践任务2(教材拓展案例):三名同学按照身高由矮到高排序,尝试用自然语言描述排序算法。

参考教材标准描述:将聪聪和明明身高对比,找出两人当中身高更矮的同学;将较矮同学与慧慧对比,确定三人当中最矮的同学,排在第一位;将剩余两名同学进行身高对比,矮的排第二位,高的排第三位。师:在排序算法当中,能不能调换步骤顺序?生:不能,步骤顺序一旦改变,就无法正确完成排序。师:这再次验证了算法步骤必须有序。教师组织小组活动:每组选择一个生活场景,合作写出完整算法,上台展示分享。可选场景:冲泡牛奶、开启电脑、整理文具袋。设计意图:分层设置课堂练习,基础任务巩固顺序类算法书写;拓展任务使用课本排序案例,适度提升难度;小组展示实现生生互评,落实课堂实践目标,提升学生语言逻辑与书面表达能力。纠错巩固课堂练习教师出示存在错误的算法描述,请学生结合本节课所学修改:

任务:出门上学(错误版本)1.走出家门;2.整理书包;3.背上书包。

师:这段描述哪里出现问题?怎么修改?

生:步骤顺序颠倒,应该先整理书包,再背上书包,最后走出家门。

学生上台口头订正,写出正确版本。

拓展思考:如果一段自然语言算法文字很长,阅读起来不方便,我们有没有更好的方式记录算法?教师简单预告下一节课《流程图描述算法》。

设计意图:设置改错练习,直击学生高频错误点(步骤顺序混乱);同时制造悬念,实现单元课时之间的衔接。六、课堂小结师生结合课本内容共同梳理本节课知识点:1.自然语言描述算法:使用日常语言,有序书写解决问题的全部操作步骤。2.书写规范:步骤编号、操作清晰、顺序正确、没有歧义、不遗漏关键环节。3.优势与局限:通俗易懂,但复杂问题描述容易冗长,产生歧义。4.实践方法:遇到问题先拆解操作,再依次使用自然语言逐条记录,写完检查步骤顺序与完整性。教师总结:自然语言是描述算法最基础的工具,熟练掌握这种方法,能够帮助我们清晰梳理解决问题思路,为后续学习流程图、更深层次算法学习打好基础。第3课流程图描述算法一、学情分析本课授课对象为五年级学生。在前两课学习中,学生已经认识算法概念,能够使用自然语言描述生活里简单问题的算法步骤,具备基础的逻辑梳理能力。五年级学生正处于形象思维向抽象思维过渡阶段,乐于参与课堂互动、生活案例探究,但对于标准化、规范化的图示符号系统接触较少。

学生容易出现的问题:混淆各类流程图图形符号含义;绘制流程图时箭头方向混乱;无法准确将文字描述的算法转化为流程图;难以体会流程图对比自然语言的优势。同时学生个体差异明显,部分学生逻辑梳理速度较快,少数学生需要借助生活化案例反复引导。因此课堂以生活实例为主,降低抽象难度,搭配分层任务,落实全员参与。二、教材分析《流程图描述算法》是第一单元第3课时,承接《自然语言描述算法》,同时为下一课《算法中的数据》以及后续算法控制结构学习奠定基础,在单元中起到承上启下的关键作用。

教材内容主要分为三大板块:第一,对比自然语言描述算法的优缺点,引出流程图;第二,认识流程图标准符号(起止框、处理框、输入输出框、判断框、流向线),掌握每个图形对应的功能;第三,学习将生活场景算法转化为流程图,掌握流程图绘制基本规范;教材配套案例包含烧水、购票等生活化场景,引导学生感受流程图直观清晰、便于交流的特点。

教材编写遵循新课标理念,弱化复杂理论,依托真实生活情境培养计算思维,引导学生学会可视化表达算法,建立“算法可以使用多种形式描述”的核心认知。三、核心素养目标1.信息意识能够对比自然语言与流程图两种算法表达方式,感知不同描述方式的优势,根据交流需求选择合适方式表达算法,认识规范描述算法的现实价值。2.计算思维认识流程图常用符号及其功能;掌握流程图绘制基本规范;能够将简单生活问题的算法转化为流程图,学会用可视化方式梳理解决问题的步骤。3.数字化学习与创新积极参与小组讨论、案例分析、流程图绘制实践,尝试使用纸笔或简易绘图工具绘制流程图,主动探索算法可视化表达方法。4.信息社会责任懂得规范、清晰的流程表达能够减少沟通歧义,在学习交流中养成严谨、有序的思维习惯。四、教学重难点1.教学重点认识流程图五种基本符号与对应功能;掌握流程图绘制规范;能用流程图描述简单顺序类算法。2.教学难点准确区分不同流程图符号的适用场景;完整、规范地把自然语言算法转化为流程图;理解流向线的逻辑顺序。五、教学过程情境导入,复习旧知教师:同学们,前一节课我们学习了用自然语言描述算法,谁能说一说,什么是算法?

学生:算法就是解决问题清晰、有序的步骤。

教师:非常准确。老师这里有一个生活场景:烧一壶开水,请大家先用自然语言说一说烧水的算法。

学生自由发言,汇总步骤:1.拿起水壶;2.往水壶加水;3.将水壶放到燃气灶;4.开火;5.等待水烧开;6.关闭燃气灶。

教师:大家都把步骤梳理出来了。现在老师有一个问题,如果我们把这段文字发给远方的小伙伴,对方会不会误解步骤顺序?纯文字描述有什么不足?

学生1:文字很长,步骤多的时候容易看混乱。

学生2:如果步骤有判断选择,文字很难看清楚分支走向。

教师小结:自然语言通俗易懂,但是步骤复杂时不够直观,容易产生歧义。人们找到一种图示化工具,能够清晰展示算法步骤,这个工具就是流程图。今天我们一起学习《流程图描述算法》。

设计意图:依托旧知创设生活情境,通过自然语言的局限性制造认知冲突,自然引出本课新知,激发学生学习流程图的内在需求。新知讲授:认识流程图与标准符号教师:流程图,就是使用规范几何图形、文字、流向箭头来描述算法的图示方法。教材中向我们介绍了五种最常用的流程图符号,我们一起来研读教材内容,逐一认识。

教师出示教材流程图符号对照表,同步讲解:1.起止框(圆角矩形):代表算法开始或者结束,一个流程图只能有一个起点、一个终点。教师提问:大家思考,烧水流程图最开头和最后,应该使用什么图形?学生:起止框。2.处理框(矩形):代表执行某项操作、完成某个动作,所有普通操作步骤都放在处理框内。教师追问:“往水壶加水”“开火”,这类操作放在什么框中?学生:处理框。3.输入输出框(平行四边形):代表数据输入、结果输出。比如输入身高、输出最终价格。4.判断框(菱形):用来进行条件判断,会产生两条及以上不同走向。教师:判断框和其他图形最大区别是什么?学生:判断之后会出现不同选择,有多个出口。5.流向线(箭头):用来表示算法执行顺序,箭头不能随意颠倒,必须从上一步指向下一步。教师组织课堂小互动:开展符号快速抢答。教师说出功能,学生说出图形名称;教师出示图形,学生说出作用。设计意图:结合教材原文开展知识点拆解,搭配师生问答巩固概念,利用抢答活动强化符号记忆,突破基础知识点。案例探究:结合教材案例,转换算法教师:我们回到烧水的案例,尝试把自然语言算法转化为流程图。大家翻开教材,观察课本示例的绘制思路。教师分步示范梳理:绘制起止框,标注“开始”;依次使用处理框书写各个操作步骤;使用流向线依次连接;最后绘制起止框,标注“结束”。教师:大家观察,烧水算法只有依次执行的步骤,没有选择分支,这是顺序结构的流程图。教师继续展示教材拓展案例:公园购票算法。自然语言描述:开始→输入游客身高→判断身高是否低于120厘米;如果是,免票;如果不是,购买全价票→输出购票结果→结束。教师提问:在这个案例里,“判断身高”我们选用哪一种图形?学生:菱形判断框。教师:判断框之后出现两条路线,流向线要分开绘制,两种结果不能混在一起。请大家思考,如果箭头画反了,会出现什么问题?学生:算法执行顺序颠倒,逻辑出错。教师小结绘制流程图通用步骤,同步板书:梳理完整算法步骤;区分每一步操作,匹配对应流程图符号;用流向线按照逻辑顺序连接各个图框;检查图形、箭头是否规范。设计意图:依托教材两个典型案例,由简单顺序案例过渡到带有判断的案例,循序渐进,让学生直观感受文字算法向流程图转化的全过程,落实本课核心技能。课堂实践任务任务1(基础任务):用流程图描述“洗苹果”的算法,使用纸笔完成绘制。

自然语言参考:开始→清洗双手→拿出苹果→清水冲洗苹果→擦干苹果→结束。

教师巡视,针对典型错误进行展示点评:符号混用、缺少起止框、没有箭头。

教师挑选学生作品展示:大家看一看这幅作品,有什么可以优化的地方?

学生:缺少开始和结束的圆角矩形。

任务2(提升任务):思考“出门带雨伞”算法。自然语言:开始→查看天气预报→判断是否下雨;下雨,携带雨伞;不下雨,不带雨伞→出门→结束。尝试画出流程图,正确使用判断框。

教师巡回指导,重点提醒判断框两条分支的绘制规范。

设计意图:设置分层实践任务,兼顾不同水平学生;通过作品互评,主动发现绘制常见错误,深化规范意识。对比辨析,深化理解教师:我们已经学会自然语言和流程图两种方式描述算法,小组讨论,说一说两种方式分别有哪些优点?

小组交流后汇报:

自然语言:简单易懂,不需要学习特殊符号;缺点:步骤复杂时杂乱,分支逻辑难以表达。

流程图:直观清晰,逻辑一目了然,方便交流;缺点:需要记住各类图形符号,绘制花费时间。

教师总结:不存在绝对最优的描述方式。简单算法可以用自然语言;步骤较多、存在选择判断的算法,优先使用流程图。

设计意图:建立知识联结,帮助学生形成完整认知,理解算法多种表达方式各自的适用场景,提升信息意识。六、课堂小结教师引导学生共同梳理本课知识点:流程图是使用规范图形、箭头描述算法的可视化工具;牢记五大基础符号:起止框、处理框、输入输出框、判断框、流向线;绘制流程图需要遵循逻辑顺序,规范使用图形与箭头;流程图适合表达步骤复杂、带有分支选择的算法,和自然语言互为补充。

教师布置课后拓展:观察生活中的自动售货机,尝试梳理购买饮料的算法,简单构思对应的流程图,为下一课《算法中的数据》做好预习。第4课算法中的数据一、学情分析本节课是单元第4课时,学生已经掌握算法概念,能够使用自然语言、流程图描述简单算法,能够识别流程图中的输入、输出环节。五年级学生能够理解生活中的数字、文字信息,但对于“数据”“变量”这类抽象概念较为陌生。

学生认知难点:很难区分固定信息与可变数据;不容易理解变量“值可以发生改变”这一核心特征;容易混淆变量名和变量数值。学生习惯于静态思考,难以想象算法运行过程中数据不断变化的过程。教学中必须大量结合生活实例,避免纯理论讲解。依托前面购票、烧水等熟悉的算法案例,从中提取数据,搭建认知桥梁,循序渐进引出变量概念。二、教材分析《算法中的数据》承接《流程图描述算法》,同时为本单元最后一课《算法的特征》铺垫,是从“描述算法步骤”走向“理解算法内在运行原理”的关键一课。

教材主体内容分为三部分:第一,认识算法运行的本质是处理数据,识别算法中的输入数据、输出数据;第二,引入变量概念,理解变量用来存储数据,变量的值在算法执行过程中可以发生变化;第三,学习变量命名基本规则,尝试在算法和流程图中使用变量表示数据。

教材选用煮冰糖雪梨、计算图形面积等生活化案例,引导学生从熟悉的算法场景里提取数据。教材弱化计算机专业术语难度,不涉及代码编写,重点要求学生能够识别数据、用变量简化算法描述,落实计算思维中抽象建模的要求。三、核心素养目标(依据2022版信息科技课程标准)信息意识能够在算法场景中区分输入数据、输出数据,认识数据是算法处理的核心对象,感知数据在生活、数字系统中的广泛作用。计算思维理解算法运行本质是处理数据;认识变量,知道变量用于存放数据,变量的值能够改变;掌握变量基础命名规则,学会使用变量描述算法中的数据。数字化学习与创新结合已经学习的流程图案例,尝试使用变量优化算法描述,主动探究数据在算法流转过程中的变化。信息社会责任初步感知数据的价值,树立合理使用数据、重视数据信息的意识。四、教学重难点教学重点识别算法中的输入数据与输出数据;理解变量的含义与特点;能够用变量表示算法中的数据。教学难点理解变量的值可以改变;在流程图与算法描述中合理运用变量。五、教学过程复习回顾,新课导入教师:上节课我们学习了流程图描述算法,谁还记得流程图里哪一种图形代表输入和输出?

学生:平行四边形,输入输出框。

教师:没错。我们回顾购票算法:输入游客身高,判断身高,最后输出购票结果。大家想一想,这里输入的“身高”、输出的“票价信息”,在算法里属于什么?今天我们就一起来探究《算法中的数据》。

教师板书课题,同时抛出问题:算法运行的时候,到底在处理什么?

设计意图:利用前一课流程图旧知衔接,从输入输出框自然引出“数据”,实现单元知识连贯,降低新知入门难度。新知探究一:算法离不开数据,区分输入与输出数据教师:请同学们阅读教材案例:使用煮茶机煮冰糖雪梨茶。我们一起来梳理这个算法。

自然语言算法:准备雪梨、冰糖、清水;将食材放入煮茶机;设置炖煮时长;启动煮茶机;炖煮完成,得到冰糖雪梨饮品。教师提问:大家找一找,这个算法里面,有哪些信息属于数据?学生小组讨论发言:雪梨数量、冰糖重量、清水体积、炖煮时长。教师总结:算法执行过程中参与处理的信息,统称为数据。任何算法,都离不开数据。教师继续讲解概念:输入数据:算法开始运行前,获取、准备的数据;输出数据:算法处理完成之后,最终得到的结果信息。教师结合煮茶案例提问:哪些属于输入数据?算法最终输出了什么?学生:冰糖重量、炖煮时长属于输入数据;煮好的雪梨饮品对应的成品信息,是输出结果。教师继续运用购票案例巩固:输入数据是什么?输出数据是什么?学生:输入数据是游客身高;输出数据是免票或者全价票的结论。教师追问思考:如果没有身高这个数据,购票算法还能运行吗?学生:不能,无法判断是否需要买票。教师小结:数据是算法处理的对象,缺少必要数据,算法无法完成任务。设计意图:依托教材原生案例开展分析,通过连续师生问答,帮助学生建立“算法依靠数据运行”的基础认知,分清输入、输出两类数据。新知探究二:认识变量教师创设情境:如果我们要计算长方形面积,公式:面积=长×宽。

每次计算长方形,长和宽的数据都会发生变化。如果每次描述算法都重复书写具体数字,十分麻烦。我们需要一个“容器”,用来存放随时可能改变的数据,这个容器就是变量。

教师板书变量概念:变量是算法中用来存放数据的符号,在算法执行过程中,变量存储的数据可以发生改变。

教师使用生活化类比帮助理解:变量就像一个收纳盒子,盒子名称固定,盒子里面放的物品(数值)可以更换。盒子名字就是变量名,盒子里的东西就是变量值。

教师开展互动问答:

教师:假设我们设置变量chang代表长方形的长。第一次chang=5cm;第二次我们计算另一个长方形,chang=8cm。大家说一说,什么不变,什么发生变化?

学生:变量名字不变,变量里面存放的数据改变。

教师重点强调核心特点:变量名固定,变量的值可以修改。

教师展示教材变量命名基本规则:变量名可以使用英文字母、数字、下划线;变量名不能以数字开头;尽量做到见名知意,方便读懂算法。教师辨析对错:变量名“1width”不合法;变量名“height1”合法;变量名“apple”方便理解。教师提问:能不能使用中文作为变量名?教材提示我们,算法中普遍使用英文命名,更加规范。设计意图:借助收纳盒类比,把抽象的变量具象化,配合问答辨析,突破本课难点,落实变量核心特征记忆。案例实践:使用变量描述算法教师案例1:长方形面积计算算法

不用变量描述:输入长6厘米,宽4厘米,面积=6×4,输出面积。

使用变量描述:输入变量length(长);输入变量width(宽);变量area=length×width;输出area。教师提问:对比两种描述方式,使用变量有什么优势?学生:不需要固定数字,同一个算法可以计算任意长方形面积,通用性更强。教师案例2:结合购票流程图,尝试引入变量设置变量h代表身高,price代表票价。算法步骤:输入h;判断h<120;满足条件price=0;不满足price=门票原价;输出price。教师引导学生观察:变量h可以存放任意游客身高数值,充分体现变量可变化的特点。教师组织小组活动:结合煮冰糖雪梨案例,尝试设置变量,找出输入数据对应的变量名称。小组汇报参考:sugar代表冰糖重量,time代表炖煮时长。教师巡视指导,纠正学生出现的误区:把固定不变的信息设置为变量。设计意图:结合数学计算、生活购票两大案例,实现新旧知识融合,引导学生学会将数据抽象为变量,完成建模思维训练。课堂分层实践任务任务1(基础任务):描述“计算平行四边形面积”算法。设定合适变量,写出完整算法步骤。

参考变量:底边base,高height,面积s。

任务2(提升任务):五位评委打分算法,输入5个分数,找出最高分。请思考:需要设置哪些变量?哪些数据会发生变化?

学生独立思考后同桌交流,教师挑选学生分享思路。

教师进行总结点评,提醒学生区分哪些信息适合用变量存储。

设计意图:分层练习,巩固变量使用方法,训练学生从问题中提取数据、抽象变量的能力,发展计算思维。拓展辨析教师提问:常量和变量有什么区别?比如圆周率3.14固定不变,属于常量;长方形的长随时变化,属于变量。

教师简单拓展:算法里既有固定不变的常量,也有可以更改的变量。我们本课重点学习变量。

教师引导学生思考:在流程图中,输入输出框里面,我们可以填写变量名,不再局限于固定数字,让流程图适用更多场景。

设计意图:适度拓展,区分常量与变量,打通本课与上一节课流程图知识,构建单元连贯的知识体系。六、课堂小结师生共同梳理本课知识点:1.算法运行的核心就是处理数据,数据分为输入数据与输出数据;2.变量如同存放数据的容器,变量名称固定,存储的数值可以改变;3.变量命名要遵守规范,做到清晰易懂;4.使用变量描述算法,可以让算法通用性更强,能够解决一类问题,而不是单一问题。课后拓展任务:修改上节课绘制的购票流程图,尝试在流程图中使用变量表示身高与票价,为下一课《算法的特征》做好预习。第5课算法的特征一、学情分析本课教学对象为小学五年级学生。经过本单元前面课时学习,学生已经认识算法概念,能够使用自然语言、流程图描述生活中简单问题的算法,也初步接触算法中的输入输出数据与变量相关知识,积累了一定算法感性认知。五年级学生思维正由具象思维向抽象逻辑思维过渡,对生活案例、游戏情境兴趣浓厚,乐于开展小组讨论、案例辨析活动。但算法特征属于抽象概念,学生容易把普通做事步骤和规范算法混淆,对于“模糊步骤为什么不属于合格算法”“有限步骤终止”等抽象要点理解存在障碍,容易凭生活经验主观判断算法好坏,缺少客观评判算法的标准意识。学生能够完成简单案例分析,但自主提炼归纳共性规律的能力尚弱,需要教师借助生活实例对比、案例辨析,引导学生从感性体验走向概念理解,建立评判算法是否有效的思维标准,为本单元后续学习以及第二单元算法控制结构做好铺垫。二、教材分析本课选自浙教版新教材小学信息科技五年级上册第一单元《算法与算法表示》,是本单元最后一课,属于算法概念总结升华课时。教材以网购车票算法、计算三角形面积算法流程图作为导入讨论素材,引导学生观察多个算法案例寻找共同特点,建构算法三大核心特征:有穷性、确定性、有输出,同时拓展输入、可行性补充特征。教材选用煮水果茶作为核心对比案例,展示描述模糊的算法版本和数据明确的规范算法版本,通过对照直观解释确定性;用无限重复洗水果的反面案例讲解有穷性;结合生活实例说明输出代表算法执行之后得到的结果。教材设置辨析思考活动,引导学生辨别合格算法与不合格算法,学会修改描述模糊的算法步骤。本课承接算法描述,是学生从“会写算法步骤”进阶到“会评判算法优劣”的关键一课,既是第一单元知识总结,也为后续顺序、分支、循环控制结构学习打下理论基础,落实计算思维培养目标。教材文本强调算法运行于计算机环境,计算机严格遵循算法特征执行步骤,每一步不能含糊、不能无限执行,必须产生对应结果。三、核心素养目标1.信息意识:感知生活、学习场景中的各类算法,知道合格算法拥有统一评判标准,能够区分随意做事流程和规范算法,体会算法特征对计算机处理问题的现实意义。2.计算思维:理解算法有穷性、确定性、有输出三大核心特征,了解可行性、输入补充特征;能够结合案例辨析算法是否符合对应特征,修改模糊、不合理的算法描述;可以从步骤终止、语句明确、结果产出三个角度简单评判算法有效性。3.数字化学习与创新:借助教材案例、生活实例开展小组探究,能够独立分析简单算法案例,尝试把模糊的生活步骤改写为满足算法特征的规范步骤,初步建立算法设计意识。4.信息社会责任:懂得计算机只会严格执行明确算法,模糊的指令会造成错误结果,在生活与数字化活动中养成条理清晰、表述准确的习惯。四、教学重难点教学重点理解算法的有穷性、确定性、有输出三大核心特征,能够说出每个特征的含义。教学难点能够利用算法特征辨析、修改不合格的算法描述;区分日常生活做事步骤与计算机可执行算法之间的差别。五、教学过程(一)情境导入,回顾旧知教师出示教材当中两幅流程图:网购车票流程图、计算三角形面积流程图,投影展示教材原文插图。

师:同学们,前面几节课我们已经学会用流程图描述算法,大家请看课本当中这两幅流程图,一个是网上购买车票,一个是计算三角形面积。请大家仔细观察,这两套算法分别完成什么任务?

生:一个是完成网上买车票,另一个是算出三角形的面积。

师:很好。请大家继续观察,这两组算法,它们在执行的时候有没有什么共同的地方?大家可以先独立观察思考,之后同桌之间简单交流想法。

学生同桌交流之后举手发言。

生1:它们都是一步接着一步完成。

生2:做完所有步骤之后,都会得到一个结果。买车票得到订单,计算面积得到面积数值。

生3:步骤不是永远做不完,做完就结束。师:大家观察得很到位。我们生活当中有许许多多解决问题的步骤,但并不是所有步骤都可以称作计算机能够执行的算法。计算机执行算法有自己的要求,这些要求就是算法的特征。今天我们一起学习教材内容,探究什么样的步骤,才是合格有效的算法,板书课题《算法的特征》。设计意图:直接使用教材原生案例导入,复习流程图旧知,引导学生主动观察案例共性,自然引出本课主题,降低抽象概念的入门门槛,让学生带着问题进入新知学习。(二)教材文本研读,探究算法的有穷性师:请同学们翻开课本阅读教材建构板块关于有穷性的课文内容,课本举了煮水果茶的例子,请一位同学朗读教材当中的文字。

学生朗读教材原文:算法的有穷性:算法必须在有限时间内完成,即算法必须能在执行有限个步骤之后终止。例如,煮水果茶的算法,若一直重复“洗水果”这一步骤,则永远煮不出茶。不能解决问题的算法是没有意义的。师:读完教材文字,哪位同学说一说,什么叫有穷性?

生:算法的步骤必须是有限的,不能永远重复做,做完就要停下来。师:老师这里有两个版本煮水果茶的设想。版本一:洗水果,切水果,放入食材,加水,开火煮沸,完成煮茶,结束。版本二:第一步反复洗水果,不断重复洗水果,永远不进行下一步。请同学们思考,版本二能不能叫合格算法?为什么?

生:不行,因为它一直在洗水果,永远不会结束,得不到水果茶。师:说得非常好。有穷性核心就是有限步骤,能够终止。不管是人还是计算机执行算法,都不能无限无休止执行。老师再举例子,如果我们设计一个算法,要求不停地计算1加1,永远不停,这个符合有穷性吗?

生:不符合,会一直算下去,没有终止。师:我们在设计算法的时候,必须保证算法经过若干步之后,能够停下来,完成任务。

教师板书:有穷性:步骤有限,执行后能够终止。设计意图:立足教材原文开展阅读教学,使用教材自带煮水果茶正反案例对比,用通俗易懂的设问拆解概念,用具象实例帮助学生理解抽象的“终止”概念,避免直接灌输定义。(三)对比研读教材案例,探究算法的确定性师:我们继续看课本,教材同样以煮水果茶,给出两段不一样的算法描述,请同学们观察课本两段文字,对比版本A和版本B。

课件投影教材原文案例:

版本(描述模糊):

步骤1:把水果洗净切片。

步骤2:放水果片若干。

步骤3:加入适量配料。

步骤4:加水。

步骤5:将水温煮到大概100摄氏度。

步骤6:再煮一会儿。

步骤7:将壶中水果茶倒入茶杯中。版本(描述明确):

步骤1:把苹果、橙子洗净切片。

步骤2:放苹果100克、橙子30克。

步骤3:放冰糖10克、红茶包一袋。

步骤4:加水1.5升。

步骤5:将水温煮到100摄氏度。

步骤6:继续煮5分钟。

步骤7:将壶中水果茶倒入茶杯中。师:请大家仔细读一读,找一找第一个版本里面哪些词语写得比较模糊。

生:若干、适量、大概、煮一会儿,这些词语不清楚到底是多少。师:如果计算机拿到第一版算法,看到“若干水果片”“适量配料”,计算机知道到底放多少吗?

生:不知道,“若干”没有固定数量,计算机看不懂模糊词语。师:教材告诉我们,算法第二个特征叫做确定性,请同学朗读课本对确定性的描述。

生朗读教材:算法的确定性:算法中的每一步必须是确定且能有效执行的,而不能是模糊不清的。师:什么叫确定性?简单来讲,算法每一句话含义必须清楚,没有歧义,不能出现大概、适量、一会儿这种模糊表达。计算机只会严格执行明确指令,模糊描述会让计算机无法工作。

师提问:生活中炒菜说“放少许盐”,这适合直接写成计算机算法步骤吗?

生:不行,少许是模糊的,要写清楚放几克盐。师:那如果我们写算法,就要把条件、数量、时间全部写具体。接下来请同学们同桌合作,找出模糊版本当中三处模糊语句,说一说怎样修改,让步骤变得确定。

学生同桌讨论之后分享修改方案。

教师板书:确定性:每一步含义清晰明确,没有模糊歧义。设计意图:完整使用教材文本素材,采用对比阅读探究模式,通过找错、修改任务落实教学,让学生自己发现模糊语句的问题,深度理解确定性内涵,突破本课难点。(四)案例分析,学习算法的有输出特征,拓展输入、可行性师:同学们,一个算法完成之后,总要得到结果,课本提出算法的第三个核心特征:有输出。请大家思考,什么叫输出?输出一定是屏幕上显示文字吗?我们回到课本前面两个流程图案例。

师提问:网购车票算法,它的输出是什么?

生:输出订单结果,生成车票订单。

师提问:计算三角形面积算法,输出是什么?

生:输出三角形面积的数值。师:很好。输出就是算法完成之后得到的结果,输出不一定是屏幕文字,泡好的水果茶、算出来的数字、生成订单都属于输出。一个算法,如果忙活完所有步骤,什么结果都得不到,那么这个算法没有价值。这就是算法的有输出特征:算法执行后,产生一个或者多个结果。师:教材还补充了另外两个辅助特征。第一是输入:算法可以有0个或者多个输入,也就是算法可以接收外部数据,也可以不需要外部数据直接执行。第二是可行性:算法每一步都必须是现实当中可以完成操作,不能是空想做不到的事情。比如写一步“瞬间变出一杯茶”,现实做不到,不满足可行性。师:我们现在完成小游戏辨析,教师出示案例,请学生判断案例分别违背或者符合哪条算法特征。

案例1:算法不停地抄写词语,永远不会停止。

生:违背有穷性,没有终止。

案例2:做果汁步骤写“放一些水果,煮一小会儿”。

生:违背确定性,描述模糊。

案例3:一套计算长方形周长的算法,全部步骤完成,没有给出周长结果。

生:违背有输出,没有得到结果。教师同步梳理板书完整五大特征:有穷性、确定性、有输出、0或多个输入、可行性。设计意图:结合教材原有流程图案例讲解输出概念,拓宽学生对于输出的理解,避免学生误以为输出只有屏幕显示。通过案例辨析游戏,及时巩固刚刚学习全部特征,强化学生判别能力。(五)小组合作实践,修改不合格算法师:课本思考活动,给大家一段描述制作柠檬水的模糊算法:①拿水果,②切几片,③加水,④放一点糖,⑤泡一阵子,⑥完成。请小组合作,依据今天学到算法特征,把它改写成为合格算法,保证步骤满足确定性,步骤有限,最后得到泡好柠檬水的输出结果。小组开展讨论,教师巡视指导。小组代表展示改写之后算法,全班点评,点评时对照五大算法特征逐条检查。

师:请展示小组说一说,你们修改的时候改掉了哪些模糊词汇?你的算法输出是什么?会不会无限执行?每一步现实能不能做到?

小组学生作答。师总结:大家修改之后的步骤,就满足算法全部特征。以后我们自己设计算法,不能只用生活口语,要把数量、时间写清楚,保证步骤有限可以结束,最后要有对应的结果。设计意图:设置贴合生活实践任务,落实难点,训练学生把口语化流程转化为规范算法,完成知识迁移,让学生不仅仅背概念,而是真正学会运用算法特征评判和优化算法。(六)课堂小结师:今天我们跟随教材学习算法的特征,请同学们一起回顾。算法三大核心特征是什么?

生齐答:有穷性、确定性、有输出。

师:有穷性代表?

生:步骤有限,可以终止。

师:确定性代表?

生:每一步描述清楚,没有模糊歧义。

师:有输出代表?

生:算法运行之后要得到对应的结果。

师:另外还有两个补充特征,可行性和输入。可行性就是每一步都要能够实际做到;输入可以有0个或者多个。以后我们阅读、设计算法,就可以拿这几条标准去检验算法是否合格。算法特征是计算机能够正确执行算法的重要前提,后面我们学习顺序、分支结构的时候,同样也要遵守算法的这些特征。六、板书设计算法的特征1.有穷性:步骤有限,执行后能够终止2.确定性:步骤清晰明确,无模糊歧义3.有输出:产生一个或多个执行结果4.输入:0个或者多个输入5.可行性:每一步现实可以完成第二单元算法的控制结构第6课顺序结构一、学情分析本课教学对象为小学五年级学生,属于浙教版五年级上册第二单元起始课时,学生已经完成第一单元《算法与算法表示》全部学习内容,掌握算法概念、算法五大特征,能够读懂、绘制简单流程图,理解流程图起止框、处理框、箭头等符号含义,能够使用自然语言描述生活算法。五年级学生对于生活流程、事件先后顺序具备丰富生活经验,明白很多事情步骤不能颠倒,例如要先穿鞋再系鞋带。但是学生尚未建立“控制结构”专业概念,不知道顺序结构是算法最基础控制结构;容易混淆生活流程和算法顺序结构;部分学生只记住“按顺序做事”,忽略顺序结构当中步骤必须依次执行,每个步骤执行一次,不能跳过、不能回头的核心逻辑。学生能够看懂生活案例,但是在用流程图规范表达顺序结构算法时,容易出现符号错误、箭头逻辑混乱问题。本课学习将为后续分支结构、双分支结构打下基础,完成算法控制结构入门。二、教材分析本课选自浙教版新教材小学信息科技五年级上册第二单元《算法的控制结构》,为本单元开篇第一课,承接第一单元算法基础,开启算法控制结构学习。教材建构板块首先点明:很多问题解决过程,需要按次序一步一步完成,解决这类问题的控制结构叫做顺序结构。教材给出定义:顺序结构是算法的一种基本控制结构,根据问题的解决步骤依次执行。教材列举两大案例,一是数学四则混合运算算式计算;二是完整旅行的四步流程:准备行李、乘车前往、目的地游玩、乘车返程,强调步骤不能颠倒。教材设置想一想探究问题:泡茶过程可以分为哪些步骤?怎样安排这些步骤更加合理?。教材展示网购车票完整顺序结构流程图,示范顺序结构流程图绘制格式,全部处理框自上而下单向箭头依次连接,没有判断分支;教材还设置知识点:数出算法执行步数,理解顺序结构算法每一步执行一次。教材文本明确顺序结构特点:从上到下依次执行,路径只有一条,每一步必定执行一次,不会跳过,不会重复。本课既是算法控制结构的入门,也是学生区分不同算法结构的起点,教材把生活实例、数学学科案例、流程图表达三者相结合,落实计算思维,帮助学生理解算法执行逻辑。三、核心素养目标(依据2022版义务教育信息科技新课标)信息意识:能够识别生活与学习场景当中属于顺序结构的实例,感受顺序结构在计算机算法当中广泛应用,知道顺序结构是最基础算法控制结构。计算思维:理解顺序结构概念与核心特点,知道顺序结构自上而下依次执行,每个步骤执行一次;读懂教材当中顺序结构流程图,能够用自然语言、流程图描述简单顺序结构算法;可以统计顺序结构算法执行步数,辨析步骤颠倒带来的逻辑错误。数字化学习与创新:研读教材案例开展探究讨论,分析泡茶、出行、购票等案例,尝试独立设计简单顺序结构算法,绘制简易顺序结构流程图。信息社会责任:体会有序规范步骤对于完成任务的重要价值,懂得计算机严格按照算法顺序执行,步骤顺序出错,结果就会出错,培养严谨逻辑思考习惯。四、教学重难点教学重点理解顺序结构含义与特点;读懂顺序结构流程图,认识顺序结构流程图表现形式。教学难点理解顺序结构“依次执行,每个步骤执行一次,不能跳过”的内在逻辑;区分生活流程与算法顺序结构,设计正确顺序结构算法。五、教学过程情境导入,复习旧知,引出课题教师出示教材旅行案例文字素材:完成一次旅行的步骤:1.准备行李;2.乘车前往;3.目的地游玩;4.乘车返程。

师:同学们,第一单元我们学习了算法和流程图,请大家观察课本这组旅行步骤,请同学读一读这四步。

学生朗读教材案例文字。

师:我有一个小问题,如果我们把顺序调整成:1.乘车前往;2.游玩;3.准备行李;4.返程。这样修改顺序之后,这套算法还合理吗?

生:不合理,还没准备行李就出发,会缺少行李。师:没错,有些任务,步骤必须按照固定先后次序,一步接着一步做,顺序打乱任务就无法正常完成。在算法当中,这种一步接一步依次执行的控制结构,我们叫做顺序结构。今天我们学习第二单元第一课《顺序结构》,板书课题。设计意图:直接使用教材旅行案例导入,借助调换步骤的冲突情境,引发学生思考顺序的重要性,自然引出顺序结构概念,衔接旧知,建立生活经验到算法概念的过渡。研读教材文本,建构顺序结构概念师:请同学们翻开课本阅读教材建构部分,请一位同学朗读教材给出顺序结构定义原文。

生朗读教材原文:很多问题的解决过程,需按次序一步一步地完成。在算法中用来解决这类问题的控制结构,可以称为顺序结构。顺序结构是算法的一种基本控制结构,根据问题的解决步骤依次执行。师:读完教材,请大家说一说,什么是顺序结构?

生:按照步骤一步接着一个步骤依次完成的算法结构。师:教材举了数学四则运算例子,算式:32+45÷(3+2×3),请同学们回忆数学当中四则运算规则是什么?

生:先算括号里面,再算乘除,最后算加减,同级运算从左往右。师提问:这个算式计算步骤能不能随便调换,可不可以先算加法,再算括号里面乘法?

生:不行,调换顺序,计算结果就错了。师:很好,数学运算当中,运算步骤严格按先后次序执行,这也是顺序结构。不管是生活出行,还是数学计算,只要算法从上往下,一步完成之后再执行下一个,一个接一个,没有分支跳转,这就是顺序结构。

师继续追问:顺序结构执行的时候,会不会跳过其中某一步不做?会不会重复反复执行某一步?大家结合旅行案例想一想。

生:不会跳过,准备行李、坐车、游玩、返程,每一步都要做一遍,不会重复做。师总结板书顺序结构核心特点:顺序结构,算法最基础控制结构;自上而下依次执行;每一步执行且只执行一次;执行路径只有一条,没有分支跳转。设计意图:完整依托教材定义文本进行概念教学,融合数学跨学科案例,师生问答拆解顺序结构核心特点,纠正学生仅仅把顺序理解成“做事有先后”的浅层认知,落实重点知识。分析教材想一想活动:泡茶案例探究师:课本当中设置“想一想”栏目,请大家看教材问题:泡茶的过程可以分为哪些步骤?怎样安排这些步骤更加合理?

师提问:泡茶我们需要做哪些事情?

生:洗杯子,拿茶叶,烧水,放茶叶,倒水。师:老师这里有两套方案,请同学们小组讨论辨析。

方案一:①洗茶杯;②拿茶叶;③烧水;④水烧开;⑤把茶叶放进杯子;⑥倒入开水,泡好茶水。

方案二:①烧水;②等水烧开;③洗茶杯;④拿茶叶;⑤放茶叶;⑥倒入开水。师提问:两套方案都属于顺序结构吗?两套方案步骤都依次完成,没有分支,都属于顺序结构。但是哪一套时间利用更加合理?

小组讨论交流后学生发言。

生:第二套烧水的时候,可以同步做洗杯子拿茶叶,节省时间。师:非常棒,两套都是顺序结构,步骤全部依次执行,只是步骤先后安排不同,效率不一样。顺序结构只要求算法一步一步执行,但是我们设计算法的时候,还可以思考步骤安排,优化算法效率。但是大家要记住,只要算法执行是做完一步再执行下一步,路径只有一条,就属于顺序结构。师追问:如果泡茶算法,删掉“拿茶叶”这一步,直接烧水倒水,会得到一杯茶吗?在顺序结构当中删掉步骤会发生什么?

生:不行,缺少步骤,任务失败,顺序结构每一步都要执行,不能跳过。设计意图:使用教材自带想一想探究活动,通过两套方案对比,区分“属于顺序结构”和“顺序结构的效率优化”两个概念,避免学生误以为顺序结构步骤顺序唯一不变,深化学生对于顺序结构执行逻辑理解。解析教材顺序结构流程图——网购车票案例师:教材给出网购车票顺序结构流程图,我们一起来看课本流程图图形:

开始→输入购票信息→查询匹配信息→输入车次与乘车人→提交订单信息→输入付款信息→输出订单结果→结束。教师在黑板画出简易流程图框架,标注流程图符号,起止框椭圆,处理框长方形,单向箭头代表执行走向。

师提问:大家观察这个流程图,有没有菱形的判断框?有没有分叉的箭头?

生:没有,全部箭头从上到下一条路。师:这就是顺序结构流程图典型样子:从“开始”出发,顺着箭头,一个处理框完成,流向下一个处理框,一路走到结束,没有分叉,没有回头,只有一条执行路径。

师:我们数一数,网购车票这个算法一共有多少个执行步骤?不算开始结束框。

生:输入购票信息、查询匹配信息、输入车次乘车人、提交订单、输入付款信息、输出订单结果,一共六步。师:教材告诉我们,顺序结构可以数清楚执行步数,每一步运行的时候,运行一遍,不多不少。顺序结构流程图不会出现判断分支,所有流程单线前进。

师提问:如果我们把流程图当中,把“提交订单信息”和“输入付款信息”两个步骤颠倒,会发生什么?

生:还没有提交订单就付款,算法出错,无法完成购票。师小结:顺序结构流程图箭头代表执行先后,框的顺序不能随意调换,调换会直接导致算法失效。设计意图:解析教材原版流程图,让学生直观感知顺序结构流程图外在样式,落实读图能力,通过调换步骤设问,巩固顺序结构逻辑,突破本课重点。实践探究:设计校园场景顺序结构算法师:请同学们想一想,生活当中还有哪些属于顺序结构的例子?举手分享。

生1:早上起床:穿衣、刷牙、洗脸、吃早饭。

生2:写作业:打开本子、完成习题、检查作业、收拾文具。师:很好,这些都是典型顺序结构。接下来请同学们尝试完成小实践任务:设计“整理书包”顺序结构算法。首先用自然语言写出完整步骤,之后尝试画出简易顺序结构流程图。要求算法符合第一单元学习算法特征,步骤明确,依次执行,不跳步骤。学生独立完成练习,教师巡视。挑选两份学生作品,一份步骤颠倒的作品,一份完整规范作品,全班开展评析。

师展示有错误作品:步骤:①合上书本;②拿出课本;③放进书包。请大家找问题。

生:顺序错误,应该先拿出课本,再合上书本。师展示规范作品:①拿出全部课本作业本;②检查作业是否齐全;③把课本依次放入书包;④放入文具袋;⑤拉上书包拉链。请同学说一说,这套算法是不是顺序结构?每一步会不会跳过?有没有分支?输出结果是什么?

学生依次作答。教师补充强调:顺序结构是算法三种基本控制结构当中最简单一种,但也是基础,之后我们学习分支、循环结构,很多时候内部同样包含顺序结构片段。设计意图:选用贴近学生校园生活任务开展实践,训练学生自然语言描述+流程图表达,巩固新知,实现知识迁移,同时复习算法特征旧知,建立单元知识关联。课堂小结师:同学们,今天我们学习顺序结构,请大家一起回顾本节课教材主要知识点。顺序结构是什么?

生:顺序结构是算法最基础的控制结构,按照步骤依次执行。

师:顺序结构特点是什么?

生:自上而下执行;每一步执行一次,不会跳过;执行路径只有一条,没有分支跳转。

师提问:顺序结构流程图长什么样子?

生:从开始到结束,处理框用单向箭头依次连接,没有菱形判断框。

师:顺序结构是不是代表步骤顺序永远不能调整?

生:不是,部分任务可以调整步骤顺序优化效率,但是执行依旧一步接一步,没有分支。师总结:顺序结构在计算机程序中大量存在,计算机严格从上到下依次运行顺序结构当中每一条指令。下一节课,我们将学习另一种控制结构,当遇到条件判断的时候,算法就不再只有一条路,会出现分支结构。六、板书设计顺序结构定义:算法最基础控制结构,步骤依次执行特点自上而下,做完一步执行下一步每一步执行且仅执行一次,不跳过只有一条执行路径,无分支跳转流程图:起止框+多个处理框,单向箭头串联,无判断框实例:旅行、四则运算、网购车票、泡茶第7课分支结构学情分析本节课授课对象为小学五年级学生。在本单元前一课,学生已经学习顺序结构,理解算法是有序执行的步骤,能够使用自然语言、流程图绘制简单顺序算法,认识起止框、处理框等基础流程图符号。五年级学生思维正由具象思维向抽象逻辑思维过渡,善于从生活实例中发现规律,但对于“条件判断、选择性执行”这类抽象算法逻辑理解存在障碍。

学生在日常生活中经常遇到“满足条件才执行动作”的场景,例如下雨才打伞、红灯才停车,具备生活经验支撑;但是很难把生活选择抽象为算法分支结构。同时,学生容易混淆顺序结构与分支结构,容易误认为所有步骤都必须依次执行。另外,学生初次接触条件判断流程图的菱形判断框,在绘制流程图时容易出现路径遗漏、逻辑方向错误。本课采用生活化案例、师生问答互动、流程图对比等方式,搭建具象生活场景通向抽象算法概念的桥梁,降低理解难度。教材分析本课是第二单元《算法的控制结构》第7课时,承接第6课《顺序结构》,为下一课《双分支结构》做好铺垫,在单元知识体系中起到承上启下的关键作用。教材内容分为三大板块:认识分支结构、使用流程图描述分支结构、利用程序验证分支结构。

教材以“出行路上遇到红绿灯”作为核心案例,引出分支结构定义:根据一定条件做出判断,选择对应路径执行;条件成立执行操作,条件不成立则直接跳过操作(单分支)。教材明确分支结构自然语言表达范式:“如果……那么……”。教材配套展示红绿灯场景流程图,规范菱形判断框的使用方法。同时教材设置拓展实践,尝试修改判断条件,观察算法执行变化,初步渗透算法验证思想。

教材编排遵循“生活实例→概念提炼→流程图建模→数字化验证”路径,贴合2022版信息科技新课标要求,弱化复杂代码,重点发展学生计算思维。本课只学习单分支结构,区分于下一课双向选择的双分支结构,严格控制学习难度,避免概念混淆。核心素养目标1.信息意识能够主动观察、识别生活中满足条件才执行的场景,感知分支结构无处不在;体会算法可以模拟人类选择行为,感受信息科技解决生活问题的价值。2.计算思维(核心)理解分支(单分支)结构概念,掌握“如果……那么……”表达形式;学会识别流程图判断框,能够绘制简单单分支结构流程图;可以将简单生活选择问题抽象成分支算法,区分顺序结构与分支结构;初步尝试通过程序验证分支算法,感受条件变化影响算法运行结果。3.数字化学习与创新借助流程图工具开展算法建模,在小组交流、案例探究中主动思考,尝试自主设计简单分支算法。4.信息社会责任理解算法判断依靠预设条件,明白计算机不会自主思考,所有选择逻辑都需要人类提前设计,理性看待算法决策。教学重难点教学重点理解单分支结构含义;掌握分支结构流程图规范绘制;能够用自然语言描述分支算法。教学难点将现实生活中的选择场景抽象为算法模型;理清分支结构执行逻辑:条件不成立时直接跳过分支操作。教学过程情境导入,回顾旧知,引出新知教师:同学们,上一节课我们学习了算法的顺序结构,谁来说一说顺序结构有什么特点?

学生:步骤按照先后顺序,一步一步依次执行,不能跳过。

教师:非常准确!顺序结构所有操作从头到尾全部执行。老师给大家描述一个场景:早上出门,如果外面下雨,那么带上雨伞。大家思考,这件事和顺序结构一样吗?一定会带雨伞吗?

学生:不一定,如果不下雨,就不用带雨伞。

教师:说得很好!这个任务里,有一个前提条件,只有条件成立,我们才做对应的动作。再看教材开篇案例:过马路遇到红绿灯。大家阅读教材课文第一段,找一找场景中的条件是什么?

学生:条件是信号灯为红灯。

教师:教材原文描述“如果信号灯是红灯,那么停下等待”。大家发现,这个流程不再是固定依次执行,出现了选择。像这种依靠条件判断,选择性执行步骤的算法结构,就是我们今天学习的——分支结构。(板书课题)

设计意图:依托教材原生案例,结合师生问答,对比顺序结构,制造认知冲突。利用学生熟悉的生活场景自然抛出学习主题,建立新旧知识联系,降低抽象概念入门难度。探究新知:认识分支结构,研读教材定义教师:请同学们自主阅读教材中分支结构概念段落,划出分支结构的定义。哪位同学来读一读?

学生:根据一定的条件做出判断,再选择相应路径的结构,称为分支结构。

教师:我们重点关注,本节课学习的分支结构为单分支。大家观察教材案例“红灯停车”:条件成立(红灯)→执行停车;条件不成立(绿灯),直接继续通行,不需要额外动作。大家思考,单分支结构最大特点是什么?

学生:只有一条分支有操作,条件不满足就跳过操作。

教师总结,并板书自然语言范式:如果(条件),那么(执行动作)。

教师:我们一起来判断下面场景,哪些属于单分支结构?

场景1:如果体温超过37.3℃,那么进行登记;

场景2:先整理书包,再出门上学。

学生:场景1是分支结构,场景2是顺序结构。

教师:回答正确。场景2没有条件判断,步骤固定执行,属于顺序结构。大家试着在草稿纸上自己举1个生活中单分支结构的例子,同桌之间互相说一说。

学生交流分享案例。

设计意图:立足教材文本开展概念研读,通过案例辨析巩固定义;借助同桌互助,引导学生主动迁移知识,实现从教材案例延伸到真实生活,落实概念理解。学习新知:分支结构的流程图表达(教材核心内容讲解)教师:顺序结构我们可以用流程图表示,分支结构同样有规范流程图符号。请大家观察教材上红绿灯分支流程图,找一找新出现的图形是什么?

学生:菱形。

教师:没错!教材明确说明,菱形为判断框,内部填写判断条件;从菱形引出两条路径,分别代表条件成立(是)、条件不成立(否)。矩形依旧是处理框,填写需要执行的操作。

教师展示教材流程图结构框架,同步讲解:

起止框→到达路口→判断(信号灯是否红灯)→【是】停下等待→汇合;【否】直接通行→汇合。

教师提问:大家仔细观察,条件为“否”这条路径有没有额外处理框?

学生:没有,直接向下汇合。

教师:这就是单分支流程图最典型特征!只有条件成立时执行操作,条件不成立,跳过操作。这也是区分后续双分支结构最重要的标志。

教师布置课堂小任务:参照教材案例,用流程图表示“如果下雨,那么携带雨伞”。邀请一名学生上台板演,其余学生在学习单绘制。

教师针对学生流程图常见错误进行点评:路径箭头方向错误、遗漏起止框、判断框缺少“是/否”标注。

设计意图:紧扣教材流程图范例展开教学,清晰讲解流程图符号规范。通过实操绘制,及时暴露学生易错点,落实教学重点;可视化图形帮助学生理解抽象执行逻辑,突破难点。拓展探究:算法验证(教材实践板块)教师:教材提出一个问题,我们设计好的分支算法如何确认是否正确?我们可以借助计算机程序验证算法。

教师简单演示教材配套简易程序案例:以“判断是否需要停车”为例。修改判断条件,把“红灯”修改为“绿灯”,观察程序运行结果变化。

教师提问:修改判断条件之后,算法执行结果发生改变,说明了什么?

学生:分支算法最终执行路径,由判断条件决定。

教师小结:判断条件是分支结构的核心,条件设置不同,算法选择的路径就不同。我们设计算法时,要保证条件描述准确清晰。

教师组织小组讨论:如果我们把“如果红灯,那么停车”的条件写成“如果信号灯不是绿色”,算法逻辑是否一样?

小组代表发言交流,教师进行梳理总结。

设计意图:落实教材算法验证板块内容,不深入复杂代码,重在让学生体验“条件决定分支走向”,深化计算思维;小组讨论推动学生多角度思考条件设置,提升逻辑严谨性。巩固练习,辨析提升用“如果……那么……”描述:如果考试分数大于90分,获得奖品。画出该场景对应的单分支流程图。教师挑选两份学生作品展示,集体点评,区分容易混淆的误区:不要额外给“不满足条件”增加动作。教师抛出思考题:如果我们希望“分数大于90分发奖品,分数低于90分进行提醒”,只有单分支结构能实现吗?留下悬念,为下一节课双分支结构做好铺垫。设计意图:分层练习巩固本节课知识点;设置悬念,搭建课时之间知识桥梁,激发学生后续学习兴趣。课堂小结教师带领学生共同梳理本节课知识:今天学习了分支结构(单分支),定义:依据条件判断,选择性执行路径;表达句式:如果……那么……。流程图新增菱形判断框;单分支特点:条件成立执行操作,不成立直接跳过,无第二条执行动作。区分顺序结构与分支结构:顺序结构全部步骤依次执行;分支结构存在条件选择,部分步骤可能跳过。判断条件是分支算法的核心,条件设置会直接影响算法运行结果。教师总结:生活中大量“满足条件才行动”的场景都可以使用单分支结构描述。下一节课,我们将学习可以同时处理两种结果的双分支结构,解决“二选一”的问题。第8课双分支结构一、学情分析本节课建立在上一课《分支结构(单分支)》基础之上。学生已经掌握单分支结构概念,认识流程图菱形判断框,能够绘制简单单分支流程图,理解“如果……那么……”算法表达形式,能够区分顺序结构与分支结构。五年级学生具备基础条件判断思维,但容易混淆单分支与双分支结构。

学生生活中大量接触“二选一”场景:下雨室内活动、不下雨室外活动;及格通过、不及格补考。学生能够理解两种不同结果,但是难以用规范算法语言、流程图进行建模。学习主要难点在于区分两类分支:单分支只有一条路径存在操作;双分支条件成立、不成立两条路径都有对应的执行动作。学生绘制流程图时容易出现路径混淆、遗漏其中一条分支操作。同时,学生容易混淆自然语言描述范式,需要明确区分“如果……那么……”(单分支)与“如果……那么……否则……”(双分支)。教学中大量使用对比教学,结合教材案例、师生互动辨析两类分支结构,强化认知。二、教材分析本课是第二单元第8课时,是单分支结构的延伸与拓展,同时为单元综合课《体验算法控制》打下基础。教材内容分为三大板块:认识双分支结构、使用流程图绘制双分支结构、程序验证双分支算法。

教材以“乘车购票”作为核心案例展开:乘车时,如果身高达到标准,则购买全票,否则购买儿童票。提炼出双分支结构自然语言范式:如果……那么……否则……。教材明确概念:双分支结构经过条件判断之后,无论条件成立与否,都会执行对应的操作,两条分支路径均存在执行步骤。

教材配有标准双分支流程图范例,直观展示两条分支都带有处理框,和上一课单分支流程图形成鲜明对比。教材设置实践活动,要求学生对比单分支、双分支流程图差异;同时安排算法验证活动,通过修改条件,观察两条分支切换运行效果。

教材编排由浅入深,注重新旧知识对比,引导学生在辨析中构建完整分支知识体系,落实新课标“使用分支结构描述算法”的要求,持续培养学生抽象建模、逻辑推理的计算思维。三、核心素养目标(依据2022版信息科技课程标准)信息意识能够识别生活中“两种结果、双向选择”的场景,感知双分支结构应用场景;体会分支结构可以细化算法逻辑,让算法能够处理更加复杂的现实问题。计算思维(核心)理解双分支结构概念,掌握“如果……那么……否则……”标准表达;对比区分单分支、双分支结构的特点与适用场景;能够规范绘制双分支结构流程图;可以把双向选择类生活问题抽象为双分支算法,尝试通过程序验证算法逻辑。数字化学习与创新借助流程图工具完成算法建模,在案例对比、小组探究中主动思考,自主设计双分支算法解决简单实际问题。信息社会责任知道双分支算法依靠预设条件完成二选一决策,明白算法无法自主产生新规则,树立客观理性看待智能决策的意识。四、教学重难点教学重点理解双分支结构定义;掌握双分支流程图绘制方法;区分单分支与双分支结构。教学难点根据问题场景判断应当选用单分支还是双分支结构;构建双向选择逻辑,避免流程图丢失其中一条分支操作。五、教学过程复习回顾,情境导入教师:上一节课我们学习了分支结构(单分支),谁回忆一下单分支使用什么句式描述?

学生:如果……那么……。

教师:单分支结构有什么特点?

学生:条件成立执行动作,条件不成立,直接跳过,没有其他操作。

教师:很好,老师带来一个新场景,请大家阅读教材导入案例:乘坐火车,身高≥1.2米需要购票。大家思考:如果我们想要完整描述所有人乘车情况,只用单分支足够吗?

学生:不够,身高不足1.2米的人免票,也需要说明对应的行为。

教师:没错!这个场景有两种情况:满足条件执行一种操作;不满足条件执行另一种操作。我们不能跳过任意一种情况。大家阅读教材课文第一段,看一看这种双向选择的结构叫什么?

学生:双分支结构。

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