苏科版小学五年级信息科技下册第四单元《第3课 用程序验证算法》教案

第3课用程序验证算法

课题用程序验证算法单元第四单元学科信息技术年级五年级

本课是五年级下册第四单元《用算法解决问题》的第3课，是在完成算法设

计之后，进入“实现与验证”的关键环节。本课以“加法运算小能手”程序为我

体，引导学生将上一课设计的算法通过编程实现，并通过运行测试验证算法的正

确性。

教材本课内容主要包括四个部分：一是根据算法流程图创建变量并赋值；二是编

分析写“出题”和“批改”的程序代码；三是通过不同数据反复测试，验证程序正确

性；四是了解程序Bug的历史，拓展知识视野。最后通过迁移实现“减法运算小

能手”程序，巩固所学技能。

本课的学习将让学生亲身体验“算法一程序一验证”的完整过程，理解程序

是算法的具体实现，测试是保证程序质量的重要手段。

L信息意识：认识到程序是算法的具体实现形式，理解通过编程验证算法正

确性的重要性。培养主动测试、反复验证的程序开发意识。

2.计算思维：掌握将算法流程图转换为程序代码的方法，理解变量在程序中

教学的作用。通过数据测试发现程序中的逻辑错误，体会“迭代优化”的思维过程。

目标3.数字化学习与创新：能够运用图形化编程软件实现算法，通过调试和修改

程序完善作品。在程再测试过程中，培养创籽思维和问题解决能力。

4.信息社会责任：了解程序Bug的由来和历史，理解严谨认真的工作态度对

程序开发的重要性。在小组测试中学会倾听他人建议，尊重他人意见。

1.根据算法流程图编写程序，实现自动出题和自动批改功能。

重点2.学会新建变量并给变量赋值。

3.通过运行程序和反复测试验证算法的正确性。

1.理解变量的作用，正确创建和使用变量。

难点2.将算法流程图中的每一步准确转换为对应的程序积木。

3.通过数据测试发现程序中的逻辑错误并进行修正。

教学过程

教学环节教师、学生活动设计意图

课堂导入（一）导入新课：从算法到程序建立从算法到

教师活动：同学们，上一节课我们设计了“加法运算程序的认知衔

小能手”的出题和批改算法。大家还记得算法设计的关键接，明确本课的

步骤吗？学习任务一一

预设1:学生回答出题要随机生成两个加数，批改要比将算法转化为

较用户答案和正确答案。程序并验证其

教师回应：非常好！但是，算法只是解决问题的“思正确性。

路”和“步骤”，要让计算机真正执行这些步骤，我们需要

把它们变成计算机能“看懂”的程序。今天我们就来学习

第3课一一用程序验证算法。

教师活动：呈现课题：第3课用程序验证算法。

教师活动：通过编写程序，可以将设计的算法转换为

计算机能够执行的操作。通过执行程序，可以验证算法是

否正确。

（二）实验准备：打开文件，认识变量通过实际操作，

教师活动：现在请同学们打开上一课保存的“加法运让学生理解变

算小能手”文件，或者打开老师提供的初始文件。我们要量的概念和作

根据算法流程图，开始编程实现。用，掌握变量的

教师活动：呈现算法流程图，引导学牛回顾：这个流创建和赋值方

程图中用到了哪些数据？比如两个加数、用户答案、正确法，为后续编程

答案等。打下基础。

预设2：学生回答需要记录第一个加数、第二个加数、

讲授新课

用户输入的答案、正确答案等。

教师回应：这些数据在程序中都需要用“变量”来存

储v变量就像是一个个“小盒子”，可以把数据装在里面，

随时取用。

教师活动示范操作：

・点击“变量”积木组，选择“新建变量”

■创建变量“加数1”“加数2”“答案”“正确结果”等

•给变量赋初值，比如将“加数1”设为0

教师活动：呈现“新建变量”和“给变量赋值”的操

作图示，引导学生跟随操作。

教师活动：提示小贴士：如果不想在舞台上显示变量

的值，可以将其显示状态设为“不可见”，这样界面会更简

洁。

学生活动：跟随教师示范，新建所需变量并赋值。

（三）编程实现：编写“出题”步骤程序

教师活动：变量准备好了，接下来我们要根据算法流通过分步示范

程图，编写“出题”步骤的程序。大家看流程图，“出题”和指导，帮助学

部分的第一步是什么？生将算法流程

预设3：学生回答随机生成两个加数,图准确转换为

教师回应：对！在图形化编程软件中，我们可以用“程序代码，突破

随机数”积木来实现。请大家找到“运算”积木组中的“编程实现的难

在1到10之间随机选一个数”积木，把它拖出来。点。

教师活动：示范操作：

•将“随机数”积木嵌入“将加数1设为“积木中

•设置随机数范围为1到19

•同样方法设置“加数2”，但要确保加数1+加数2W20,

所以加数2的范围应该是1到（20-加数1）

教师活动：这里有一个需要注意的地方一一加数2的范

围依赖于加数1的值。所以程序执行的顺序很重要：先确定

加数1,再根据加数1确定加数2的范围。

教师活动：继续示范：

•用“说”积木或“显示”积木将题目显示出来

•例如：说“加数1”+“+”+“力口数2”+“二？”

学生活动：跟随教师示范，编写“出题”步骤的程序

教师活动：巡视指导，帮助学生解决随机数范围设置、

字符串连接等问题。

（四）编程实现：编写“批改”步骤程序

教师活动：“出题”程序写好了，接下来实现“批改”完成完整程序

功能。当用户输入答案后，程序如何判断对错？的编写，让学生

预设4：学生回答先计算正确答案，再比较用户答案和体验从算法到

正确答案是否相等。程序的转化过

教师回应：正确！首先，我们需要L算正确答案一一程，感受程序运

也就是两个加数相加的结果。这可以用“运算”积木组中行的成就感。

的加法积木实现。

教师活动：示范操作：

•将“加数1”和“加数2”用加法积木连接，结果存入变

量“正确结果”

•用“询问”积木获取用户输入的答案，存入变量”答案

，，

•用“如果那么否则”积木进行判断：如果“答案”=“

正确结果”，那么说“答对了！”；否则说“答错了，正

确答案是：”+“正确结果”

教师活动：注意，“询问”积木会等待用户输入，并把

输入结果存储起来。我们需要用一个变量来接收这个输入

值。

学生活动：跟随教师示范，编写“批改”步骤的程序。

教师活动：巡视指导，帮助学生处理条件判断、字符

串拼接等细节。

教师活动：程序写完后，记得保存文件。现在大家可

以运行程序，看看效果如何c

学生活动：运行程序，体验自己编写的程序自动出题

和批改的过程。

（五）数据测试：验证算法正确性

教师活动：程序能运行了，是不是就说明没问题了？

不•定哦！我们需要用不同的数据反复测试，看看程序在通过数据测试

各种情况下都能正确工作。环节，让学生理

教师活动：组织“思考交流”：在程序的编写过程中，解测试的重要

可使用不同的数据反复测试，以检验程序是否符合要求。性，培养严谨认

你觉得数据测试有必要吗？为什么？真的开发态度，

组织学生小组讨论，分享观点。为后续程序优

预设5：学生回答有必要，因为可以验证程序是否正确，化奠定基础。

避免出错；可以测试特殊数据，比如两个加数都是1,或者

两个加数都是19；可以发现隐藏的问题。

教师活动：总结数据测试的必要性：

验证程序正确性：通过不同数据（如大数、小数、特

殊组合）进行测试，可以发现程序中隐藏的计算错误或逻

辑漏洞，确保程序能准确完成任务。

增强程序可靠性：覆盖更多使用场景，提前修复问题，

让程序在各种情况下都能稳定运行，避免出现意外错误。

提升使用体验：经过充分测试的程序，能让使用者更

放心，避免在使用过程中因程序出错而影响学习或操作。

教师活动：请大家尝试用不同的数据测试自己的程序，

比如连续运行多次，观察题目是否都在20以内；故意输入

错误答案，看看批改是否正确；输入一些极端值，比如0、

1、19等。

学生活动：进行数据测试，记录测试结果和发现的问

题。

教师活动：如果在测试中发现问题，不要着急，这正

是我们优化程序的机会。算法需要不断迭代，程序也需要

不断调试和修改。

（六）优化完善：增加趣味元素

教师活动：程序基本功能实现了，我们还可以让它更

有趣、更友好。比如，答对时让小智换一个开心的造型，通过增加趣味

答错时换一个鼓励的造型；还可以把对话文字改成更有温元素和小组互

度的语言。评，激发学生的

教师活动：呈现教材中的建议：创造力和审美

・尝试在程序中增加“切换造型”积木意识，同时培养

•将对话文字改成“你太棒了！”“计算再细心一点，你一接受他人建议、

定行！”等不断改进的学

教师活动：示范操作：在答对和答错的分支中，分别习态度。

添加“切换造型”积木，让小智的角色形象随结果变化。

学生活动：尝试修改程序，增加趣味元素。

教师活动：修改完成后，小组内互相测试程序作品，

并提出修改建议。看看谁的程序既正确又友好，既有趣又

实用。

学生活动：小组内测试交流，互相提出改进建议。

教师活动总结：在解决问题的过程中，算法也需要不

断迭代。当我们发现算法中的某些步骤可以更加高效地完

成，或者存在更好地解决问题的方法时，我们可以及时对

算法进行优化。程序也是如此，永远可以做得更好！

（七）迁移应用：实现减法运算小能手

教师活动：同学们已经成功实现了“加法运算小能手”

程序。现在挑战升级一一尝试用程序实现“减法运算小能通过迁移应用，

手”的算法，运行程序并验证算法。巩固本课所学

教师活动引导学生回顾上一课设计的减法算法要点：编程技能，培养

•出题时确保减数W被减数，避免负数学生的知识迁

•计算逻辑为被减数-减数移能力和独立

学生活动：尝试编写“减法运算小能手”程序。解决问题的能

教师活动：巡视指导，帮助学生处理减法运算的特殊力。

逻辑。

教师活动：选取学生作品展示，点评减法算法实现的

要点和亮点。

（八）知识拓展：程序Bug的由来

教师活动：同学们在测试程序时，有没有发现一些意

想不到的错误？在计算机领域,我们把程序中隐藏的错误、通过有趣的历

缺陷或漏洞称为“Bug”。你们知道这个词是怎么来的吗？史故事，缓解学

教师活动：呈现阅读材料，介绍Bug一词的由来：生对程序错误

Bug一词的原意是“臭虫”或“虫子”。第一代计算机的畏难情绪,培

是由许多庞大且昂贵的真空电子管组成的。可能正是由于养积极面对问

计算机运行产生的光和热，引得一只小虫子钻进了计算机题、耐心解决问

内部，导致整个计算机无法正常工作。研究人员找了很久题的态度。

才发现原因所在。当他们把这只小虫子从计算机内部取出

后，计算机又恢复了正常。后来，Bug这个名词就沿用下来，

用来表示计算机系统或程序中隐藏的错误、缺陷或漏洞等.

学生活动：阅读材料，感受计算机科学发展的趣味性

教师活动：所以，遇到程序Bug并不可怕，这是每个程

序员都会经历的事情。重要的是我们要有耐心和细心，像

当年的科学家一样，找到Bug并修复它。这个过程叫作“调

试”。

教师活动：今天我们学习了什么？谁来总结一下？帮助学生梳理

预设6：学生回答我们学会了根据算法流程图编写程序知识，形成系统

,学会了新建变量，还学会了用数据测试验证程序正确性，认知，并为下一

知道了程序Bug的由来。节课的学习做

课堂小结教师活动总结：好铺垫。

•算法一程序：将算法流程图转换为程序代码，实现了“

加法运算小能手”的自动出题和批改功能。

•变量：变量是存储数据的“小盒子”，需要先创建再使

用。

•数据测试：通过不同数据的反复测试，可以验证程序的

正确性和可靠性。

•迭代优化:程序永远可以做得更好，通过增加趣味元素、

接受他人建议，让作品不断完善。

•Bug与调试：程序中的错误叫Bug,找到并修复Bug的过

程叫调试，这是每个程序员必备的能力。

教师活动：布置课后思考：我们的程序已经能正确运

行了，但还有优化空间吗？比如，如何实现连续出10道题？

如何统计得分?下一节课我们将学习“优化程序解决问题”，

请大家带着这些问题继续思考。

《用程序验证算法》明确教学内容

<-）导入新课：从算法到程序及重点和难点

（二）实验准备：打开文件，认识变量

（三）编程实现：编写“出题”步骤程序

板书（四）编程实现：编写“批改”步骤程序

（五）数据测试：验证算法正确性

（六）优化完善：增加趣味元素

（七）迁移应用：实现减法运算小能手

（八）知识拓展：程序Bug的由来

本课是算法实现与验证的关键课，学生通过将上一课设计的算法转化为

可运行的程序，亲身体验了“算法一程序一验证”的完整过程。从课堂实施

来看，学生对“让自己的程序真正运行起来”充满期待，学习积极性高涨。

在变量教学环节，学生初次接触“变量”这一抽象概念，部分学生理解

起来有一定困难。通过“小盒子”的比喻和实际操作示范，大多数学生能够

教学反思

掌握变量的创建和赋值方法。但少数学生在后续编程中仍然忘记先创建变量

就直接使用，需要在后续课程中加强巩固。

在编程实现环节，将算法流程图转换为程序代码是教学的重点也是难

点。通过分步示范、逐句讲解的方式，大部分学生能够跟随完成程序编写。

但“加数2的范围依赖于加数1的值”这一逻辑，部分学生理解不够透彻，

导致程序运行时出现加数1+加数2超过20的情况。这提示我在后续教学中

需要加强对“依赖关系”的讲解和练习。