《算法寻根》教学设计-2026-2027学年北京版（新教材）小学信息技术五年级全一册

《算法寻根》教学设计-2026-2027学年北京版（新教材）小学信息技术五年级全一册教学背景在前一课《发现身边的算法》学习中，学生已经理解算法生活化定义、三大基本特征，能够自主拆解生活事务的有序步骤，建立了算法的具象认知。本课作为第二课时，聚焦算法的起源、古代经典算法案例、近现代算法技术发展脉络，属于算法知识的纵向延伸内容。五年级学生对历史小故事、古代发明、趣味数学谜题具备浓厚探究兴趣，但对古代数学算法的逻辑原理、算法如何逐步迭代支撑现代科技发展较为陌生。教学中需要规避复杂数学推演，以故事化、案例化、可视化方式解读古代经典算法，梳理清晰时间发展轴线，承接上一课具象感知，过渡到算法历史溯源层面，同时为第三课人工智能领域算法应用搭建历史发展逻辑铺垫。教材分析本课为北京版2026新版五年级信息技术五年级全一册第一单元《算法的描述》主题1第二课时《算法寻根》，承接第一课生活化算法感知，横向拓展算法历史维度，完善单元知识架构。教材整体分为三大核心板块：第一板块溯源古代算法，重点介绍中国古代两大经典算法案例——《九章算术》中的约分算法、韩信点兵剩余定理简易版本，辅以算盘计数运算算法；第二板块梳理近代数学与机械计算设备催生标准化算法体系，提及计算机诞生后算法进入数字化应用阶段；第三板块搭建算法发展时间轴，点明算法从人工纸笔计算、机械辅助计算到计算机自动运算的完整演变路径，同时总结古今算法核心本质不变：均为有序有限的问题解决步骤。

教材编写侧重文化渗透与逻辑溯源，弱化深奥数理推导，重在让学生知晓算法并非现代科技产物，而是贯穿人类生产生活几千年的智慧成果，兼具计算思维培养与中华优秀传统文化浸润双重育人价值，承上衔接生活算法感知，启下铺垫人工智能现代算法应用。核心素养教学目标（依据2022版信息科技课程新课标）信息意识梳理算法从古至今的发展脉络，感知算法随着人类生产需求不断迭代升级的客观规律，理解算法服务于解决实际问题的核心价值，拓宽对算法应用场景的认知边界。计算思维读懂教材中古代经典算法案例的简化执行步骤，能用自然语言复述古人解决数学问题的有序流程；对比古代人工执行算法与现代计算机运行算法的异同点，提炼算法本质特征始终不变的核心逻辑；依托时间轴梳理算法发展阶段，建立系统化、递进式的逻辑梳理思维。数字化学习与创新学会用时间轴、分段列表、案例归类等结构化方式梳理历史发展类知识，掌握归纳总结类信息的整理方法，迁移运用到后续信息技术知识点学习中。信息社会责任深入了解中国古代数学典籍中的伟大算法成就，增强民族文化自豪感；体会一代代研究者持续优化算法、提升效率的钻研精神，树立严谨探究、精益求精的科学态度。教学重难点教学重点掌握教材中中国古代两个经典算法案例（约分算法、韩信点兵简易算法）的执行步骤；梳理算法发展三大历史阶段：古代人工算法、近代机械辅助算法、现代计算机数字化算法；明确古今算法本质完全一致，均符合有序、有限、确定性三大特征。教学难点简化理解韩信点兵剩余定理简易算法的分步逻辑，不进行复杂数学计算；深度理解“载体在变，算法核心逻辑不变”的抽象内涵。教学过程课堂导入：复习旧知，衔接新课内容教师采用提问式复习，快速回顾上一节课核心知识点，自然过渡本课主题：上一节课我们学习了《发现身边的算法》，谁还记得算法的三个核心特征是什么？S1：有序性、有限性、确定性。回答非常完整。我们知道洗手、泡茶、整理书包都是生活中的算法，那大家有没有思考过一个问题：算法是有了电脑、智能手机之后才出现的吗？在几千年以前，古人有没有用到算法解决问题？学生自由举手猜测回答后，教师导入新课：古人在农耕、测量、计数、分配物资的时候，早已创造出很多经典算法，今天我们就一起跟随教材内容《算法寻根》，追溯算法的起源与漫长发展历程。设计意图：以旧知问答搭建前后课时知识桥梁，用反问制造认知疑问，激发学生探究算法历史起源的好奇心，顺畅切入本课溯源主线。新知讲授一：研读教材开篇，总述算法发展整体脉络教师带领学生朗读教材开篇总起段落，拆解教材核心表述：教材原文：算法并不是数字化时代的新生事物，人类在生产劳作、丈量土地、分配粮食、计算赋税的过程中，为了高效解决重复问题，逐渐总结出固定的操作步骤，这就是最早的人工算法。随着工具进步，算法依托不同载体不断优化，但算法解决问题的核心逻辑从未改变。教师分层解读并互动提问：教材告诉我们最早的算法依靠什么完成计算？S2：依靠人的大脑、纸笔手动一步步推算。那后续载体发生了哪些变化？我们接下来按照教材顺序，先重点学习中国古代流传至今的经典算法智慧。教师在黑板绘制总框架：算法发展史分为三大阶段——古代人工手工算法→近代机械设备辅助算法→现代计算机自动执行算法，让学生建立整体宏观认知。设计意图：紧扣教材开篇总论进行文本解读，搭建整节课知识大框架，让学生先建立宏观脉络，再逐个拆解细分案例，遵循总分认知逻辑。新知讲授二：深度解析教材古代两大经典算法案例（本课核心）教材本板块为教学核心内容，分为《九章算术》约分算法、韩信点兵简化算法两个模块，教师逐一对教材原文简化步骤进行拆解讲解，全程搭配师生互动，规避复杂数学运算。案例1：教材案例1《九章算术》分数约分算法教材简化操作步骤原文：找出分子与分母的所有公因数用最大公因数同时去除分子和分母得到最简分数，算法结束教师讲解与互动：T：教材为什么把约分的分步计算称作一套算法？它满足三大特征吗？S3：有固定顺序，步骤有限，每一步怎么做很确定。教师举简单数字示例：对分数8/12进行约分，按照教材步骤口头推演完整流程，让学生直观感受古人用有序步骤解决数学计算问题的智慧，同时点明《九章算术》是我国古代重要数学典籍，里面记录了大量实用计算算法。案例2：教材案例2韩信点兵（剩余问题简化版算法）教材简化通俗步骤原文（规避复杂数论）：统计士兵按3人一队排队余下几人统计士兵按5人一队排队余下几人统计士兵按7人一队排队余下几人根据三组余数对照固定口诀推算总人数教师弱化数学公式，只拆解执行顺序：T：这套算法的目标是什么？S4：在不全部点名清点的情况下快速算出士兵总人数。T：如果调换三个排队统计的顺序，会不会影响最终结果？学生思考回答后，教师小结：哪怕统计顺序微调最终数值不变，但古人固定的执行流程依旧体现了算法极强的有序性与确定性。讲解完成后补充教材附带拓展小知识点：算盘运算也是古代经典算法载体，拨动算珠的固定操作流程就是一套完整计算算法，让学生进一步感知古代算法的多样形态。设计意图：严格依照教材给出的简化版本拆解古代算法案例，只讲解步骤逻辑不深挖高深数学原理，适配五年级学生知识储备，同时渗透中华古代数学文化，落实信息社会责任素养目标。新知讲授三：研读教材近现代算法发展历程，完善时间轴按照教材编排顺序，教师讲解算法第二、第三发展阶段，同步完善黑板上的三段式发展时间轴：第二阶段：近代机械辅助算法教材内容解读：工业革命之后，人们发明手摇计算器、差分机等机械设备，把固定算法嵌入机械结构中，依靠机械齿轮运转代替人工重复计算，大幅提升运算速度，算法逻辑依旧是有序有限步骤，只是执行载体发生改变。互动提问：机械执行算法和人手工计算算法，本质规则一样吗？学生集体作答一致。第三阶段：现代计算机数字化算法教材内容解读：电子计算机诞生后，人们将算法编写成计算机可以识别的指令代码，由计算机高速自动完成海量步骤运算，小到手机扫码付款、导航规划路线，大到气象预测、航天轨道计算，背后都是计算机高速运行复杂算法。教师设问升华：从古人手算、机械计算到电脑运算，变的是什么？不变的核心是什么？引导学生总结：变化的是执行工具、运算速度；不变的是算法依靠有序有限步骤解决问题的底层逻辑。设计意图：分段拆解教材近现代发展内容，补全时间轴框架，通过对比设问突破本课教学难点，让学生理解载体迭代与算法本质的辩证关系。课堂小探究：古今算法特征对标验证教师下发简易对标任务，让学生结合两节课知识点完成口头梳理：任选本节课古代一个算法案例，说一说它如何体现有序性、有限性、确定性。抽取学生作答，教师对应点评修正，巩固算法核心特征知识点，打通前后课时知识关联。课堂小结本节课完整学习了教材《算法寻根》全部内容，首先通过复习上一课算法三大特征导入算法溯源主题，精读教材总论梳理出算法发展三大历史阶段：古代人工手工算法、近代机械辅助算法、现代计算机数字化算法；其次重点拆解了教材收录的《九章算术》约分算法、韩信点兵简化算法两个中国古代经典智慧案例，感受了古人依托有序步