苏科版小学五年级信息科技下册第四单元《第4课 优化程序解决问题》教案

第4课优化程序解决问题

课题优化程序解决问题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》的最后一课，也是本单元的

总结提升课。在前三课的基础上，本课引导学生思考“如何让程序更好”，进入

程序优化的学习。

本课内容主要包括三个部分：一是通过“8加几”“9加几”专项练习的需求，

引导学生发现重复代码段的问题；二是学习自定义函数的方法，理解带参数函数

教材

的作用和优势；三是通过“专项练习1”和“专项练习2”的对比体验，感受模

分析

块化编程的简洁高效；最后通过迁移设计“减法函数”和单元拓展任务，巩固所

学知识，并进行单元学习评价。

本课的学习将帮助学生建立模块化编程的思想，理解函数封装和代码复用对

提高编程效率的重要意义，同时通过单元评价回顾本单元所学，形成完整的知识

体系。

1.信息意识：认识到程序优化是解决问题的重要环节，理解“永远可以做得

更好”的迭代思想「能够主动思考程序的改进空间，追求更高效、更简洁的解决

方案。

2.计算思维：理解模块化编程思想，掌握自定义函数的概念和作用。能够识

别程序中重发的代码段，并通过函数封装实现代码复用，提高程序的可读性和可

教学维护性。

目标3.数字化学习与创新：能够运用自定义函数优化程序结构，实现“8加几”

“9加几”等专项练习功能。在迁移应用中仓J新设计“减法函数”，培养知识迁

移能力和创新思维。

4.信息社会责任：在程序优化过程中体会精益求精的工匠精神，理解代码简

洁性对他人阅读和维护的重要性。通过任务辨析，辩证看待人工智能与编程学习

的关系。

1.理解程序优化的必要性，识别重复代码段的问题。

重点2.掌握自定义函数的基本方法，理解函数的作用。

3.理解带参数函数的概念，体会参数的通用性和可复用性。

难点1.理解“封装”思想，将重复代码段抽象为函数。

2.理解参数的作用，能够正确调用带参数的函数。

3.将自定义函数思想迁移应用到减法运算等新情境中。

教学过程

教学环节教师、学生活动设计意图

(-)导入新课：程序还能更好吗？通过设问引发

教师活动：同学们，上节课我们成功实现了“加法运思考，引导学生

算小能手”程序，它能自动出题、自动批改，运行得很不从“能用”走向

错。但是，程序能运行就够了吗？它还能不能变得更好、“好用”，理解

更聪明、更简洁？程序优化的重

预设1:学生回答可以增加更多功能、让界面更漂亮、要意义。

让出题方式更灵活等。

课堂导入教师回应：同学们说得很好！程序开发不是一次性的

工作，而是一个不断迭代、不断优化的过程。今天我们就

来学习第4课一一优化程序解决问题。

教师活动：呈现课题：第4课优化程序解决问题。

教师活动：“9加几”这样的加法运算与“8加几”相

比，其算法的本质并没有改变。为了满足需求，我们可以

通过修改部分程序来实现。但如何修改得更聪明、更简洁

呢？这就是我们今天要探究的问题。

(二)发现问题：重复代码的困扰通过具体需求

教师活动：大家来看一个需求一一如果要实现连续出5引出重复代码

道“8加几”和5道“9加几”的题目，应该怎么做？的问题，让学生

预设2：学生回答可以把“8加几”的程序复制一遍，自主思考优化

再把“9加几”的程序复制一遍,连起来,方案，自然导入

讲授新课

教师回应：这个方法可行，但会带来什么问题呢？自定义函数的

预设3：学生回答程序会变得很长，有很多重复的代码学习。

教师活动：非常准确！“8加几”和“9加几”程序除了

“加数1”有差异，其他部分都相同。因此，在同一个程序

中出5题“8加几”和5题“9加几”,并不会增加程序难度,

但会因为程序段重夏而导致程序过长。程序太长会带来什

么问题？

预设4：学生回答不容易阅读、不容易修改、容易H；错

等。

教师活动：对！如果每个相似的练习都要写一大段重

复代码，我们的程序会变得臃肿不堪，修改起来也很麻烦。

那么，有什么好办法能简化程序吗？

预设5：学生回答可以把重复的部分提取出来，需要的

时候直接调用.

教师回应：这个思路非常好！在编程中，我们把这种

“提取重复代码，需要时调用”的方法叫作“自定义函数”

o让我们一起来学习。

（三）初次体验：专项练习1程序

教师活动：请大家打开课程平台中的“专项练习1”程通过对比体验，

序，观察并运行这个程序，看看它是否能满足出5题“8力口让学生直观感

几”和5题“9加几”的需求。受重复代码带

学生活动打开并运行“专项练习1”程序，观察运行结来的问题，为引

果。入优化方案做

教师活动:这个程序确实实现了5道“8加几”和5道“铺垫。

9加儿”的练习。但大家观察一下它的代码结构，有什么发

现？

预设6：学生发现代码中有很多重复的片段，“8加儿”

和“9加几”的代码几乎一样，只是加数1不同.

教师活动：是的，这个程序虽然功能正确，但代码冗

长，重复度高。如果现在要改成5道“6加儿”和5道“7加

儿”，需要修改哪些地方？

预设7：学生回答需要修改很多处，每个“8”都要改

成“6”，每个“9”都要改成“7”。

教师活动：这样修改起来非常麻烦，而且容易遗漏或

出错。有没有更好的方法呢？让我们来看“专项练习2”程

序。

（四）优化方案：自定义函数初探

教师活动：请大家打开课程平台中的“专项练习2”程通过“工具箱”

序，观察这个程序的代码，看看它有什么不同。的比喻，帮助学

学生活动打开并观察“专项练习2”程序。生理解自定义

教师活动：这个程序用到了一个叫作“几加几”的自函数和参数的

定义函数。什么是自定义函数？它就像是把我们常用的工抽象概念，降低

具放进工具箱里，需要的时候拿出来用，不用每次都重新认知难度。

制作。

教师活动:引导学生阅读“几加几”自定义函数程序，

观察其结构。

教师活动：讲解自定义函数的基本概念：

自定义函数：将一段完成特定功能的代码封装起来，

给它取个名字，需要时直接调用。

参数：函数可以带参数，就像给工具箱里的工具配不

同的把手。“几加几”函数中的“几”就是一个参数，它让

函数可以根据不同的输入灵活工作。

参数的作用：使函数更具通用性和可复用性。同一个

函数，传入不同的参数，就能实现不同的功能。

教师活动：在“专项练习2”中，我们只需要调用两次

“儿加儿”函数一一第一次传入参数“8”，重复5次：第一.

次传入参数“9”，重复5次。代码是不是简洁多了？

学生活动：观察函数调用方式，理解参数的作用。

（五）动手实践：用自定义函数优化程序

教师活动：现在请大家动手尝试一一如果需要练习5题通过动手实践，

“6力口几”和5题“7力口几”的力口法运算，如何利用“几力口几让学生亲身体

”自定义函数编写程序？验自定义函数

教师活动：引导学生思考修改思路：的优势，加深对

第一次调用函数：设置参数为“6”，重复5次模块化编程思

第二次调用函数：设置参数为“7”，重复5次想的理解。

学生活动尝试修改程序，用自定义函数实现“6加儿”

和“7加几”的专项练习。

教师活动：巡视指导，帮助学生解决参数传递、循环

次数设置等问题。

教师活动：选取学生作品展示，点评自定义函数的灵

活性和简洁性

教师活动：看，我们只需要修改两个数字，就能轻松

实现不同的专顷练习，这就是模块化编程的魅力！像“专

项练习1”程序这样，先将“8加几”和“9加几”两个加法

运算定义成函数，再在程序中直接调用这两个自定义函数

的方法，就是模块化编程。模块化编程便于我们编写和阅

读程序。

（六）深度思考：两种方案的对比

教师活动：组织“思考交流”：能否用“专项练习2”通过对比分析，

程序实现“专项练习1”的功能？引导学生深入

教师活动：引导学生从以下角度分析：理解自定义函

1.功能覆盖：“专项练习2”的自定义函数已包含出题、数的优势，培养

批改、统计等全部核心功能.它就像一个全能工具箱，可批判性思维和

以完成各种加法练习。深度思考的习

2.模块化复用：”专项练习2”将“几加儿”逻辑封装惯。

为函数，可被重复调用。而“专项练习1”只是重复执行了

“8加几”和“9加几”的固定练习，功能相对局限。

3.修改思路：用两次函数调用，分别实现“8加几”和

“9加几”一一第一次调用：设置“加数1”为8,重复5次;

第二次调用：设置“加数1”为9,重复5次。

预设8：学生回答可以，只要在调用函数时分别传入8

和9就可以了。

教师活动：非常正确！实际上，”专项练习2”的方案

更加灵活强大，它不仅能实现“专项练习1”的功能，还能

轻松应对其他加数的练习需求。这就是优化的价值一一让

程序更简洁、更灵活、更易维护。

（七）迁移创新：设计减法函数

教师活动：加法可以用自定义函数优化，那减法呢？通过迁移创新，

如果想进行“几减几”的专项减法练习，你能通过“自定让学生将自定

义函数”的方法进行编程吗？义函数思想应

教师活动：呈现“自定义减法函数”的提示：用到新情境中，

函数名称可以叫“几减几”培养知识迁移

需要两个参数：被减数和减数？还是只需要一个参数能力和创新思

?思考一下减法运算的特点维。

组织学生小组讨论减法函数的设计思路。

预设9：学生回答需要两个参数，因为减法的两个数都

可以变化；也有人说可以只用一个参数，固定被减数或固

定减数。

教师活动：引导学生分析：如果要实现“8减儿”“9减

儿”的专项练习，我们可以设计一个带一个参数的函数一

一固定被减数，减数随机生成且不超过被减数.这样调用

时分别传入8和9即可。

教师活动：呈现“自定义减法函数”示例：

定义函数“减几练习”带参数“被减数”

函数内部：在1到被减数范围内随机生成减数一显示

题目一等待输入答案一计算并批改

主程序：调用“减几练习”传入8,重复5次一调用

“减几练习”传入9,重复5次

学生活动：尝试编写“减法函数”程序。

教师活动：巡视指导，帮助学生处理减法运算的特殊

逻辑（减数W被减数）。

教师活动：选取学生作品展示，点评减法函数的设计

思路和实现方法。

（八）单元拓展：思辨与挑战

教师活动：本单元我们学习了用算法解决问题的完整通过单元拓展

过程一一从确定需求、设计算法、用程序验证，到优化程任务，深化本单

序。现在有两个拓展任务，请大家思考。元所学,同时引

任务1：设计一个“3个数连加或连减”的程序作品，导学生辩证看

帮助一年级学生练习加减法运算。待人工智能发

教师活动：引导学生思考：3个数连加和连减与两个数展，形成正确的

的运算有什么不同？需要哪些额外的处理？技术观。

任务2：有人说，现在人工智能已经能自己编程了，因

此我们可以只掌握算法而不必学习编程。你认为这个说法

对吗？说说你的理由。

教师活动：组织小组辩论，引导学生从不同角度思考

人工智能与编程学习的关系。

预设10：学生回答不对，因为学习编程能帮助我们理

解计算机的思维方式，即使AI能编程，我们也需要理解算

法才能用好AL

预设11：学生回答学习编程能锻炼逻转思维，这是AI

替代不了的。

预设12：学生回答算法思想比编程技能更重要，但通

过编程实践能更好地理解算法。

教师活动总结：人工智能确实能辅助编程，但学习编

程的价值不仅在于写出代码，更在于培养计算思维、理解

计算机的工作原理、锻炼逻辑推理能力。算法和编程就像

“道”与“器”的关系一一算法是思想，编程是实践，两

者相辅相成，缺一不可。

（九）单元评价：学习成果自评

教师活动：请同学们根据自己的学习情况，对自己本通过自我评价，

单元的表现进行评价。每个项目给自己打「3颗星，3颗星引导学生反思

表示“掌握得很好"，2颗星表示“基本掌握”，1颗星表示本单元的学习

“还需要努力”。过程，梳理收

学生活动进行自我评价。获，明确改进方

教师活动：请几位同学分享一下自己的评价结果，说向，培养元认知

说自己哪些方面做得好，哪些方面还需要加强。能力。

预设13：学生分享自己的评价结果和学习感受。

教师活动：无论获得几颗星，只要认真参与、积极思

考、动手实践，你们都已经在算法学习的道路上迈出了坚

实的一步。希望同学们在今后的学习中，继续保持探索的

热情，用算法思维解决更多有趣的问题！

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14：学生回答我们学习了用自定义函数优化程序，知识，形成系统

让代码更简洁、更灵活；学会了带参数函数的用法；还讨认知，并为下一

论了人工智能时代学习编程的意义。节课的学习做

教师活动总结：好铺垫。

课堂小结优化思想：程序开发是一个不断迭代、不断优化的过

程，永远可以做得更好。

自定义函数：将重复代码封装成函数，需要时调用，

让程序更简洁、更易维护。

参数的作用：参数让函数更具通用性和可复用性，同

一个函数可以应对不同的需求。

模块化编程：将程序划分为功能独立的模块，便于编

写、阅读和维护。

算法与编程：算法是思想，编程是实践，两者相辅相

成，都需要认真学习。

教师活动：布置课后实践：尝试完成“3个数连加或连

减”的程序设计，把本单元学到的方法都用上！下节课我

们将开始新单元的学习。

《优化程序解决问题》明确教学内容

（-）导入新课：程序还能更好吗？及重点和难点

（二）发现问题：重复代码的困扰

（三）初次体验：专项练习1程序

板书（四）优化方案：自定义函数初探

（五）动手实践：用自定义函数优化程序

（六）深度思考：两种方案的对比

（七）迁移创新：设计减法函数

（八）单元拓展：思辨与挑战

本课是第四单元的总结提升课，以“程序优化”为核心，引导学生从“能

用”走向“好用”，从“实现功能”走向“追求品质”。从课堂实施来看，学

生对“如何让程序更简洁”这一挑战表现出较高的探究兴趣。

在发现问题环节，通过“连续出5道8加儿和5道9加儿”的需求，学

生自然想到“复制粘贴”的方法，但当引导他们思考”程序会变得怎么样”

时，学生很快意识到重复代码会导致程序冗长、不易修改等问题。这