《执行和验证算法》教学设计-2026-2027学年苏科版五年级信息技术上册

《执行和验证算法》教学设计-2026-2027学年苏科版（新版）

小学信息技术五年级上册

一、教学背景

本节课是单元第4课时，承接《用流程图描述算法》，是单元知

识链条的实践落地环节。学生已经能够使用自然语言、流程图描述算

法，掌握顺序、简单分支算法的绘制方法。但是学生普遍存在思维误

区：只要写出算法步骤、画出流程图，算法就是正确有效的。学生缺

少执行、检验、修正算法的意识。

本课引导学生理解算法不能只停留在纸面，需要模拟执行、多次测试,

发现漏洞并且优化。同时为后续单元算法控制结构、数字化实现算法

做好铺垫。结合五年级学生认知特点，以模拟执行、案例试错为主,

避免复杂编程操作，重在培养严谨的计算思维，落实新课标“能够执

行、检验简单算法”的学段要求。

二、教材分析

《执行和验证算法》是第一单元收官课时，承担单元知识整合与

实践升华的作用。教材内容分为三大板块：第一，理解算法执行的含

义，区分人工模拟执行、计算机执行算法的特点；第二，掌握验证算

法的方法，通过多组测试数据检验算法输出结果；第三，结合“车票

票价判定”教材案例，完整示范”执行算法一发现错误一调整优化算

法”全过程；课文设置探究活动，引导学生寻找算法漏洞，体会测试

数据选择的技巧；教材明确指出：算法设计完成不等于任务结束，验

证与优化是必不可少的环节。

教材案例延续本单元生活场景，衔接前面流程图知识点，强调流程图

是执行算法的重要依据。教材弱化代码操作，优先人工模拟执行，降

低学习门槛，引导学生形成“设计一执行一验证一优化”标准化问题

解决思路，发展学生严谨的计算思维。

三、核心素养目标（依据2022版信息科技新课标）

1.信息意识

认识算法执行、验证的价值，意识到不完善的算法会输出错误结

果，在生活中主动检验方案合理性。

2.计算思维

理解执行算法、验证算法的含义；学会依据流程图模拟执行算法;

能够选用多组测试数据检验算法，发现算法漏洞并尝试优化。

3.数字化学习与创新

依托教材案例开展模拟执行实践，小组合作完成算法测试，主动

交流算法存在的问题，构思优化方案。

4.信息社会责任

体会算法严谨性的重要性，错误算法会带来不良后果；养成反复

检验、持续优化方案的良好习惯。

四、教学重难点

1.教学重点

学会依据流程图模拟执行算法；掌握利用测试数据验证算法的基

本方法。

2.教学难点

合理选择多组测试用例（包含边界条件）；准确发现算法逻辑漏

洞，并且提出可行的优化方案。

五、教学过程

（一）复习回顾，新课导入

教师：上一节课我们学习了用流程图描述算法，谁能说一说流程

图中菱形框的作用？

学生：菱形是判断框，用来进行条件判断，产生不同分支。

教师：回答准确。老师展示教材案例：车票票价判定算法流程图C算

法规则：年龄小于6岁免票；6〜14岁优惠票；14岁及以上全价票。

我们画出流程图，是不是代表算法一定可以正常使用？

学生自由发言，观点出现分歧。

教师小结：画好流程图只是完成算法设计，我们还需要运行算法，检

验结果是否正确。今天我们学习《执行和验证算法》。

设计意图：复习流程图旧知，沿用教材车票案例创设情境，抛出核心

问题制造认知冲突，自然引出本课主题，打通单元前后知识。

（-）新知探究一：认识算法的执行

教师：请同学们阅读教材，找一找什么是算法执行。

学生自主阅读课文后交流分享。

教师板书概念：按照算法或者流程图规定的步骤，依次完成操作，得

到输出结果，这个过程就是执行算法。

教师开展师生互动问答：

教师：执行算法主要分为哪两种形式？

学生：人工模拟执行、计算机执行算法。

教师继续提问：人工执行算法和计算机执行算法有什么区别？

学生1:人可以灵活发现问题，计算机只能严格按照步骤运行。

学生2：计算机不会主动发现逻辑错误，只会机械执行流程。

教师结合教材内容总结：人工模拟执行适合检验简易算法；计算机适

合大批量、重复执行算法；无论哪种方式，都严格遵循流程图规定顺

序，不能随意更改步骤。

教师结合车票案例模拟执行：我们选取测试年龄5岁，对照流程图一

步步执行，得出免票结果。

教师引导学生观察：执行算法必须严格按照流程顺序，不能跳过任何

判断步骤。

设计意图：依托教材定义开展概念教学，结合师生问答区分两种执行

方式，使用教材原生案例现场模拟，让学生直观感受算法执行的过程。

（三）新知探究二：认识算法的验证与优化

教师：我们执行算法得到结果，如何判断结果是否正确？这就需

要验证算法。

教师结合课文内容讲解：验证算法就是使用多组不同数据代入算法执

行，对比输出结果和预期正确答案，判断算法是否存在漏洞。

教师重点讲解测试数据选择技巧：不仅选择普通数据，还要选择边界

数值。以车票案例为例：6岁、14岁属于边界数据，最容易出现错误。

教师组织探究活动：

原始算法判定规则：小于6岁免票；大于14岁全价票；其余优惠票。

教师提问：如果只测试8岁，得到优惠票，结果正确，能不能说明算

法完全没有问题？

学生：不能，还需要测试5岁、6岁、14岁、15岁等不同情况。

教师小结：只使用一组数据测试，无法发现隐藏漏洞；必须选取普通

数据、边界数据共同验证。

教师继续拓展：验证之后如果发现输出结果错误，就要查找流程图中

的逻辑缺陷，修改步骤、调整判断条件，这个过程就是算法优化。

设计意图：突破本课难点，让学生理解单一测试数据存在局限，建立

边界测试思维；区分“执行算法”和“验证算法”两个不同概念，理

清“执行一验证一优化”逻辑链条。

（四）教材完整案例实践：车票票价判定算法验证

教师带领学生完整复刻教材案例流程，分步开展探究：

第一步：回顾车票算法流程图，梳理判断条件；

第二步：小组分工，选取测试数据：5岁、6岁、10岁、14岁、

16岁；

第三步：依据流程图依次模拟执行算法，记录每一组输出结果;

第四步：对比预期答案，检验算法是否存在漏洞。

教师抛出问题：假设原始流程图只设置两层判断，漏掉边界条件,

出现“14岁判定为优惠票”的错误，我们该如何优化？

小组讨论后汇报：调整判断条件，明确区间分界，修改流程图判

断框内文字。

教师总结完整流程：设计算法（绘制流程图）一执行算法一多组

数据验证一发现漏洞一优化算法。

教师提问：为什么优化之后，还需要再次执行、验证算法？

学生：修改流程之后，有可能产生新错误，需要重新测试。

设计意图：完整依托教材案例开展沉浸式探究，固化算法测试、

优化的思维流程，实现理论知识落地实践。

（五）分层课堂实践任务

任务1（基础任务）：“判断数字是否大于10”算法。流程图：输

入数字；判断数字＞10；是，输出大于10；否，输出不大于10。选

取3组测试数据，模拟执行并验证算法结果。

教师巡视指导，提醒学生包含边界数字10开展测试。

任务2（提升任务）：设计“雨天出行”算法，绘制简易流程图，自

主选取测试场景模拟执行，尝试找出算法可能存在的不足并优化。

学生独立完成后同桌互相交换测试对方的算法。

教师挑选学生作品进行展示点评，重点点评测试用例选取是否全面。

设计意图：分层练习兼顾全体学生，训练学生模拟执行、自主验证算

法的能力，实现知识迁移。

（六）单元知识串联拓展

教师：结合本单元学习内容，我们梳理完整学习脉络。

学生共同梳理：认识算法一自然语言描述算法一流程图描述算法一执

行和验证算法。

教师拓展生活实例：导航路线算法、自助收银系统，程序上线前都会

反复执行、验证算法，避免运行出错。

教师引导学生思考：如果重要场景的算法没有充分验证，会造成哪些

影响？

学生：输出错误结果，影响人们正常生活。

设计意图：构建单元整体知识框架，联系真实生活场景，提升学生信

息社会责任，理解算法严谨性的现实意义。

六、课堂小结

师生共同梳理本课核心知识点：

1.按照流程图步骤依次操作得到结果，称为执行算法；分为人工

模拟执行、计算机执行两