2026秋华中科大版（新版）小学信息科技五年级全一册（第1-4单元）教学设计（p135）

2026秋华中科大版（新版）小学信息科技五年级全一册（第1-4单元）教学设计目录第1单元无处不在的算法第1课生活处处有算法第2课算法认识与体验第3课游戏体验寻现律第4课算法应用在身边第2单元算法结构与描述第5课数学运算讲方法第6课判断选择用分支第7课重复操作用循环第8课算法验证与实现第3单元用算法解决问题第9课互传密信有诀窍第10课猜数游戏有捷径第11课闰年平年我知道（1）第12课闰年平年我知道（2）第4单元发挥算法的优势第13课让计算机会数数第14课算法效率比一比第15课简单密码易破解跨学科主题游戏博弈中的策略全册（第1-4单元）教学设计第1单元无处不在的算法第1课生活处处有算法一、教学背景本课依据《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》编写。算法是计算思维的核心要素之一，也是人工智能得以普遍应用的三大支柱（数据、算法和算力）之一。五年级学生已经能够进行一定的推理和计算，抽象思维逐渐增强，逻辑思维快速发展，主动学习意识基本形成，具备初步的实践探究能力。他们几乎每天都有“按步骤做事”的经历——刷牙、穿衣、做值日、照菜谱帮家人做饭，却往往“身在其中而不自知”，从未意识到这些看似平常的步骤背后其实蕴含着“算法”的智慧。本课是五年级全一册第一单元《无处不在的算法》的开篇课，也是整册教材算法学习的起点和奠基。这一课不追求深奥的计算机知识，而是从学生最熟悉的生活情境切入，让他们第一次正式认识“算法”这一概念，初步形成“按步骤、讲条理”地分析问题的意识，为后续学习算法的基本流程、控制结构乃至用算法解决实际问题奠定认知基础。二、教材分析本课围绕“算法存在于日常生活之中”这一主题，安排了三个相互承接的学习活动。一是“做西红柿炒鸡蛋的步骤”：教材以小夏的姐姐依据菜谱做菜、味道与妈妈做的几乎一样这一生动情境切入，引导学生梳理做菜的有序步骤；二是“到图书馆借书的步骤”：引导学生把借书这一“大任务”分解为一系列清晰、可操作的步骤，并进一步细分为系统查询、办理借阅手续等小步骤；三是“认识算法的基本含义”：在前两个活动的基础上归纳提炼，给出“算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案”这一核心定义。三个活动层层递进、由具体到抽象，让学生先“见”算法，再“识”算法。本单元的逻辑主线是“算法、数据、信息安全”，对应课程标准内容要求中的第1条和第5条。本课处于单元的开端，起到“破题”和“奠基”的作用：只有先让学生真切感受到“算法就在身边、算法就是有序的步骤”，后续学习算法的结构、描述与应用才会有坚实的概念基础。三、核心素养目标依据《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》提出的信息科技四大核心素养，结合五年级学生学情与本课内容，确定如下目标。信息意识能结合生活实例，感知日常生活中处处存在算法；初步认识算法在解决问题中的作用与价值，产生主动用“步骤”眼光观察生活的意识。计算思维能把做一件事的过程描述成明确、有序的步骤；初步理解“算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案”这一含义；体验把大问题分解为小步骤的思维方式，并借助流程图表达解决问题的步骤。数字化学习与创新能借助菜谱、借书流程等图文载体，表达和分享自己解决问题的步骤；在讨论交流中逐步形成用多种方式记录思考过程的习惯。信息社会责任知道做事要按步骤、讲秩序，初步形成规范有序、条理清晰的学习与生活习惯，体会规则与秩序对个人和社会的意义。四、教学重难点重点：理解算法的基本含义；能把做事情的过程描述成明确、有序的步骤。难点：从具体的生活步骤中抽象、概括出算法的含义；能把“到图书馆借书”这类较复杂的任务合理地分解为若干清晰的步骤。突破策略：借助学生熟悉的“做菜”“借书”情境，通过层层提问、比较归纳，引导学生由具体操作走向抽象概括；及时用流程图、表格把学生的思维过程外化、可视化，降低抽象概括的难度。五、教学过程情境导入，唤起经验师：同学们，如果爸爸妈妈今天临时有急事不能回家做饭，你能自己解决一顿午饭吗？生：可以下面条、炒米饭，也可以点外卖……师：大家想得真不少。今天，教材里的小夏就遇到了这样一件事。她的爸爸妈妈因为去医院陪爷爷看病，不能回家做饭，于是姐姐就照着菜谱做了一道西红柿炒鸡蛋。小夏尝了一口，觉得太好吃了，和妈妈做的味道几乎一样。同学们，你们想想，这是为什么？生：因为姐姐照着菜谱做，步骤都对，所以味道差不多。师：说得有道理。一份菜谱，其实就是一份清晰的“操作说明”，照着一步步做，就能做出差不多的菜。今天这节课，我们就从这些“做事情的步骤”说起，一起走进一个神奇的世界——算法。【设计意图】以贴近学生生活的情境导入，迅速拉近与学生的距离，激发学习兴趣，自然引出“按步骤做事”这一话题，为正式认识算法埋下伏笔。活动探究一：做西红柿炒鸡蛋的步骤师：同学们，你们会做西红柿炒鸡蛋这道菜吗？谁能来说一说，做这道菜需要哪些步骤？生：要先打鸡蛋、切西红柿，然后倒油烧热，把鸡蛋倒进去炒，再把西红柿放进去一起炒，最后加点调味料，盛出来就可以吃了。师：你总结得真全面！教材给小夏姐姐提供的就是这样一份菜谱（出示教材菜谱内容）。它一共分为7个步骤。步骤1：准备食材——鸡蛋、西红柿、油、调味料；步骤2：把西红柿切成块，在碗中把鸡蛋打散；步骤3：在炒锅中加入适量油，开火烧热；步骤4：把打散的鸡蛋倒入锅中，用铲子翻炒；步骤5：把西红柿块放入锅中，继续翻炒；步骤6：即将炒熟时，撒入适量调味料并翻炒；步骤7：当西红柿炒熟时，装盘，准备享用。师：请大家看这份菜谱，这7步的顺序能随便改变吗？比如说，能不能先把鸡蛋炒熟、再放西红柿，最后才去洗西红柿、打鸡蛋？生：不行，那样西红柿就没有及时处理好，炒出来的菜也不对。师：对！做菜要严格按照一定的先后顺序：先准备食材，再一步步操作，最后装盘完成。大家再想一想，炒菜的过程中，有没有哪一步需要我们反复观察、判断？生：要看鸡蛋熟没熟、西红柿软没软，还要不时翻一翻，防止粘锅。师：非常好。一份菜谱不仅列出了做菜的步骤，还告诉了我们操作的先后顺序和应该观察的地方。教材把这几步画成了一幅“做西红柿炒鸡蛋的步骤”图（出示步骤流程图）。大家看，从“准备食材”开始，一个框接一个框，用箭头连起来，一直到“装入餐盘”，整个过程一目了然。【设计意图】充分调用学生已有的生活经验，让他们主动说出做菜步骤，再与教材菜谱一一对照，初步体会“步骤有顺序、操作有规则”；借助流程图把口头语言转化为直观图示，把学生的思维过程可视化，为后续抽象“算法”作好铺垫。活动探究二：到图书馆借书的步骤师：同学们，平时到图书馆或者学校图书室借过书吗？谁能把借书的整个过程完整地说一说？生：先进图书馆，找到自己想看的书，拿去给管理员登记，然后就能带走借阅了。师：不错！教材把到图书馆借书的一般步骤整理成了这样几个环节（出示教材步骤）。一共6步：步骤1：进入图书馆；步骤2：在图书管理系统中查找要借的图书信息；步骤3：记录下该图书所在的书架编号；步骤4：根据编号到相应书架，找到并取出图书；步骤5：办理借阅手续；步骤6：带着图书离开图书馆。师：大家发现没有，“到图书馆借书”看起来是一件比较复杂的事情，可一旦把它拆成一步步来看，是不是就清楚多了？生：是，一步步做就不会乱。师：再往深处想一想，光是“查找要借的图书”和“办理借阅手续”这两个环节，里面其实还藏着更细的小步骤。比如在图书管理系统中查询图书，要先登录图书管理系统，进入查询界面，输入书名或作者姓名等信息，再查看搜索结果，了解馆藏信息和图书所在位置（出示4步）。而办理借阅手续时，要先扫描借阅者的借阅卡，在管理系统中查看借阅数量，如果没有超过借书数量上限，就扫描图书的编码、登记借阅信息，最后显示借阅成功、完成借阅手续（出示4步）。师：想一想，在我们完成借书任务的过程中，图书管理系统在背后替我们做了哪些事情？要做到这些，需要什么样的步骤？生：它帮我们快速找到书放在哪里，还记录了谁借了哪本书。师：正是这样。正是因为有这一系列规定好的步骤，图书馆才能有条不紊地运转，让每个人都能很快借到自己想要的书。【设计意图】以“借书”这一更复杂的情境，引导学生体会“把大任务分解为有序小步骤”的方法；通过对系统查询、借阅手续等细分步骤的剖析，让学生初步感知计算机系统背后同样靠“步骤”来工作，为后续学习建立联系。归纳提炼，认识算法的基本含义师：现在，让我们回过头来，比较一下刚才这两件事——做西红柿炒鸡蛋、到图书馆借书。它们有哪些共同的地方？生：都是按顺序一步步做的；都有明确的步骤；照着步骤做就能把事情完成。师：同学们总结得非常到位！像这样，通过明确的、可执行的操作步骤来描述解决问题的方案，我们就把它叫做——算法。（教师板书并带领学生齐读）算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。师：也就是说，算法把解决一个问题或者做某件事的过程，描述成了一些明确、可操作的步骤。做菜有菜谱，借书有流程，这些都是生活中的算法。师：下面请大家开动脑筋想一想：如果我们要用算法来控制一个机器人制作西红柿炒鸡蛋，仅靠现在这份菜谱够不够？还需要进一步明确哪些内容？生：要告诉机器人放几个鸡蛋、放多少油和盐；还要告诉它炒多长时间、火开多大。师：非常棒！为了使算法更严谨、能让机器人自动执行，我们就要把原材料的数量、操作的时间等规定得更具体。这正是算法“可执行”特性的体现。师：那么，在我们的日常生活中，还有哪些事情里面藏着算法呢？生：刷牙、做值日、整理书包、上学乘坐的路线、洗衣服、扫地……师：大家说得真好！看来，算法真的就在我们身边。正是因为有这些步骤，我们的生活才更有条理、更有效率。【设计意图】通过两件生活事的比较归纳，引导学生从具体步骤走向抽象定义，自然得出算法的含义；借助“机器人做菜”这一开放思考，深化对算法“明确、可执行”特性的理解；再通过“身边还有哪些算法”的追问，拓展思维、回扣课题，让学生真切感受“生活处处有算法”。课堂小结师：通过今天的学习，你有什么收获？生：我知道了做事情要按步骤来；明白了算法就是解决问题的明确步骤；还发现生活中处处都有算法。师：同学们，今天我们第一次正式认识了“算法”这位新朋友。它不遥远，就藏在做菜、借书这些普普通通的生活小事里。今后，当我们做任何一件事情时，都可以试着想一想：这件事可以分成哪些明确、有序的步骤？掌握了这种思考方法，我们做事就会更有条理、更有效率。下节课，我们还要进一步认识算法有哪些基本流程，继续探索算法的奥秘。六、结语本课以学生熟悉的生活情境为载体，把抽象的“算法”概念化为看得见、做得出的“步骤”，让学生在“做菜”“借书”等身边小事中自然走进算法的世界。教学中坚持“由具体到抽象、由操作到概括”的思路，既保护了学生的探究兴趣，又为后续学习算法的基本流程与结构描述奠定了扎实的概念基础。算法并不遥远，它就在我们身边，正等待着学生用发现的眼光去认识、去体验。第2课算法认识与体验一、教学背景本课是五年级全一册第一单元《无处不在的算法》的第2课，紧承第1课“生活处处有算法”。经过上一课的学习，学生已经初步知道算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案，并能把做菜、借书等生活小事描述成有序步骤。在此基础上，本课要引导学生进一步追问：算法究竟有哪些基本流程？如何用自然语言清楚地描述做事的步骤？五年级学生已掌握一定的数学运算能力，能进行竖式加减法计算，对“输入、处理、输出”这样的事物过程并不陌生，只是缺少从“算法视角”进行系统归纳的体验。本课借助做菜、两个自然数相加这两个学生熟悉的情境，引导他们把零散的生活经验上升到对算法基本流程的整体认识，既是上一课概念学习的深化，也是后续学习顺序、分支、循环三种控制结构的重要铺垫。二、教材分析本课围绕“算法的基本流程”这一核心主题，安排了两个学习活动。一是“简单事情中的算法基本流程”：教材重新审视做西红柿炒鸡蛋的过程，把它划分为“准备原材料（输入）—遵循菜谱炒菜（处理）—获得一盘菜肴（输出）”三个阶段，并用示意图加以呈现，帮助学生建立“输入—处理—输出”的整体认识。二是“两个自然数相加的算法分析”：教材先设置一个数学闯关活动，让学生观察35+47=82、136+92=228、23+86=？的规律，再把竖式加法的计算过程用5个步骤清晰描述出来，并用“输入—处理—输出”的基本流程加以表示。本单元的逻辑主线是“算法、数据、信息处理”。本课对应课程标准内容要求第1条和第2条，通过生活实例让学生进一步认识算法，能用自然语言描述算法的基本流程，为后续第二单元认识算法的顺序、分支、循环三种基本控制结构奠定基础。三、核心素养目标（一）信息意识能通过分析生活情境和数学计算案例，进一步认识算法在解决问题中的作用，形成用“输入—处理—输出”的眼光分析问题的意识。（二）计算思维知道算法的基本流程由输入、处理、输出三个基本部分构成；能够用自然语言分步骤描述做事情或计算的过程；初步培养按步骤解决问题的思维能力。（三）数字化学习与创新能借助示意图、步骤表等工具整理和表达算法流程，体验用多种方式呈现解决问题步骤的乐趣。（四）信息社会责任体会“按流程办事”的规范价值，养成严谨、有条理地分析问题和描述过程的良好习惯。四、教学重难点重点：理解并掌握算法的基本流程“输入—处理—输出”；能用自然语言分步骤描述做事的步骤。难点：能准确识别一个具体过程或问题中的“输入、处理、输出”三个环节；能把计算过程完整、严谨地用步骤描述出来。突破策略：以做菜、竖式加法两个学生熟悉的情境为例，先由教师示范划分三个环节，再引导学生迁移到其他事例；通过闯关活动激发兴趣，借助步骤表把隐性的计算过程显性化。五、教学过程复习导入，提出问题师：上一节课，我们认识了“算法”这位新朋友。谁能说说，算法是什么？生：算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。师：回答得真准确！我们还知道，做西红柿炒鸡蛋、到图书馆借书，这些生活小事里都藏着算法。那么，同学们想一想，各种各样的算法，它们有没有什么共同的基本流程呢？今天这节课，我们就一起来探索算法的基本流程。【设计意图】通过复习旧知自然引入新课，提出“算法有没有共同流程”的核心问题，明确本节课的学习方向，激发学生探究的欲望。活动探究一：简单事情中的算法基本流程师：还记得我们上一课学的“做西红柿炒鸡蛋”吗？现在，请同学们仔细想一想：根据菜谱做出一道特定的菜，需要经过哪几个阶段？生：先要准备食材，然后照着菜谱炒，最后菜做好了。师：你观察得很仔细！我们把这三个阶段放到一起看。第一，准备原材料。做西红柿炒鸡蛋，需要准备鸡蛋、西红柿、油和调味料。这些原材料，就相当于算法的“输入”。第二，遵循菜谱炒菜。切西红柿、打鸡蛋、烧油、翻炒、加调味料……这些操作过程，就相当于算法的“处理”。第三，完成处理步骤后，获得一盘做好的菜肴。这个最终结果，就相当于算法的“输出”。师：看，教材把做西红柿炒鸡蛋的过程总结成了这样一幅示意图（出示“输入—处理—输出”示意图）。左边是输入——各种食材；中间是处理——切、打、炒、调味等一系列操作；右边是输出——做好的西红柿炒鸡蛋。整个过程由“输入”到“处理”再到“输出”，一环扣一环。师：同学们想一想，我们做别的事情，是不是也经历了这样的过程？比如，你早上起来做一碗泡面。输入是什么？处理是什么？输出是什么？生：输入是泡面和热水，处理是把面放进碗里、倒热水、盖盖子，输出是泡好的面。师：总结得非常好！通常，做不同的事情有不同的方法，不同的人做同一件事也会有所不同，但做事情的基本过程有很多共同之处——很多都可以概括为“输入、处理、输出”三个基本部分。这正是算法的思想所在。【设计意图】以做菜这一学生熟悉的情境为例，由教师示范、学生补充，共同提炼“输入—处理—输出”的基本流程；再通过“泡面”等生活实例让学生举一反三，把抽象的流程概念落到具体可感的生活中，加深理解。活动探究二：两个自然数相加的算法分析师：接下来，我们到数学课堂上去看一看。教材给大家设置了一个闯关活动，请同学们观察下面的算式，发现其中的规律。第一组：35+47=82；第二组：136+92=228；第三组：23+86=？同学们，请根据前两组的运算规律，想一想第三组的问号应该是多少。生：23加86等于109。师：你是怎么算出来的？生：把两个数加起来就行，35加47等于82，136加92等于228，都是加法运算。师：对，这就是一个加法运算的规律。大家发现了吗？只要按照加法法则去算，无论给出什么样的数值，都能得出结果。这个“算出结果”的过程，就是解决问题的一个算法。下面，我们一起来把这个过程用清晰的步骤描述出来。教材把两个自然数相加的计算步骤描述为5步：第1步：把两个自然数按个位上下对齐排列；第2步：从个位开始；第3步：把数位上的两个数字相加——如果相加的和小于10，把这个和直接写在数位的下面；如果相加的和大于或等于10，把这个和的十位数字1进位到前一位上，个位数字写在数位下面；第4步：向左移动一位，对后续数位进行类似第3步的操作，如果有进位要把进位数也加上，直到处理完成最左侧的数位；第5步：计算完成后，最下面一行的数就是两个自然数的和。师：大家看，比如计算136+92。第一步按个位对齐；第二步从个位开始，6加2得8，写在个位下面；第三步十位3加9，满十了，向百位进1，十位写2；第四步向左移到百位，百位1加上进位的1得2；第五步，写出结果228。（结合竖式逐步演示）师：同学们注意了，十位上3加9满十，要向百位进1，这一步可别忘了。谁再来说说，如果让你计算像2345加678这样更大的数，是不是也按照这5步来？生：是，都是从个位开始，一位一位往上加，有进位就加一。师：很好。大家发现，两个自然数相加的过程，同样也遵循了算法的基本流程。它的输入是什么？生：输入是两个要相加的自然数。师：处理呢？生：处理是按位相加、进位的那一系列计算过程。师：输出呢？生：输出是最后算出的和。师：完全正确！中间的运算过程，就是算法基本流程中的“处理”。我们可以用“输入—处理—输出”来表示两个自然数相加的基本流程（出示示意图）。师：大家再进一步想一想：除了加法，减法、乘法、除法这些运算的计算过程，是不是也要遵循一些步骤？请把这些步骤试着写一写。生：都可以，比如除法要按商、乘、减、落、再除这样的步骤反复进行。师：非常好。其实，我们解决问题时，通常都遵循“输入—处理—输出”的基本流程。【设计意图】借助数学闯关活动激发兴趣，把学生熟悉的竖式加法“算理”转化为“算法的步骤”，让学生真切体会到自己每天都在不知不觉中按算法计算；再通过“其他运算是否也遵循步骤”的追问，引导学生把“输入—处理—输出”从加法迁移到更广的计算与问题解决情境，实现方法的迁移。活动拓展：体验24点游戏师：同学们想不想来玩一个既考验脑力、又藏着算法的小游戏？它叫“24点游戏”。规则是这样的：从1到10之间任意抽取4个数，通过加、减、乘、除运算，把这4个数计算后得出24。要求每个数都必须用而且只能用一次。师：例如，抽到的数是2、4、6、9，那么算式可以是（9-6）×4×2=24。大家看明白了吗？生：明白了！师：现在，请同学们分小组进行竞赛。老师给每组提供几组数，看看哪一组最先算出24，并且能清楚地写出计算步骤。师：（出示一组数，如3、3、8、8）请小组讨论，写出你们的计算过程和步骤。生：（小组讨论后汇报）可以用8÷（3-8÷3）=24。师：非常好！大家在计算的过程中，有没有发现不同的算法？生：同一组数可以有多种不同的算式。师：是的，解决同一个问题，可能不止一种算法。这个游戏里藏着丰富的算法，课后大家可以继续挑战更多组数，并把每一步写下来，体会其中的算法。【设计意图】以小组竞赛形式进行24点游戏，在调动学生积极性的同时，引导他们体会“记录步骤”“同一问题可有多种算法”的思想，进一步巩固用自然语言描述步骤的能力。课堂小结师：通过今天的学习，我们有哪些收获？谁能说一说算法的基本流程是什么？生：算法的基本流程是“输入—处理—输出”。师：能举个例子吗？生：比如做菜，输入是食材，处理是炒菜，输出是成品；比如算加法，输入是两个数，处理是计算，输出是和。师：总结得真棒！今天，我们不仅进一步认识了算法，还掌握了算法的基本流程，学会了用自然语言清楚地描述做事的步骤。请大家记住：我们解决问题时，通常遵循“输入—处理—输出”的基本流程。掌握了这把“钥匙”，我们就能更清晰地分析问题、更高效地解决问题。六、结语本课从学生熟悉的做菜和数学计算出发，引导学生把零散的生活经验归纳为对算法基本流程“输入—处理—输出”的整体认识，并学会用自然语言分步骤描述解决问题的过程。教学注重由具体到抽象、由示范到迁移，让学生在举一反三中逐步形成“按流程分析问题”的计算思维习惯。算法的基本流程，正是学生认识算法结构、走向用算法解决真实问题的第一级阶梯，本课为后续学习奠定了扎实而自然的基础。第3课游戏体验寻现律一、教学背景本课是五年级全一册第一单元《无处不在的算法》的第3课。经过前两课的学习，学生已经知道算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案，初步掌握了算法的基本流程“输入—处理—输出”。本课选择汉诺塔这一经典益智游戏为载体，让学生在动手玩、动手移的过程中，观察操作步骤、发现其中蕴含的规律，进一步认识算法。五年级学生逻辑思维快速发展，对益智类游戏有着浓厚的兴趣和较强的挑战欲望。汉诺塔既直观又富有层次，从两个圆环到三个圆环再到更多圆环，难度逐级递进，非常适合五年级学生的认知水平和思维发展需求。本课通过“由简到繁、化难为易”的游戏探究，帮助学生体验将问题分解为有序步骤的过程，培养有条理、有层次地分析问题的计算思维基础。二、教材分析本课围绕“汉诺塔益智游戏的操作规律和算法”这一核心内容，安排了三个层次的学习活动。一是“探究汉诺塔游戏规律”：教材先介绍汉诺塔游戏的规则，提出两个关键问题，再由两个圆环的移动（3步）过渡到三个圆环的移动（7步），并引导学生用文字、表格等方式描述移动过程，从中发现操作规律。二是“试玩汉诺塔程序游戏”：学生运行配套的小游戏程序，选择不同数量的圆环反复体验，并在体验中思考游戏是否遵循算法的基本流程。三是“拓展与提升”：提供“求解量水问题”（用3升、5升量杯量出4升水），让学生参照汉诺塔的方法，用表格补充操作步骤，进一步体会用步骤描述问题解决的过程。本单元的逻辑主线是“算法、信息处理”，本课对应课程标准内容要求第1条和第2条。教材指出，这个游戏中包含着一种算法——递归算法，但对小学生不作深入了解的要求，只要能发现其中的操作规律即可。因此，本课的教学重心不在“递归”这一概念，而在于“在游戏中发现规律、用有序步骤描述过程”。三、核心素养目标信息意识能通过体验汉诺塔益智游戏，感受到“游戏中也藏着算法”，形成从游戏和生活中发现规律的意识。计算思维能在游戏探究中发现移动圆环的操作规律；能理解并运用“先解决小问题、再解决大问题”的化繁为简的方法；能把移动过程用文字、图示或表格描述为有序、明确的步骤。数字化学习与创新能运行配套的汉诺塔游戏程序，借助数字工具反复体验、比较不同数量圆环的移动情况，体验用多种方式记录与表达问题解决过程。信息社会责任在小组合作游戏中学会倾听、交流与分享，尊重他人的不同解法，体验合作探究的乐趣与规范。四、教学重难点重点：在汉诺塔游戏过程中体会其中存在的操作规律；能把移动过程用图示或文字描述为有序的步骤。难点：发现“先移开上层圆环、再移大圆环、最后复位”的递归式操作规律，并能将其迁移到更多圆环的情境中。突破策略：先引导学生思考初始状态、完成状态和解题关键，把问题化繁为简；从两个圆环做起，逐步过渡到三个、更多圆环，让学生在亲身体验中感悟规律；借助表格把每一步操作显性化。五、教学过程游戏导入，认识规则师：同学们，今天老师带来一个非常有趣的益智游戏——汉诺塔。请大家看（出示汉诺塔实物或图片）。这里有3根柱子，在其中一根柱子上有一些大小不同的圆环。游戏的目标，是把这些圆环从起始位置全部移动到目标位置。师：移动的时候要遵守两条规则：第一条，每次只能移动一个圆环；第二条，在移动过程中，可以借助任意一个有圆环或者没有圆环的柱位，但要始终保持小圆环在大圆环的上面。也就是说，任何时候，大圆环都不能压在小圆环上面。大家记住了吗？生：记住了。师：别看规则简单，玩起来可不容易！今天，我们就要边玩边找一找，这个游戏里藏着什么样的规律。【设计意图】通过实物或图片直观展示汉诺塔，明确游戏目标和两条规则，既激发兴趣，又为后续探究奠定规则基础。活动探究一：从两个圆环开始师：在正式动手之前，我们先思考两个关键问题。第一个问题：这个游戏一开始的初始状态是什么？完成后要达到的完成状态又是什么？生：一开始，所有圆环都在1号柱上；完成时，所有圆环都要移到3号柱上。师：很好。第二个问题：要达成目标，解题的关键是什么？生：要先把上面的小圆环移开，才能移动下面的大圆环。师：你说到了最关键的地方！要移动最下面的圆环，必须先把它上面的圆环都移开。为了简化问题，我们先从最简单的“两个圆环”开始。教材给出了两个圆环的移动方法，一共3步：第1步：小的圆环在最上面，先把它移动到柱2上；第2步：然后把大的圆环移动到柱3上；第3步：再把小圆环移动到柱3上。师：大家看，只用了3步，两个圆环就整整齐齐地从柱1移到了柱3。这个操作非常简单。现在请同学们动手试一试，按照这3步操作一遍。生：（操作体验，互相交流）师：大家做对了吗？记住这个“先把小的移开、再移大的、最后把小复原”的方法，接下来我们要用它去挑战更难的题目。【设计意图】先通过两个关键问题帮助学生理清任务要求和解题思路，再以两个圆环为例化繁为简，让学生掌握“先移开上层、再移大环、最后复原”的基本方法，为三个圆环的探究做好铺垫。活动探究二：三个圆环的移动师：现在，我们来完成移动三个圆环的任务。想一想，我们能不能借用刚才“移两个圆环”的方法？生：可以！我们可以忽略最大的圆环，先把上面两个圆环移到柱2上，再把大圆环移到柱3上，最后把柱2上的两个圆环移到柱3上。师：思路非常好！这正是“化繁为简”的好办法。不过要注意，把两个圆环移到柱2上时，第一步要先移动小圆环到柱3上。大家动手试一试，然后把每一步都记录下来。教材把移动三个圆环的步骤描述为7步：第1步：把小圆环从柱1移动到柱3；第2步：把中圆环从柱1移动到柱2；第3步：把小圆环从柱3移动到柱2；第4步：把大圆环从柱1移动到柱3；第5步：把小圆环从柱2移动到柱1；第6步：把中圆环从柱2移动到柱3；第7步：把小圆环从柱1移动到柱3。师：大家看，7步就完成了！除了用文字，我们还可以用表格来清晰地记录每一步（出示并讲解表格）。我们也可以用表格来描述移动三个圆环的过程。次数小环中环大环1柱1→柱32柱1→柱23柱3→柱24柱1→柱35柱2→柱16柱2→柱37柱1→柱3表1用表格描述移动三个圆环的过程师：对照表格，我们再从头到尾观察一遍这7步，你能发现什么规律吗？哪些步骤是相同的或类似的？哪些步骤在反复操作？生：第1步和第7步都是移动小圆环；第3步和第5步也都是移动小圆环；好像小圆环被来回移动了好几次。师：观察得很仔细！同学们，老师再给大家一个提示：当圆环的个数是奇数时，第一步要把最小圆环移动到柱3上，所用步骤最少；当圆环的个数是偶数时，第一步要把最小圆环移动到柱2上，所用步骤最少。大家记住这个规律了吗？生：记住了。师：其实，不管需要移动多少个圆环，操作方法都是先把最大圆环之上的所有圆环先移到柱2或柱3，然后重复操作，逐个把圆环移到目标位置。只要学会了移动两个或三个圆环，再多的圆环也能完成。这个游戏里就藏着一种很有意思的算法——递归算法。不过，现在大家只要能在游戏中发现规律、会按步骤操作，就已经非常了不起了！【设计意图】借助“化繁为简”的思路引导学生解决三个圆环问题，并用文字、表格等多种方式描述步骤；通过观察、比较，引导学生发现移动中的规律，初步感知递归思想，培养有条理、有层次地分析问题的能力。活动探究三：试玩汉诺塔程序游戏师：一位信息科技老师编写了一个汉诺塔游戏的程序，就放在配套资源里。现在请同学们找到这个程序，试着玩一玩，看看谁能移动四个甚至更多的圆环！师：（出示游戏程序界面并讲解）大家看，这个游戏界面的左上角有操作说明：把圆环从柱1移到柱3，小圆环必须放到大圆环上，敲数字1、2、3可以移动圆环，敲上、下方向键可以增加或减少圆环（3到6个），敲字母r可以重新游戏。界面的右侧还显示了当前移动的步骤数和圆环数。师：请大家选择不同数量的圆环来体验，小组同学比一比，看谁能在尽量少的步骤内完成移动。运行时记得切换到英文输入状态。生：（分组运行程序，反复体验不同数量圆环的移动，互相比赛）师：大家在玩的过程中，能不能思考这样一个问题：这个游戏是否也遵循了算法的基本流程？其中的输入、处理和输出分别是什么？生：输入是我们选择开始位置的圆环数；处理是移动圆环的操作；输出是移动到目标位置的圆环。师：总结得非常准确！你看，一个小小的游戏程序，背后也遵循着“输入—处理—输出”的算法基本流程。【设计意图】通过运行配套程序，让学生在动手实践中进一步体验不同数量圆环的操作规律，并在体验中把游戏与已学的算法基本流程联系起来，深化对算法本质的理解。课堂小结师：通过今天的游戏体验，你有什么收获？生：我学会了移动汉诺塔，还发现了其中的规律：圆环是奇数时第一步移小环到柱3，偶数时移小环到柱2；也知道了可以用文字、表格把步骤记录下来。师：非常好！在游戏中，我们找到了隐藏的规律，学会了把复杂的任务分解成简单的步骤，还用清晰的方式把步骤记录下来。这些能力，正是我们学习算法最需要的能力。师：课后，感兴趣的同学还可以挑战一下教材“拓展与提升”里的“求解量水问题”——现在有两个量杯，一个容积是5升，一个容积是3升，杯壁上没有刻度线，如何准确地量出4升水？大家可以参照今天的方法，把操作步骤用表格补充完整，体会用步骤描述问题解决的过程。六、结语本课以汉诺塔益智游戏为载体，让学生在“玩中学、学中悟”，从两个圆环到三个圆环再到更多圆环，一步步发现操作规律，学会了用文字、表格把问题解决过程描述为有序的步骤。游戏背后的递归算法思想虽不作深入学习，但“化繁为简、先易后难”的思考方式已悄然扎根于学生心中。这种从游戏中发现规律、用步骤解决问题的体验，正是计算思维的重要萌芽，为学生后续学习算法结构、走向用算法解决真实问题铺就了坚实的阶梯。第4课算法应用在身边一、教学背景本课是五年级全一册第一单元《无处不在的算法》的最后一课。经过前三课的学习，学生已经理解了算法的基本含义，掌握了算法的基本流程“输入—处理—输出”，并通过汉诺塔游戏体验到“在游戏中发现规律、用步骤解决问题”的过程。本课要把视野从日常生活、益智游戏扩展到广阔的社会生活，让学生了解算法在社会各领域的广泛应用及其作用。五年级学生正处于数字素养与技能提升的关键期，他们在生活中早已接触过人脸识别、搜索引擎、导航、在线购物、短视频推荐等算法应用，只是从未意识到这些便捷体验背后都有算法在发挥作用。本课借助学生熟悉的真实应用案例，帮助他们建立起“算法就在身边、算法促进社会进步”的认识，既是本单元学习的自然收束，也是学生走向后续学习、理解人工智能的重要铺垫。二、教材分析本课围绕“算法在社会各领域的应用及其影响”这一核心内容，安排了三个层次的内容。开篇先总览性地介绍算法应用的几个典型领域：智能设备解锁、人脸识别有识别算法，短视频网站、购物网站有推荐算法，搜索引擎有搜索算法、网页排名算法，导航软件有路径规划算法，相机中有图像处理算法。接着，“学习活动1：算法在生活中的应用”选取搜索引擎、交通出行、在线购物三个与学生生活密切相关的领域，具体介绍算法在其中发挥的作用；“学习活动2：算法在一些领域的应用”则扩展到图像识别、医疗诊断、艺术创作、语言翻译、体育运动等更广阔的领域。最后，“拓展与提升”引导学生从算法应用的角度观察身边的算法，并描述人脸识别过程中的关键步骤。本单元的逻辑主线是“算法、信息处理”，本课对应课程标准内容要求第1条和第5条，重点关注算法对社会生活的价值与影响。教学中不必面面俱到地介绍所有应用，而应立足核心素养，培养信息意识，引导学生把所学知识与生活实际建立联系。三、核心素养目标信息意识能通过对社会生活中算法应用案例的分析，了解身边的算法应用；认识到算法在促进社会进步中扮演着重要角色，增强用算法眼光观察数字生活的意识。计算思维能从算法应用的案例中，初步分析算法背后“输入—处理—输出”的基本流程；能尝试用有序步骤描述人脸识别等应用的关键过程，巩固按步骤分析问题的能力。数字化学习与创新能有意识地运用搜索引擎等数字工具辅助学习，体会算法提高信息获取效率的作用，形成借助数字工具开展学习和探究的习惯。信息社会责任初步认识算法对社会生活的价值与局限，知道实际应用中的算法也存在局限；增强保护个人隐私和网络安全的意识，理性看待算法带来的影响。四、教学重难点重点：了解社会生活中算法应用的主要领域；能列举身边具体的算法应用实例，并说出算法在其中所起的作用。难点：能从具体应用案例中提炼出“算法在背后起作用”的本质，并能用“输入—处理—输出”的基本流程分析人脸识别等应用的步骤。突破策略：以学生真实体验过的应用（搜索引擎、导航、刷脸）为切入口，通过师生问答、小组交流把“应用体验”转化为“算法认知”；借助人脸识别步骤表，引导学生把直观体验上升为对算法流程的分析。五、教学过程（一）情境导入，感知应用师：同学们，老师想考考大家。每天早上进校园，你是怎么“报到”的？生：刷脸进校园！师：逛超市结账、过收费站、坐高铁检票，你见过哪些“刷”一下就通过的场景？生：刷脸进小区、刷脸坐地铁、扫车牌进停车场、刷条形码……师：大家发现没有，这些便捷的体验背后，其实都有“算法”在默默地工作。今天这节课，我们就一起走出课堂，去看看算法是如何应用在我们身边的。【设计意图】从学生每天都能遇到的“刷脸进校园”等真实场景切入，迅速唤醒学生的生活经验，自然导入“算法应用在身边”这一课题，激发探究兴趣。（二）活动探究一：算法在生活中的应用师：教材开篇告诉我们，算法应用就藏在我们的日常生活中（出示教材介绍）。智能设备解锁、人脸识别有识别算法；短视频网站、购物网站有推荐算法；搜索引擎有搜索算法、网页排名算法；导航软件有路径规划算法；相机中有图像处理算法。下面，我们具体来看几个熟悉的应用。搜索引擎师：同学们平时上网查找资料，用的是什么工具？生：百度、搜狗、必应……师：当我们输入一个关键词，搜索引擎为什么能在短短一秒内找到那么多相关网页，而且把最相关的排在前面？生：它把关键词和网页比较，选出相关的。师：对！其实，用搜索引擎搜索信息时，算法帮助我们找到相关的网页，分析网页的关键词、内容质量和链接的重要性等，把最相关的网页呈现出来，从而提高了我们搜索信息的效率。这就是搜索算法和网页排名算法在发挥作用。交通出行师：再想想，如果你和家人要开车去一个陌生的地方，会用什么工具指路？生：用导航软件！师：导航软件为什么能告诉我们应该走哪条路、大概多久能到？生：它能看到地图上的路，还能根据堵车情况选最快的路。师：正是这样。在交通出行中，我们可以利用数字地图中的导航功能进行导航，算法帮助导航系统分析交通情况、距离和预计时间，给出最快最优的到达方案；而且算法会根据交通拥堵状况，实时提醒驾驶者避开拥堵的道路，从而节省时间、降低能源消耗。此外，我们还可以查询步行最少、地铁优先、高速优先等不同的出行方案。甚至，自动驾驶汽车也使用算法来感知环境、做出决策并控制车辆运行。算法有助于提高交通效率和安全性，改善人们的出行体验。在线购物师：同学们，你们和家人有没有在网上买过东西？生：买过！师：那你们有没有发现，有时候你刚搜索过一件商品，过了一会儿网站就不断给你推荐类似的商品？生：有！就像知道我在想什么一样。师：这背后也是算法在帮忙。我们在线购物时，网站设计者利用算法帮助我们更方便地购物。这些算法会根据个人的购买历史、浏览记录和评价等，进行个性化的产品推荐服务，让人们更容易找到想要的商品；算法还可以计算最优价格，帮助配置最佳的优惠方案；同时，算法还能帮助网站管理商品库存，确保购买的商品有货，并能提醒商家及时进货。【设计意图】以学生真实体验过的搜索引擎、导航、在线购物为切入口，通过师生问答把“应用体验”转化为对“算法作用”的认识，帮助学生真切感受到算法就在身边。（三）活动探究二：算法在一些领域的应用师：算法的应用可远远不止这些。让我们把目光投向更广阔的领域，分小组来认识一下。图像识别在图像识别中，算法帮助人们认识和理解不同的图像。图像识别技术利用算法识别人脸、物体、图像的形状、颜色等特征，并将它们与特征库中的信息进行比较，从而获得判断结果。图像识别技术已经广泛应用到社会各个角落，比如可以刷脸乘坐地铁、公交、高铁，还可以刷脸或刷指纹进入小区或办公楼。此外，停车场的车牌识别与计费、超市的商品识别与分类、通过拍照识别植物种类等，也都是图像识别算法在发挥作用。这些应用增强了社会的安全性，也让我们的生活更加便捷。医疗诊断在医疗诊断领域，算法发挥着越来越重要的作用。诊断系统利用算法辅助医生诊断疾病和进行图像分析，协助做出更准确的诊断，提供更有效的治疗方案，使人们的健康得到更好的关注和照顾。例如，医学影像诊断使用图像分析算法来检测异常和病变部位；药物研发中的计算机模拟和数据分析也依赖算法，让药物研发和筛选更加快速有效。艺术创作艺术创作也在借助算法的力量。数字艺术相关软件使用算法来生成各种艺术效果，这些算法能够分析图像的特征，根据不同的艺术风格生成独特的效果。算法为艺术创作提供了更多可能性，大大降低了准入门槛，让每个人都能在创作艺术作品中发现乐趣和惊喜。语言翻译语言翻译工具使用算法来帮助人们理解不同的语言。翻译工具利用算法先分析输入的文字或语音，再翻译成另一种语言。这些算法会不断“学习”不同语言的规则和词汇，从而更准确地进行翻译，让人们更方便地与使用不同语言的朋友交流，了解他们的想法和文化。体育运动在人们的日常运动中，智能手表、手机等移动设备都能安装运动类应用软件，这些软件使用传感器获得运动数据，并通过算法分析这些数据，帮助人们监测运动情况，如运动时间和运动强度等，在提升运动质量的同时享受其中的乐趣。运动员还可以利用追踪设备记录运动数据，通过运动学和动力学等算法分析数据，监测训练进展、改善运动技能。【设计意图】通过分组交流、教师讲解相结合的方式，拓展学生视野，让他们了解算法在图像识别、医疗、艺术、翻译、体育等领域的广泛应用，认识到算法促进了社会进步，增强信息意识。（四）活动探究三：分析人脸识别的关键步骤师：在这么多算法应用中，人脸识别大家一定不陌生。现在，请同学们想一想：一次完整的人脸识别过程，大致可以分为哪几个步骤？它遵循了我们学过的哪个基本流程？生：先要拍到脸，然后提取脸上的特征，再和系统里存的信息比对，最后判断是不是这个人。师：你分析得真到位！用我们学过的“输入—处理—输出”来对照：输入：获取图像、视频中的人脸数据；处理：计算、抽取人脸的数据模型；输出：将获得的数据模型与特征库中的数据模型进行比较，从而识别或验证身份。师：大家看，人脸识别背后同样遵循着“输入—处理—输出”的算法基本流程。这就是算法的力量！师：当然，我们也要知道，算法在带来便利的同时，也存在一些局限。比如，人脸识别也会遇到光线太暗、角度不对等情况而失灵。我们在享受算法便利的同时，也要注意保护自己的隐私和网络安全。【设计意图】以人脸识别为例，引导学生用已学的“输入—处理—输出”流程分析真实应用，实现知识的迁移与深化；同时渗透算法的局限与隐私保护意识，培养信息社会责任。（五）课堂小结师：通过今天的学习，你对算法有了哪些新的认识？生：我知道了算法在我们身边的应用非常多，有搜索、导航、刷脸、推荐商品等；还知道这些应用背后都遵循“输入—处理—输出”的流程。师：总结得非常全面！从第一课认识算法，到第二课了解算法的基本流程，再到第三课在游戏中发现规律，今天我们又看到算法应用在社会生活的方方面面。算法促进了社会进步，也深刻改变着我们的学习和生活方式。师：课后，请大家做一个小观察员，从算法的角度观察身边的算法应用实例，想一想算法在其中起了什么作用，下节课我们一起交流分享。六、结语本课把学生对算法的认识从生活小事、益智游戏扩展到广阔的社会生活，通过搜索引擎、交通出行、在线购物以及图像识别、医疗诊断、艺术创作、语言翻译、体育运动等真实案例，让学生真切感受到“算法就在身边、算法促进社会进步”。教学中既立足信息意识，引导学生把所学与生活实际相联系，又借助人脸识别案例巩固“输入—处理—输出”的基本流程，并自然渗透算法的局限与信息安全意识。至此，学生完成了从“认识算法”到“体验算法”再到“感知算法应用”的完整进阶，为后续深入学习算法结构与用算法解决问题奠定了扎实的基础。第2单元算法结构与描述第5课数学运算讲方法一、教学背景义务教育信息科技课程以培养学生的信息素养为目标，算法是计算思维的核心要素，也是人工智能得以普遍应用的三大支柱之一。本课是第二单元“算法结构与描述”的开篇课，承接第一单元“无处不在的算法”中学生对算法含义的初步认识，引导学生从熟悉的数学运算入手，把“解决问题的方法描述”从生活情境过渡到学科情境。五年级学生已经掌握四则运算、温度等生活常识，具备一定的推理与抽象能力，正处于逻辑思维快速发展的关键期，能够借助具体运算体会算法的有序步骤。教学中应充分利用学生已有的数学经验，通过华氏温度与摄氏温度转换、两个自然数相加等实例，让学生在“算一算、说一说、画一画”中认识顺序结构，为后续学习分支结构、循环结构打好基础。二、教材分析本课《数学运算讲方法》属于第二单元“算法结构与描述”的第一课，对应课标内容要求中的“用自然语言、流程图等方式描述算法”和“了解算法的顺序、分支和循环三种基本控制结构”。教材以校园记者站需要把华氏温度转换为摄氏温度这一真实情境导入，先给出摄氏温度＝5×（华氏温度－32）÷9的转换公式，引导学生按“输入—处理—输出”的基本流程分解问题，从而自然引出顺序结构；随后以“两个自然数相加”为例，用明确有序的步骤描述加法运算过程，帮助学生把数学解题过程转化为算法描述。教材还安排了Python中input()、float()、print()函数与四个常用算术运算符的内容，为学生后续用程序验证与实现算法作铺垫。全课以“先分析问题、再描述步骤、最后用流程图呈现”为主线，体现由具体到抽象的认知路径。三、核心素养目标信息意识：体会用算法描述数学运算的价值，认识到算法是解决问题的方法描述，初步形成用算法视角看待计算问题的意识。计算思维：能用自然语言和流程图描述简单数学运算的顺序结构，理解“输入—处理—输出”的基本流程，能把计算过程分解为明确、有序的步骤。数字化学习与创新：借助温度转换等真实情境，感受用数字工具辅助分析问题的过程，能仿照问题链迁移解决类似运算问题。信息社会责任：知道算法要准确、有序，体会严谨描述对结果正确性的影响，养成规范、有条理表达的习惯。四、教学重难点重点：认识算法的顺序结构，用自然语言和流程图描述简单数学运算中的算法。难点：把具体计算题的解题过程抽象为明确、有序的步骤，并能用规范的流程图表达；理解赋值号与等号的区别。五、教学过程本课教学目标依据《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》“身边的算法”模块内容要求，结合教材课文内容，确立本课教学目标：通过对温度计量方式转换的分析，知道算法是解决问题的方法描述，认识算法的顺序结构；能用自然语言和流程图描述华氏温度与摄氏温度转换、两个自然数相加的算法；初步了解input()、float()、print()函数与算术运算符的作用，知道“输入—处理—输出”的基本流程。情境导入——从温度转换说起师：同学们，前几天老师收到一个任务，咱们校园记者站要写一篇介绍友好学校的报道。我在网上查到，这所学校2月份的平均气温是50华氏度，想请同学们帮个忙——这个温度到底是冷还是热呢？生：老师，50华氏度是多少摄氏度呀？我们平常说的都是摄氏度。师：问得好！华氏度和摄氏度是两种不同的温度计量方式。要比较，就得把它们转换成同一种单位。那你们知道这两种温度之间有转换公式吗？（学生有的摇头，有的说“没学过”）没关系，公式就在黑板上——摄氏温度＝5×（华氏温度－32）÷9。谁能帮老师算一算，50华氏度对应的摄氏温度是多少？生：先把50减去32，得到18；18再乘5是90；90除以9等于10，是10摄氏度！师：算得非常正确！大家看，我们只靠一个公式、几步计算，就把“50华氏度”这个信息转换成了大家能理解的“10摄氏度”。其实，这段“先输入华氏温度→用公式计算→得到摄氏温度”的过程，就蕴含着今天我们要学习的知识。【设计意图】以校园记者站的真实任务切入，唤起学生已有的计算经验，在“帮忙算一算”的情境中自然引出温度转换，为理解“输入—处理—输出”埋下伏笔。新知探究——把转换过程写成有序的步骤师：刚才我们计算时，其实经历了好几个小步骤。谁能把“50华氏度换成10摄氏度”这件事，用一句句话清楚地说出来？生：第一步，知道华氏温度是50；第二步，用公式算摄氏温度；第三步，说出算出来的结果。师：你概括得很准确！老师把它写在黑板上——1.输入华氏温度的值；2.利用转换公式，计算摄氏温度的值；3.输出摄氏温度的值。请同学们观察这三步，它们是一个接一个、按顺序完成的。谁能用一个词说说这三个步骤的关系？生：一步一步地做，不能乱。生：顺序不能颠倒，先有输入，才能算，最后才能输出。师：说得真好！像这样，按照先后顺序依次执行各个步骤的结构，我们就把它叫做“顺序结构”。顺序结构是算法设计与描述中最基本的结构。其实，这种“输入—处理—输出”的流程，同学们在生活中早就见过了。谁来说说，用自动售货机买一瓶饮料，是哪几个步骤？生：投币是输入，选饮料、机器计算是处理，掉出饮料是输出。师：非常形象！无论是温度转换，还是售货机购货，都离不开这个基本流程。这就是算法的魅力——把一件复杂的事，分解成清晰、有序的步骤。【设计意图】从学生的语言表达中归纳出“输入—处理—输出”，并通过售货机等生活实例加以印证，帮助学生从具体运算中抽象出顺序结构的概念，实现由事到理的提升。课文研读——用流程图画出顺序结构师：课文里有一句话说得特别好：“算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。”刚才我们把温度转换写成了三步，这就是用自然语言描述算法。可是，用一大段话描述步骤，有时不够直观。大家想一想，有没有更清楚的办法？生：可以画图！师：对！教材给我们介绍了一种专门用来描述算法的工具——流程图。流程图用不同的图形表示不同的含义，我们来看下表：图形名称含义圆角矩形（椭圆）开始／结束框表示算法的开始或结束矩形处理框表示要执行的操作或计算菱形判断框表示需要判断的条件（本课先认识，后面会学）箭头流程线表示步骤执行的方向师：那温度转换的顺序结构，用流程图怎么画呢？我们一起来画。开始框里写“开始”，下面一个处理框写“输入华氏温度”，再下面一个处理框写“用公式计算摄氏温度”，再写“输出摄氏温度”，最后写“结束”，每一步用箭头连起来。（教师板演，学生跟随在练习纸上尝试画流程图）画好的同学看看，你们的流程从上到下一个框接一个框，中间没有分岔，也没有回头——这就是顺序结构的流程图特点。【设计意图】借助教材流程图工具，把“自然语言描述”升级为“流程图描述”，在画一画中直观感受顺序结构“一条线到底”的特点，突破教学重点。实践应用——两个自然数相加的算法师：同学们，我们已经会用流程图描述温度转换了。接下来，课文里又给了一个有意思的任务：把“两个自然数相加”这种我们最熟悉不过的计算，也写成一个算法。大家想一想，计算35加27，我们竖式加法是怎么一步步做的？生：把两个数按个位对齐，先加个位5加7等于12，写2进1；再加十位3加2再加进的1等于6，结果是62。师：你描述得很细致！这就是笔算加法的真实过程。课文把它整理成了这样的步骤：1.把两个自然数按个位上下对齐排列；2.从个位开始；3.把数位上的两个数字相加——如果和小于10，直接写在数位下面；如果和大于或等于10，把十位的1进位到前一位，个位写在数位下面；4.向左移动一位，对后续数位做同样的操作，有进位要加上，直到处理完最左边的数位；5.计算完成后，最下面一行的数就是两个自然数的和。请同学们对照这个步骤，再算一遍46加38，同桌之间互相说说每一步做了什么。生：个位6加8等于14，写4进1；十位4加3再加进位的1等于8，结果是84。师：大家发现了吗？这样一个简单的竖式加法，其实也是一串有序的步骤。它和温度转换一样，都是“按顺序依次执行”，都叫顺序结构。可见，算法并不神秘，它就在我们天天做的计算里。【设计意图】选用学生最熟悉的竖式加法，让学生意识到“算法源于日常计算”，消除对算法的陌生感；通过同桌互说步骤，把算法的严谨性落到实际操作中，体会步骤不完整或顺序颠倒会导致结果出错。拓展提升与课堂小结师：今天这节课，我们从温度转换和竖式加法中认识了顺序结构。现在请同学们想一想：如果我们想把这个算法“教”给计算机，让它来帮我们算，需要把步骤写成计算机能听懂的“话”。教材告诉我们，在Python里可以用input()输入数据，用print()输出结果。老师给大家看一个简单例子（出示）：a=input('输入苹果的质量：')，b=float(a)*8.5。哪位同学能猜一猜，这两行程序想干什么？生：好像是输入苹果的质量，然后算出价格，1千克8.5元。师：你的思路完全正确！不过要提醒大家注意，这里的“=”是赋值号，不是等号。它的意思是把右边算出的结果“装”进左边的变量里，好比把数字放进一个带名字的小盒子。而为什么写float(a)呢？因为通过input输入的数字，计算机默认看成“文字”，要先把它转成能计算的数。最后，我们来回顾一下今天学到了什么。生：认识了顺序结构；学会了用流程图描述算法；知道算法是解决问题的方法描述，有输入、处理、输出三个环节。师：大家总结得很到位。顺序结构是算法最基础的结构，就像搭积木的第一块积木。下一节课，我们会在顺序结构的基础上，遇到“需要根据情况做出选择”的问题，看看那时算法会发生什么变化。【设计意图】先于程序实现进行“程序初体验”，为第8课验证与实现作铺垫；通过赋值号、类型转换的简析，降低后续学习门槛，同时用问题串引导学生自主小结，形成结构化认识。六、结语本课以温度转换与竖式加法为载体，帮助学生把熟悉的数学运算转化为有序的算法描述，认识了算法设计中最基本的顺序结构，学会了用自然语言和流程图两种方式表达算法，并初步感知了输入、处理、输出的基本流程。教学中坚持以学生已有的数学经验为起点，通过师问生答、板演流程图、同桌互说等实景互动，让学生在“算中悟、画中懂、说中明”，为后续学习分支结构与循环结构奠定了坚实基础。学生通过本课学习，既体会了算法的价值，也初步养成了有条理、分步骤解决问题的思维习惯。第6课判断选择用分支教学背景上节课学生认识了顺序结构，掌握了用自然语言和流程图描述“一条线到底”的算法。但在现实生活中，许多事情的步骤并非总是相同——要不要优惠、买哪种票、是不是闰年，都需要根据条件做出选择。本课通过“公园购票按身高判断票价”这一贴近学生生活的真实情境，引导学生认识算法的分支结构，学会确定判断条件与执行路径，并用自然语言和流程图描述分支结构。五年级学生已经具备一定的生活经验与初步的逻辑判断能力，对“超过身高就要买全价票”等规则并不陌生，学习起点贴近、动机充足。教学中应引导学生在生活情境中“找条件、分路径”，把抽象的分支结构落到可感知的具体选择上。教材分析本课《判断选择用分支》是第二单元“算法结构与描述”的第二课，对应课标内容要求中的“结合生活中的实例，了解算法的顺序、分支和循环三种基本控制结构，能分析简单算法的执行过程与结果”。教材以青少年科技主题活动中小智和妹妹购票为情境：妹妹身高116厘米不足120厘米购半价票5元，小智身高138厘米超过120厘米购全价票10元，由此引出按身高判断的分支结构。教材引导学生按照“确定输入数据→描述判断条件→用分支结构规范化描述→用流程图描述”的路径层层推进，并在“进一步学习”中引入团体票打八折、用不同判断条件改写流程图的思考；随后通过“判断闰年平年”认识多个判断条件及其优先级，并接触用if…elif…else实现的多分支结构。本课在顺序结构基础上，让学生第一次体会算法“分岔”的特点，是理解算法控制结构的承上启下之课。核心素养目标信息意识：通过购票、闰年等生活实例，认识到现实问题中普遍存在“按条件做选择”的需求，有意识地用分支结构分析问题。计算思维：能确定分支结构的判断条件与不同执行路径，能用自然语言和流程图描述分支结构，能分析简单分支算法的执行过程与结果。数字化学习与创新：能用分支结构思想分析生活中的规则类问题，尝试用不同判断条件描述同一问题。信息社会责任：理解规则（票价、优惠、历法规则）的合理性与公平性，体会算法对规范有序处理问题的作用。教学重难点重点：认识分支结构的判断条件与执行路径，用流程图描述分支结构。难点：准确确定并表达判断条件（尤其“而且”“或者”等逻辑关系及其优先级）；把语言描述规范地转化为分支结构。教学过程本课教学目标依据课标内容要求，确立本课教学目标：通过公园购票情境，认识算法的分支结构，知道它根据是否满足条件选择不同执行路径；能用自然语言和流程图描述分支结构，能确定判断条件及两种执行结果；初步认识用if…else、if…elif…else语句实现的分支结构。情境导入——购票中的“不一样”师：同学们，周末的时候小智和妹妹去参加一个公园举办的青少年科技主题活动。在售票窗口，售票员问了他们一个问题——你们的身高分别是多少？为什么买票要先问身高呢？生：因为小朋友身高矮的可以买半价票，高的要买全价票。师：大家说得对。我们来看看课文中售票员是怎么处理的：小智身高138厘米，超过了120厘米，买全价票10元；妹妹身高116厘米，不足120厘米，买半价票5元，一共15元。请同学们想一想，如果售票员不问身高，直接收15元，会发生什么？生：那妹妹本来该买5元票，却要付10元，就不公平了。师：说得真好！所以，售票规则里藏着一次“判断”——要看着身高来决定买哪种票。这种“根据条件选择不同做法”的过程，就是我们今天要研究的分支结构。【设计意图】以贴近生活的购票情境引入，通过“为什么不问身高直接收费”的反问，让学生自己发现“按条件做选择”的必要性，自然导入分支结构。新知探究——找出判断条件与执行路径师：现在我们把购票这件事拆开来看。售票员先要知道什么？生：要知道购票人的身高。师：对，这就是算法的“输入”。那输入了身高之后，售票员依据什么来决定票价？生：看身高有没有超过120厘米。师：这个“身高是否小于120厘米”就是判断的条件。我们把问题写清楚——1.输入：获取购票人的身高数据；2.判断：如果身高小于120厘米，可以购买半价票，票价5元；否则，需要购买全价票，票价10元；3.输出：告诉购票人应支付的票价。大家观察，这里的步骤2和上一课的顺序结构有什么不同？生：顺序结构一直往前走；这里在“判断”处分成了两条路。生：身高小于120走一条路，不小于120走另一条路。师：非常准确！像这样，通过判断是否满足指定条件，选择不同执行路径的结构，就叫分支结构，也叫选择结构。请同学们同桌互相说一说：如果用“身高大于或等于120厘米”做判断条件，应该怎么改？生：身高大于或等于120，买全价票；否则买半价票。虽然条件反过来了，但结果一样。师：你们发现了关键点——判断条件可以不同，只要描述清楚，结论都一样。这告诉我们，用不同角度思考同一个问题，是算法学习中重要的思维方法。【设计意图】引导学生按“输入—判断—输出”拆解购票过程，通过与顺序结构对比突出分支结构“分岔”的特点；再通过改写判断条件的活动，培养一题多解的思维。课文研读——用流程图描述分支结构师：上一课我们用矩形框表示“处理”，用圆角框表示“开始／结束”。那么判断条件在流程图中用什么框表示呢？课文告诉我们——用菱形框。我们来看下表：图形名称在分支结构中的作用菱形判断框表示需要判断的条件“是／否”标注分支标注标出条件成立与不成立的走向师：我们来把公园购票画成流程图。先写“开始”，再写“输入身高”，接着画一个菱形框，里面写“身高小于120？”从菱形框向下引出一条线，标上“是”，指向“购买半价票5元”；再画一条线标上“否”，指向“购买全价票10元”，最后都汇合到“输出票价”“结束”。（教师板演，学生画图）画好的同学看一看，菱形框把流程分成了左右两条路，就像一条路到了岔路口分成两条——这就是分支结构在流程图上的样子。请一位同学到黑板前来，把“身高大于或等于120”作为条件的流程图也画一遍。（学生板演，教师点评）【设计意图】借助板演与对比，让学生掌握用菱形框、“是／否”标注描述分支结构的规范画法，突破“用流程图描述分支结构”这一重点。实践应用——从双分支到多分支与闰年判断师：刚才我们看到的购票，只有“半价／全价”两种情况，叫双分支结构。可是生活里判断往往更复杂。课文又给我们出了个新问题：怎么判断一个年份是闰年还是平年？生：老师，什么是闰年？就是2月有29天的年份。师：那判断闰年有什么规则？课文告诉了我们两条：1.如果一个年份能被4整除，但不能被100整除，那么这一年是闰年；2.如果一个年份能被400整除，那么这一年也是闰年；3.不满足以上条件的，就是平年。我们一起来分析两个年份。先看2020年，它能被4整除，但不能被100整除，符合第一条，所以是闰年。再看2000年，它能被400整除，符合第二条，也是闰年。请同学们判断一下：1900年、2008年、2033年分别是平年还是闰年？生：2008能被4整除，不能被100整除，是闰年。生：2033能不能被4整除？2033除以4，余数是1，不能被4整除，是平年。生：1900能被4整除，但也能被100整除，又不满足被400整除，所以是平年。师：大家判断得又准又快！老师要提醒的是，判断条件里有两个“而且”“或者”的关系，比如“能被4整除”而且“不能被100整除”。在算法描述中，为了更清楚，还可以加上括号：（年份能被4整除而且不能被100整除）或者（能被400整除）。这样，程序就能按顺序一条一条判断，用“如果……再如果……否则……”来表达，这就是多分支结构。【设计意图】借助闰年判断这一典型问题，让学生在判断多个年份中深化对判断条件的理解；通过条件组合与优先级分析，接触多分支结构，实现从双分支到多分支的跨越，为下一课与程序实现搭桥。拓展提升与课堂小结师：今天我们又学了一种算法结构——分支结构。它和上节课的顺序结构有什么联系和区别？请大家在小组里说一说，再汇报。生：顺序结构是一条路走到底；分支结构要判断，分出两条路再继续。生：分支结构是在顺序结构的基础上，多了一个判断和选择。师：总结得非常好！最后请大家看看，如果用Python程序来实现购票，会是什么样子（出示）：ifheight小于120，输出半价5元；else，输出全价10元。这里“如果……否则……”就是分支结构的程序表达。回顾一下，我们这节课学了什么？生：认识了分支结构；学会了找判断条件和执行路径；会用菱形框画分支结构的流程图。师：掌握得非常棒！生活中还有很多“按条件做选择”的例子，比如按体温判断是否发烧、按成绩划分等第。下一节课，我们还会遇到一种更特别的情况——同样的操作要一遍又一遍地重复，那又会是一种什么样的结构呢？【设计意图】通过对比与小结巩固分支结构认识，引入程序语句降低后续学习坡度，并以设问衔接下一课循环结构，保持单元学习的整体性。结语本课以公园购票与闰年判断为双载体，帮助学生在顺序结构基础上认识了算法的分支结构，掌握了判断条件与执行路径的确定方法，学会用自然语言和流程图描述分支结构，并初步了解了用if、else、elif语句表达分支的程序。教学始终立足生活情境，通过师问生答、对比分析、板演画图与小组讨论，让学生在“找条件、分路径、画流程”的实景互动中理解分支结构的意义。学生既体会到算法描述要准确、规范，也学会了从不同角度审视同一问题，为后续循环结构与算法实现的学习打下坚实基础。第7课重复操作用循环一、教学背景学生已经学习了顺序结构与分支结构，知道算法可以根据情况选择不同路径。本课引导学生认识算法的第三种基本控制结构——循环结构。生活中处处有“重复”：红灯等待要反复观察、热水壶烧水要反复检测、从1数到100要反复输出，这些重复操作若逐一描述既冗长又低效，而循环结构恰恰能够简洁地表达重复。五年级学生已能理解“一遍遍做同样的事”的生活经验，也能借助前两课的顺序、分支知识看懂流程图，是认识循环结构的最佳时机。教学中要从学生熟悉的过马路、烧水等情境出发，先“发现重复”，再“用循环描述”，最后联系“从1数到100”，体会循环在提高算法描述效率上的价值。二、教材分析本课《重复操作用循环》是第二单元“算法结构与描述”的第三课，对应课标内容要求中的“了解算法的顺序、分支和循环三种基本控制结构”及“能用流程图等方式描述算法”。教材先以“行人过红绿灯路口”为例复习顺序结构，进而聚焦“观察并等待绿灯亮”这一需要反复执行的步骤，引入循环结构；再用“热水壶烧到100℃自动断电”说明循环判断条件的意义；随后以“从1数到100”为例，展示如何用循环结构把反复输出简洁地表达出来，并认识循环三要素（初始化、判断条件、循环体）与while语句、计数器c=c+1的作用。教材由具体生活现象到抽象循环结构，由读懂流程图到修改程序，体现循环是算法中体现计算机高效解决问题的结构。三、核心素养目标信息意识：通过红绿灯、热水壶等生活实例，感受重复规律的存在，认识到用循环结构表达重复操作的价值。计算思维：能发现生活中的重复操作，用流程图描述循环结构，理解循环三要素与判断条件，能分析循环算法的执行过程与结果。数字化学习与创新：能把需要重复的操作用循环结构简洁表达，初步认识while语句与计数器。信息社会责任：体会循环结构让描述更简洁高效，同时明白循环必须设置合理的结束条件，养成严谨的习惯。四、教学重难点重点：发现生活中的循环结构，用流程图描述循环结构。难点：理解循环条件与循环体（反复执行的步骤）的关系，理解计数器c=c+1的作用，避免死循环。五、教学过程本课教学目标依据课标，确立本课教学目标：通过对红绿灯、热水壶等情境的观察，认识循环结构，知道它是描述重复操作的算法结构；能用流程图描述简单循环结构，理解循环条件和反复执行的步骤；初步认识用while语句和计数器实现循环的方法，能分析“从1数到100”算法的执行过程。情境导入——过马路的那些事师：同学们，你们每天上学都要过马路。谁能说一说，在有红绿灯的路口过马路，要做哪些事？生：到路口停下来，看红绿灯，等绿灯亮了再走，走的时候还要注意车辆，到对面就完成了。师：你说得很完整。我们把这些步骤排一排：到达路口→观察并等待绿灯亮起→绿灯亮起时过马路→注意过往车辆→到达对面。请大家观察，这些步骤和我们第一课学的顺序结构像不像？生：像，是一步一步按顺序做的。师：对！不过，老师要请同学们细想一想：在“观察并等待绿灯亮起”这一个小步骤里，红灯没灭之前，我们在做什么？生：一直看着红绿灯，等它变绿。师：也就是说，“看”这个动作要做几次？生：要看好多次，直到绿灯亮为止；次数不一定，有时等得久，有时等得短。师：太关键了！像这样“一遍又一遍地做同一件事”，就是我们今天要认识的新结构——循环结构。【设计意图】从学生最熟悉的过马路说起，先巩固顺序结构，再聚焦“等待绿灯”这一反复动作，让学生在熟悉情境中发现“重复”，自然引出循环结构。新知探究——把“等待”改成循环师：刚才大家发现，“观察并等待绿灯亮”要反复做。那如果我们把这一步骤画进流程图，该怎么表示“反复做”呢？课文告诉我们——和分支结构一样，也用菱形框，只不过这次它的作用是“循环指示”。（教师板演）在“等待”步骤处画一个菱形框，写上判断条件“绿灯未亮？”，如果“是”，就回头继续“观察红绿灯”；如果“否”（绿灯亮了），就继续往下走。请大家看这个流程图，发现它和分支结构有什么不同？生：分支结构分出两条路，各自走完就结束了；这里画了一条回头线，又回到前面。生：箭头是往回走的，形成了一圈一圈。师：说得太形象了！正是这条“回头线”，让某个步骤能够被反复执行。这种需要重复执行指定步骤的结构，就叫循环结构，也叫重复结构。其实生活里这样的循环比比皆是。老师举个例子：家里的热水壶烧水，它为什么能自动断电？生：因为它烧到100℃就自动停了。师：那在烧到100℃之前，热水壶在做什么？生：一直加热，还一直检测水温有没有到100℃。师：对！“检测水温是否达到100℃”这个判断，就是循环条件；没到100℃就继续加热（循环体），到了100℃就停止。谁能再说一个生活里的循环例子？生：扫地机器人碰到障碍物就转方向，反复工作。生：洗衣机定时转，时间没到就继续转。师：大家举的例子都非常好，看来循环结构就在我们身边。【设计意图】通过对比分支结构与循环结构的流程图，让学生抓住循环“回头重复”的本质；再借热水壶、扫地机器人等生活实例，强化对循环条件与循环体关系的理解。课文