第12课 模型的建立 ppt课件(共24张PPT)+教案+练习+素材-2024新浙教版五年级上册《信息科技》.rar

学习单班级：学号：姓名：任务一：模型我知道任务一：模型我知道你还知道生活中或学习中有哪些模型？想一想，可同桌相互讨论，填写在下面的框中。任务二：路线我规划任务二：路线我规划 请根据上一节课抽象出来的点线路线图，规划出所有能从起点（仓库）到终点（信息科技教室）的路线，用图上标注的符号变量来表示，如：L1L3L5，填写在下面框中。任务三：距离我计算任务三：距离我计算请打开桌面上的距离测量，点击路线经过的建筑节点，若有路线，小人会进行测量，然后显示出这条路线的距离值，请你进行填写。可同桌相互合作路线路线分段距离分段距离1/m分段距离分段距离2/m分段距离分段距离3/m分段距离分段距离4/m总距离总距离/mS1 路线S2 路线S3 路线S4 路线我还发现了生活中的模型有：我规划出来的路线有：S1 路线：任务四：路线我比较任务四：路线我比较 在比较两条路线的总距离时，将数值较小的确定为较短距离，用变量 Smin 表示。讨论最终的最短路径及 Smin 值的变化过程，记录 Smin 的赋值过程。综合练习：走多边形模型 根据模型解决机器人走正六边形的问题，请你将数据填入表中。分析数据，机器人走边长相同的正多边形时，转弯的角度大小和（）有关。如果把前进的步数设为变量（），把多边形的边数设为变量（），把右转的角度设为变量（），走多边形的模型可表示为：Smin=S1第第 12 课模型的建立课模型的建立教材分析：教材分析：模型可以是仿照真实事物的实物模型，也可以是用符号语言描述事物特征或关系的数学模型等。在用算法解决问题时，建立模型就是用数学语言描述抽象出的本质规律。通过建立模型，能帮助我们抓住问题本质的因素，有助于问题的解决。比如实现人脸识别，只对人脸进行抽象是不够的，还需要对面部抽象信息进行处理，提取关键信息，建立人脸的编码模型库，才能最终实现对人脸的识别。这个用抽象出的内容构建解决问题的模型，再用模型描述系统的因果关系或相互关系的过程，就是建模。通过建立模型，可以将这些规律相同或相似的问题用同一个方法解决。预设教学目标：预设教学目标：1.通过具体事例，认识模型，了解模型的作用；2.通过建立距离计算模型和较短距离比较模型的具体例子，初步学会建立模型的方法，体验识别与重复利用模型的过程；3.在建模过程中，学会通过利用模型解决相同或相似的问题；4.通过对问题进行建模，设计解决方案，发展计算思维。预设教学重难点：预设教学重难点：重点：重点：认识模型。难点：难点：初步学会建立模型的方法。预设教学课时：预设教学课时：1 课时预设教学准备：预设教学准备：学习任务单、极域电子教室、课件预设教学过程：预设教学过程：一、课堂导入一、课堂导入1.课件出示一组图片。提问：你发现了什么？学生回答：上面一组是真实的事物，下面一组是模型。2.是的，你们很会发现，上面是实物，下面是模型，这种模型我们叫它实物模型，仿照真实事物的模型称为：实物模型。3.生活中除了实物模型，还有其他模型。这个三角形的面积如何计算？三角形的面积=底高2。也可以这样来表示：S=ah2这个三角形的面积呢？S=ah2这个计算三角形面积的方法在数学里叫做数学公式，我们把这种模型称为数学模型。采用符号或数学语言，描述事物特征或关系的称为：数学模型4.为什么两个三角形大小不一样，底和高都不一样，它们的面积计算公式却一样呢？它们都是三角形，属于规律相同的一类问题，那就可以用同一个方法来解决。在解决问题的过程中，找到解决问题时可重复使用的规律，有助于问题的解决这个可重复使用的规律就是模型。5.揭题：今天这节课我们就一起来学习第 12 课：模型的建立。二、知识建构二、知识建构【生活中的模型】1.任务一：模型我知道你还知道生活中或学习中有哪些模型？想一想，可同桌相互讨论，填写在下面的框中。我还发现了生活中的模型有：2.学生填写任务单，教师巡视。反馈交流。3.教师小结：生活中的模型有很多，你们找到的这些模型都是，除此之外，还有结构模型、关系模型、电路模型等等。利用模型，能帮助我们抓住问题本质的因素，有助于问题的解决：比如，模式识别。4.某些事物或问题常常具有一些共同的属性和相似之处（即模式）。归纳出模式的特征或规则就是模式识别。比如：语音识别语音识别时，先对声音信息进行抽象，然后提取关键信息，建立声音的编码模型库，最终才能实现声音的识别。这个用抽象出来的内容构建解决问题的模型，再用模型描述系统的关系的过程，就是建模。生活中模式识别可以应用在哪些方面？（人脸识别、车牌识别、图像识别等）【建立模型】1.正是因为通过模型的建立，可以将规律相同或相似的问题用同一个方法来解决，能有效帮助我们解决问题，因此我们更要学会建立模型的方法。2.我们依然以前面抽象的例子来学习模型的建立，先看前情提要：学校有一台送货机器人，现在需要将书本从仓库运送到信息科技教室，请规划出“从仓库到信息科技教室”的距离最短路径。通过前面两节课的分解与抽象，我们知道首先要规划出所有的路线。3.任务二：路线我规划 请根据上一节课抽象出来的点线路线图，规划出所有能从起点（仓库）到终点（信息科技教室）的路线，用图上标注的符号变量来表示，如：L1L3L5，填写在下面框中。我规划出来的路线有：S1 路线：4.学生练习，教师巡视。反馈交流。5.有了所有路线，是不是就可以得出最短距离路线呢？（不行，还需要进行比较）是的，比较的时候需要用什么来比较，现在的 S1 和 S2 能进行比较了吗？没有数值，无法比较，因此还要进行距离计算。所以，要解决这个最短路径的问题，我们需要建立两个模型：距离计算模型和较短距离比较模型。6.先来看距离计算模型：可以分段计算从仓库到信息科技教室的距离，即分别计算仓库到艺术楼的距离，艺术楼到信息科技教室的距离，也可以直接计算仓库到信息科技教室的距离。S1 路线是 L1L3L5，那 S1 的总距离如何来计算？S1=L1+L3+L5谁来说 S2 路线的总距离？S2=L1+L3+L6+L7S3=L2+L4+L5S4=L2+L4+L6+L77.不知不觉，同学们已经完成了距离计算模型的建立：路线总距离=各分段距离之和。8.根据距离计算模型，请同学们完成任务三。任务三：距离我计算 请打开桌面上的“距离测量”，点击路线经过的建筑节点，若有路线，小人会进行测量，然后显示出这条路线的距离值，请你进行填写。可同桌相互合作9.学生练习，教师巡视，最后反馈交流。10.有了所有路线的总距离值，如何来确定最短的路线是哪一条呢？同学们能一眼就看到最短的距离值是 S2 路线对吗？那这个最短路线到底是怎么确定的呢？你能一眼看出来是因为这里的数据很少，只有四个数据，但是如果数据变多了呢？教师单击，显示几十个数据，让学生进行比较。是的，其实我们就是在进行两两比较，比较所有的数据，最后才能得出最短距离。在比较两条路线的总距离时，将数值较小的确定为较短距离，用变量 Smin 表示。首先，将第一条路线的总距离值赋值给 Smin，然后将 Smin 与另一条路线的总距离值进行比较，如果，第二条路线的总距离值比 Smin 小，那么 Smin=S2，否则 Smin 的值不变。这就是较短距离比较模型。11.任务四：路线我比较在比较两条路线的总距离时，将数值较小的确定为较短距离，用变量 Smin 表示。讨论最终的最短路径及 Smin 值的变化过程，记录 Smin 的赋值过程。学生填写，反馈交流。12.小知识：赋值在算法中，赋值使用的“=”与数学中的“=”作用不同。赋值“=”的作用是：传递数值传递数值。例如：a=b 指的是把 b 变量的值传递给 a 变量。赋值不能交换符号左右两侧数据，如 a=3 不能写成 3=a。举例说明。13.教师课中小结：距离计算模型：路线总距离=各分段距离之和利用这个模型，不管路线的长短如何变化，我们只要输入各段分路程，算法利用以上计算模型就会得出总路程。较短距离比较模型：Smin=S1如果 SminS2，则 Smin=S2;如果 SminS3，则 Smin=S3;输出最短距离 Smin。利用这个模型，不管有多少条路线，重复使用就可以得出所有路线中的最短距离。【利用模型】在问题解决过程中，模型可以重复利用。接下来，我们通过排队这个实例来看看重复利用模型对解决问题的帮助。小练习：下面五名运动选手需要按照从矮到高排队，如何利用“较短距离比较模型”来实现？课件动画演示，利用比较模型，进行每次都进行两两比较，最后实现排序。三、课堂小结三、课堂小结1.今天我们一起学习了模型的建立，认识了生活中的各种模型，谁来说一说，有哪些模型？2.建立模型最重要的是问题分析，找出共同的规律。我们通过规划最短距离路线的例子，归纳出了距离计算模型和较短距离比较模型，最后利用模型完成了生活中的排队问题。四、巩固练习【机动安排】四、巩固练习【机动安排】1.拓展练习：走多边形模型根据模型解决机器人走正六边形的问题，请你将数据填入表中。2.拓展练习：一笔画下面表格中的数据是一笔画问题的实践数据，请找出一个图形能否一笔画成的规律。【课后反思】【课后反思】班级：学号：姓名：生活中的模型一任务一：模型我知道你还知道生活中或学习中有哪些模型？想一想，可同桌相互讨论，填写在下面的框中。我还发现了生活中的模型有：任务二：路线我规划 请根据上一节课抽象出来的点线路线图，规划出所有能从起点（仓库）到终点（信息科技教室）的路线，用图上标注的符号变量来表示，如：L1L3L5，填写在下面框中。我规划出来的路线有：S1路线：体育馆仓库教学楼艺术楼连廊信息科技教室L1L2L3L4L5L6L7建立模型二建立模型二任务三：距离我计算 请打开桌面上的“距离测量”，点击路线经过的建筑节点，若有路线，小人会进行测量，然后显示出这条路线的距离值，请你进行填写。可同桌相互合作体育馆仓库教学楼艺术楼连廊信息科技教室L1L2L3L4L5L6L7路线分段距离1/m分段距离2/m分段距离3/m分段距离4/m总距离/mS1路线L1:L3:L5:S2路线L1:L3:L6:L7:S3路线L2:L4:L5:S4路线L2:L4:L6:L7:建立模型二任务四：路线我比较 在比较两条路线的总距离时，将数值较小的确定为较短距离，用变量Smin表示。讨论最终的最短路径及Smin值的变化过程，记录Smin的赋值过程。Smin=S1（370）Smin=Smin=Smin=路线总距离/mS1路线370S2路线360S3路线450S4路线440赋值S2=360S2(360)S3=450S2(360)S4=460S2(360)拓展练习：走多边形模型 根据模型解决机器人走正六边形的问题，请你将数据填入表中。拓展练习：一笔画 下面表格中的数据是一笔画问题的实践数据，请找出一个图形能否一笔画成的规律。你发现了什么？实 物模 型实 物实 物 模 型 仿照真实事物的模型称为：实物模型 生活中的模型一 生活中除了实物模型，还有其他模型。生活中的模型一ah三角形的面积=底高2S =ah2这个三角形的面积如何计算？数学公式数学模型采用符号或数学语言，描述事物特征或关系的称为：数学模型ha这个三角形的面积呢？生活中的模型一ahha 为什么两个三角形大小不一样，底和高都不一样，它们的面积计算公式却一样呢？规律相同的一类问题同一个方法来解决 在解决问题的过程中，找到解决问题时可重复使用的规律，有助于问题的解决。执教者：生活中的模型一任务一：模型我知道你还知道生活中或学习中有哪些模型？想一想，可同桌相互讨论，填写在下面的框中。我还发现了生活中的模型有：生活中的模型一关系模型电路模型利用模型，能帮助我们抓住问题本质的因素，有助于问题的解决。结构模型 生活中的模型一提取关键信息，建立声音的编码模型库语音识别：对声音信息进行抽象实现声音的识别生活中模式识别可以应用在哪些方面？某些事物或问题常常具有一些共同的属性和相似之处（即模式）。归纳出模式的特征或规则就是模式识别。建立模型二 学校有一台送货机器人，现在需要将书本从仓库运送到信息科技教室，请规划出“从仓库到信息科技教室”的距离最短路径。前情提要体育馆仓库教学楼艺术楼连廊信息科技教室L1L2L3L4L5L6L7点线抽象图任务二：路线我规划 请根据上一节课抽象出来的点线路线图，规划出所有能从起点（仓库）到终点（信息科技教室）的路线，用图上标注的符号变量来表示，如：L1L3L5，填写在下面框中。我规划出来的路线有：S1路线：体育馆仓库教学楼艺术楼连廊信息科技教室L1L2L3L4L5L6L7建立模型二建立模型二有了所有路线，是不是就可以得出最短距离路线呢？比较距离计算距离计算模型较短距离比较模型体育馆仓库教学楼艺术楼连廊信息科技教室L1L2L3L4L5L6L7建立模型二体育馆仓库教学楼艺术楼连廊信息科技教室L1L2L3L4L5L6L7先计算仓库到艺术楼的最短距离再计算艺术楼到信息科技教室的最短距离直接计算仓库到信息科技教室的距离建立模型二体育馆仓库教学楼艺术楼连廊信息科技教室L1L2L3L4L5L6L7S1路线：L1L3L5 S1=L1+L3+L5S2路线：L1L3L6L7 S2=L1+L3+L6+L7S3路线：L2L4L5 S3=L2+L4+L5S4路线：L2L4L6L7 S4=L2+L4+L6+L7建立模型二任务三：距离我计算 请打开桌面上的“距离测量”，点击路线经过的建筑节点，若有路线，小人会进行测量，然后显示出这条路线的距离值，请你进行填写。可同桌相互合作体育馆仓库教学楼艺术楼连廊信息科技教室L1L2L3L4L5L6L7路线分段距离1/m分段距离2/m分段距离3/m分段距离4/m总距离/mS1路线L1:L3:L5:S2路线L1:L3:L6:L7:S3路线L2:L4:L5:S4路线L2:L4:L6:L7:建立模型二有了所有路线的总距离值，如何来确定最短的路线是哪一条呢？在比较两条路线的总距离时，将数值较小的确定为较短距离，用变量Smin表示。路线总距离/mS1路线370S2路线360S3路线450S4路线440两两比较所有路线建立模型二任务四：路线我比较 在比较两条路线的总距离时，将数值较小的确定为较短距离，用变量Smin表示。讨论最终的最短路径及Smin值的变化过程，记录Smin的赋值过程。Smin=S1（370）Smin=Smin=Smin=路线总距离/mS1路线370S2路线360S3路线450S4路线440赋值S2=360S2(360)S3=450S2(360)S4=460S2(360)建立模型二 在算法中，赋值使用的“=”与数学中的“=”作用不同。赋值“=”的作用是：传递数值。例如：a=b 指的是把b变量的值传递给a变量。赋值不能交换符号左右两侧数据，如 a=3 不能写成 3=a。a=3b=ac=a+bc=?c=6a=3b=1b=a+bc=a+ba=c+aa=?b=?c=?4710建立模型二利用这个模型，不管路线的长短如何变化，我们只要输入各段分路程，算法利用以上计算模型就会得出总路程。利用这个模型，不管有多少条路线，重复使用就可以得出所有路线中的最短距离。143cm利用模型三下面五名运动选手需要按照从矮到高排队，如何利用“较短距离比较模型”来实现？150cm146cm151cm149cmSmin=S1S1S2S3S4S5Smin=S2Smin=146Smin=143Smin=146Smin=S3Smin=151Smin=149Smin=S4Smin=S3Smin=151Smin=150Smin=S5Smin=S3认识模型实物模型 数学模型 结构模型 建立模型问题分析找出共同规律规划距离最短路线利用模型模型可以重复使用拓展练习：走多边形模型 根据模型解决机器人走正六边形的问题，请你将数据填入表中。拓展练习：走多边形模型 根据模型解决机器人走正六边形的问题，请你将数据填入表中。1060边数j=360i走多边形模型 边长=步数右转角度=360边数边数用变量n表示，边长用变量L表示，右转角度用变量a表示：a=360n拓展练习：一笔画 下面表格中的数据是一笔画问题的实践数据，请找出一个图形能否一笔画成的规律。