1、第14课算法的验证教学设计【课标内容要求】1.通过真实案例，知道算法步骤的执行次数与问题的规模有关，观察并体验采用不同算法解决同一问题时在时间效率上的差别。2.针对简单问题，尝试涉及求解算法，并通过程序进行验证。【教学内容分析】算法的验证是浙江教育出版社信息科技五年级上册第三单元用算法解决问题中的第5课教学内容。用算法解决问题这一单元继续围绕“算法”这条核心主线。单元总体目标是初步了解在真实情境中分析问题的方法，了解计算机解决生活中问题常见的思维方式，了解算法设计的一般过程结构，知道验证算法有效的方法，为以后的算法学习提供思维支架。本课的教学内容主要是利用算法特征或流程图及计算机程序进行验证；
2、能利用算法思维解决生活中的其他问题。本单元的前4课，已经介绍了算法设计的一般过程，学生能够将问题分解、抽象、建模，并设计算法。但是在算法用于解决问题之前，都需要经过验证。本课按照算法验证的三种方式，让学生对验证算法设计有更深入的认知。通过本课的学习，让学生学会了用算法解决问题的一系类模式，能对问题分析、抽象、建模、算法设计及算法验证逐个进行剖析，为学生理解并能在现实生活中的应用算法提供计算思维的支架。【教学目标】1.掌握根据算法特征验证算法和用数据验证算法的方法。2.了解利用程序验证算法的优势，明确利用计算机验证算法的前提是该算法有效。3.初步形成模拟、验证解决问题的思维。重点：掌握根据算法特
3、征验证算法和用数据验证算法的方法。原因：对于算法而言，我们最终是要让计算机去执行算法，那就首先要让学生明白利用计算机验证算法的前提是：设计并编写的算法是有效的。在此基础上，通过两种不同的验证方法验证算法的有效性。经过这两种方式的验证，为第三种方式“利用程序验证算法”做好准备，并在本验证过程中体验用计算机运行算法的优势。而“利用程序验证算法”，对于五年级学生用编写程序来实现，学生的平均能力还未能实现。本课对于“利用程序验证算法”，主要是让学生通过让计算机去执行程序感受到用计算机运行算法的优势。因此，我将本课的重点设定为：掌握根据算法特征验证算法和用数据验证算法的方法。难点：培养学生养成自主检验算
4、法的意识。原因：本课是本单元的第5课，学生已经学习了对问题的分解、抽象、建模及算法设计。设计完成的算法，需要在计算机运行前，确保程序的有效性。这就需要学生能在此之前对算法的有效性进行自主检验。通过本课的学习，让学生学会验证算法的方法，明确验证的重要性，从而达到培养学生验证算法的意识。这是浸润于本课教学过程中的一种思维，需要学生去感知并产生意识。因此，我将本课的难点设为：培养学生养成自主检验算法的意识。【核心素养指向】信息意识的体现：在完成任务的过程中，有意识地的寻求恰当的算法解决问题，了解算法的优势和局限。计算思维的体现：验证算法解决方案，反思问题解决的过程和方法，并对其进行优化。数字化学习与
5、创新的体现：在问题情境中，能够利用信息科技开展数字化学习与交流，合作解决学习问题。倡导通过计算机程序对算法进行观察验证。按照任务需求，运用信息科技获取、加工、管理学习资源，开展数字化探究和创新的活动。信息社会责任的体现：了解算法的优势，认识到算法对解决生活和学习中的问题的重要性。明确好的算法是具有知识产权的，在社会实践中既可以公开发表，也可以申请专利保护。【学情分析】五年级的学生年龄是11岁左右。学生的认知特点是从具象思维向抽象思维过渡。在本学期的学习中，学生已经了解并掌握了算法的描述、算法的特征、算法的控制结构等内容，也学会了用算法去解决问题的方式。在此基础上，让学生对设计的算法进行验证，是
6、符合五年级学生的认知规律的。五年级学生自我学习能力开始养成，能独立完成简单的任务，也能投身于小组探讨之中，发表自己的想法。【设计构想】本课时本单元项目化学习进程的最后一块新知，需要学生在原有的基础上，能对自己设计的算法通过验证。本课主要是让学生学会根据算法特征验证算法和用数据验证算法的方法，在此基础上，让优秀的学生能直接编写程序，程度相对薄弱的学生能通过阅读修改程序，最终都能用计算机程序验证算法，了解用计算机程序验证算法的优势。教师设计一系列的任务，逐层引导学生探索、发现问题并解决问题。通过引导，学生通过自主学习及小组探究等形式，突破本课的重难点内容的学习。教学过程中，设计让学生体验并观察流程
7、图环节，培养了学生的信息意识：有意识的寻求恰当的方法解决了问题，让生活中的实例变成了抽象的流程图来描述。从流程图感知算法的特征验证用数据验证用计算机程序验证，这一过程就是计算思维的体现。巩固环节的内容，培养了学生根据任务要求，运用信息科技获取、加工资源的能力。而“用计算机程序验证”环节的教学，认识到算法对解决生活和学习中的问题的重要性及优势。本课的评价设计分为过程性评价及终结性评价。过程性评价主要体现在教学环节中，教师设计了学习单。通过让学生在学习单中完成对应的任务，得到相应的星级评价。五年级学生的过程性评价主要是以自评为主，学生已有能力可以完成自我评价了。本课的终结性评价，以学生过程性评价为
8、主线，结合课后作业完成的情况，给予学生终结性评价。【教学环境及资源准备】硬件准备：计算机网络教室，信息科技教材（浙江教育出版社）五年级上册，学习单。软件准备：电子教室软件等。【教学活动设计】学习任务（各环节）学习过程设计意图用时（单位：分钟）教师活动学生活动一、回顾学习揭示课题1.回顾学习上节课，我们对求解最短距离设计了算法。（多媒体出示抽象图、各段的数据、流程图及设计的算法。）已知L1-L7的数据，你可以用你设计的算法解决求解最短距离吗？（引导学生：需要验证。）学生思考，并回答。回顾学习，根据本单元的项目化学习开展的进度，继续学习新知。通过教师提问，引导学生思考，并提出“验证”。3分钟2.揭
9、示课题。1.根据算法特征验证我们有同学为解决这个问题设计了流程图。（单独出示学生设计的流程图）任务一：请学生阅读流程图，小组讨论该流程图是否可以计算出最短距离。小组反馈，更改流程图。教师小结：我们第5课的学习中，已经习得了算法的特征：执行的步骤有限，算法可执行，输出正确。因此我们可以利用算法的特征去验证。小组合作讨论流程图。完成导学单中的第一题。学生小组反馈。（其他小组可补充或纠正）通过更改阅读流程图、更改流程图，巩固了知识点：算法的三个特征。经过学生对流程图描述的算法进行阅读，培养学生思考并能发现问题的能力，进而激发学生解决问题的动力。通过阅读发现问题解决问题，学生已然已经感受到这一验证方式
10、的重要性。二、任务驱动2.根据数据验证算法符合算法特征的流程图，就一定是正确的算法吗？任务二：请自主选择导学单中第二题的某一组数据，结合流程图验证输出的结果是否正确。学生思考并回答。学生用数据验证。通过本环节，可以实现不同数据测试算法，并记录输出不同的结果。通过这样的方式，让学22分钟验证程序请选择不同数据的学生分别反馈，并说说用数据验证算法的优点。（教师可通过演示导学单进行反馈。）学生回答并请选择相同数据的同学一共验证。生体会到检查算法的有效性就是需要用不同的测试数据去测试算法，测试值不能单一。教师小结：用不同数据测试算法，逐步标注测试算法的过程，最后记录算法的输出结果，这是检查算法有效性的
11、一种常用的办法。3.用计算机程序验证算法除了用以上两个方法来验证算法外，还有没有更快速的方法来验证并得到结果呢？任务三：请补充导学单中第三题的程序，尝试完成并体会用计算机程序员验证算法的过程。小组反馈，并说说用计算机程序员验证算法的优点。学生思考。学生讨论、交流、完成导学单。通过让学生尝试补充导学单中的程序，让学生在对流程图理解的基础上，带着问题去阅读、运行程序，体会计算机程序验证算法的过程。教师小结：利用计算机程序员验证算法，更快捷、更准确。三、联系生活解决问题任务四：生活中经常有验证密码的过程，例如：手机密码解锁。请尝试阅读流程图及程序。通过小组合作补充流程图及程序，验证算法。（显示流程图）学生小组合作、探讨，并完成。通过生活中常态事例，结合本课的教学内容，让学生尝试验证流程图。13分钟学生分小组回答。学生通过三种和验证的小组反馈。方式对本流程图及程序进行验证，巩固对本课新知的学习及应用。四、课堂小结1.本课学习回顾：验证算法有效性的方法有哪些？请学生说一说本课学习的体会。学生回答。完成课堂建构。2分钟布置课后作业2.布置书本课后作业。学生课后完成作业。课后作业结合上节课的绘画六边形，让学生尝试编写程序完成绘画。运行程序并观察绘画过程。【板书设计】
