- 2024新浙教版六年级上册《信息技术》教案(全册打包)
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- 第11课 “韩信点兵”筛选法的实现(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第12课 “韩信点兵”同余法的实现(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第13课 在线生活中的算法(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第14课 算法对生活的影响(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第15课 人机对话的实现(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第1课 算法与问题解决(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第2课 抽象与建模(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第3课 算法设计(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第4课 算法的程序体验(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第5课 算法的执行(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第6课 猜数字算法设计(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第7课 猜数字算法验证(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第8课 算法的多样性(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
- 第9课 算法的评价方法(教案)-2024新浙教版六年级上册《信息技术》.docx--点击预览
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浙教版(2023)信息科技六上 第 10 课“韩信点兵”枚举法的实现学科信息科技年级六年级教材分析本课以“韩信点兵”问题为例,通过抽象建模、设计算法、验证算法三个步骤,让学生亲身体验算法解决问题的全过程。学生对于枚举算法的思想并不陌生,因为在现实生活中他们可能已经接触过并有一定的了解。在前一单元的“鸡兔同笼”问题解决过程中,学生已经学习了枚举算法。在本课中,学生将面临枚举算法的难点,特别是需要运用数学相关知识,理解并应用被除数、除数、商和余数的概念来实现枚举算法中的条件和模型。本课的练习主要是利用枚举算法来解决问题。通过改变枚举范围和条件,让学生进一步理解枚举算法的要点和实现过程。教学目标1.理解枚举算法的思想,掌握枚举算法解决问题的一般过程。2.通过使用枚举算法解决“韩信点兵”问题,掌握枚举算法的程序实现。学情分析学生通过前阶段的学习,了解掌握了算法与算法的表示,理解算法的三种控制解构,并初步掌握运用算法解决生活中实际问题的基本步骤,为学习算法的实现做好准备。教学重点、难点重点:掌握枚举算法解决问题的一般过程。难点:掌握枚举算法的程序实现。教学准备1.网络教室、电子教材、流程图软件、Python 编程环境。2.“韩信点兵”相关图片、视频等素材。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图1.用韩信点兵视频导入,引出问题,组织讨论观看视频,(电子教材操作)抛出问题:你知道“韩信点兵”的故事吗?韩信是怎么快速算出士兵的总人数的?师问:韩信带领一队士兵,3 个 3 个数,余 2 个;5个 5 个数,余 3 个;7 个 7 个数,余 2 个。一共有多学生观看视频,思考讨论韩信点兵的原理。引用了“韩信点兵”问题。该问题是学生熟悉的,也是我国古代数学的智慧结晶。引发学生真实情少人呢?生答:人数可能是23,128,233,338,443,548,653,7583.引出主题,“韩信点兵”故事是一个有趣的猜数游戏。其求解的算法有多种,如枚举法。境下的思考。教学活动一问题描述教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解枚举法的概念。枚举法:把所有可能的值试一遍,最终得到结果。2.问题描述:相传有一次,韩信带领 1500 名士兵去打仗。战后,死伤四五百人。剩下的士兵中,他命令士兵 3 人一排,结果多出 2 人;接着命令士兵 5 人一排,结果多出 3 人;又命令士兵 7 人一排,结果又多出 2 人。韩信马上算出人数:我军还有 1073 名勇士!3.抛出问题:假如由你来“点兵”,你将采用何种算法?生:使用枚举算法。学生观看视频,讨论思考评判标准并进行小结。学生分小组开展讨论引导学生通过观察分析,总结提炼出规则要素,提升信息意识。在讨论环节,教师可适当引导学生进行发散性思考,鼓励学生探索多种“点兵”算法,为后面几节课的学习做好铺垫。教学活动二抽象与建模教师活动学生活动设计意图1.播放视频,韩信点兵的过程可表示为数的除法运算。2.详细讲解“韩信点兵”枚举算法的实现过程。“”指剩的士兵总数,用变量 x 来表示。根据“死伤四五百人”可知,变量 x 的范围为 10001100,且同时满足“x 除以 3 余数为 2、x 除以 5 余数为 3、x 除以观看视频,了解“韩信点兵”枚举算法的实现过程。观看视频,更直观了解韩信点兵的原理7 余数为 2”这三个条件。可建立如下模型:枚举 x 在 10001100 范围内的每一个值,判断条件“x 除以 3 余数为 2、x 除以 5 余数为 3、x 除以 7 余数为 2”是否同时满足,满足条件的 x 就是要求的解。即:当 x=1000 时,条件“x 除以3 余数为 2、x 除以 5 余数为3、x 除以 7 余数为 2”是否同时满足?当 x=1001 时,条件“x 除以3 余数为 2、x 除以 5 余数为 3、x 除以 7 余数为 2”是否同时满足?当 x=1100 时,条件“x 除以 3 余数为 2、x 除以 5 余数为 3、x 除以 7 余数为 2”是否同时满足?3.组织学生讨论并归纳总结:找出 10001100 中符合条件的数,即所求的枚举变量x。可用下表来表示:除 3除 5除 7余O余余10003331200014761001333220011430组织学生讨论并归纳总结讨论学习,提升学生计算思维。聚焦枚举算法的实现过程。教学活动三算法设计教师活动学生活动设计意图1.观看视频,我们已经知道了韩信点兵的问题求解方法,谁能来描述一遍这个算法?生回答:从 10001100,条件同时满足除以 3,余数为 2,除以 5,余数为 3,除以 7,余数为 2,满足条件的 x 就是要求的解。学生思考并描述让学生用自己的语言描述枚举算法据上述抽象与建模,解决“韩信点兵”问题可采用枚举法。x 依次取 10001100 范围内的值,采用循环结构;判断条件“x 除以 3 余数为 2,x 除以 5 余数为 3,x 除以 7 余数为 2”是否同时满足,可以采用分支结构。2.算法设计,学生分组讨论并设计算法流程图。学生动手实践,完成算法流程图。通过实践,完成流程图的,形成良好的设计算法的习惯教学活动四算法设计教师活动学生活动设计意图1.观看视频,学习在 Python 基础知识,Python 中,求余数的运算符为“%”,即表达式 x%y 的功能是“用x 除以 y,取余数”,如“5%2”的结果就是 1。因此,条件“x 除以 3 余 2?”就可表示为:x%3=2。要判断多个条件是否同时满足,要判断多个条件是否同时满足,需要用“and”逻辑运算符,条件“x 除以 3 余 2,且 x 除以 5 余 3,且 x除以 7 余 2”就可表示为:x%3=2 and x%5=3 and x%7=2。2.上述算法用 Python 语言编写的程序如下:x=1000while x1101:if x%3=2 and x%5=3 and x%7=2:print(剩余的士兵数为:,x)x=x+1学生观看视频,注意学习Python 的 语 法知识学生观看老师编写程序,并尝试自己编写明 确 Python 的语法是开始编程的第一步。学生初试程序编写,教师要做好演示,并强调格式和语法的重要性练习假如“韩信点兵”的问题描述修改为:韩信带领 1500 名士兵去打仗。战后,死伤一二百人。剩下的士兵中,他命令士兵 3 人一排,结果多出 1 人;接着命令士兵 5 人一排,结果多出 4 人;又命令士兵 7 人一排,结果多出 3 人。问:剩下的士兵一共多少人?请你利用枚举算法解决上述问题。练习参考答案x=1300while x1401:if x%3=1 and x%5=4 and x%7=3:print(剩余的士兵数为:,x)breakx=x+1评价标准:对算法修改进行评价,主要关注学生的思维方式和代码运行调试的能力等方面,如枚举范围的确定、枚举条件的表示、程序运行结果等。教学反思1.教师在创设情境与任务时要考虑学生的认知状况,适当放慢进度,在学生充分理解的基础上再进入下一个环节。2.对学生的评价要关注学生的思维发展,注重过程性评价。3.本课中教师应引导学生建立程序语法意识,要加强指导。浙教版(2023)信息科技六上 第 11 课“韩信点兵”筛选法的实现学科信息科技年级六年级教材分析教材结合筛选过程的示意图,展示了利用筛选思想解决问题的过程。在运用该算法思想解决问题的过程中,需要学生对筛选的条件进行抽象,当存在多个条件时,需要依次筛选。在此基础上,通过抽象建模、设计算法、验证算法三个环节,让学生体验用算法解决问题的全过程。教学目标1.理解筛选法的思想,掌握用筛选法解决问题的一般过程。2.通过使用筛选法解决“韩信点兵”问题,掌握筛选法的程序实现,进一步体会算法的多样性。学情分析学生通过前阶段的学习,了解掌握了算法与算法的表示,掌握算法的三种控制结构,并初步掌握运用算法解决生活中实际问题的基本步骤,掌握枚举法思想和运用。教学重点、难点教学重点:掌握枚举算法解决问题的一般过程。教学难点:掌握枚举算法的程序实现。教学准备1.网络电子教室,教学课件,电子教材,流程图软件2.python 编程环境教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图1.视频导入,引出问题,组织讨论播放视频,引导学生观察表格,梳理被除数的可能值,并尝试快速找到最小的可能值。播放视频:引导学生了解筛选法的概念2.引出主题,提出目标筛选法就是把不符合要求的解列出后再一个个筛选剔除。提出本节课目标:学习筛选法解决问题的一般过程,使用筛选法解决韩信点兵问题。学生观看视频,观察表格,找出最小可能值。设置数学问题为情境,引发学生学习兴趣和探究热情。教学活动一抽象与建模教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解筛选法解决韩信点兵问题的建模过程。2.组织讨论,韩信点兵的问题在范围内使用筛选法可以将不满足条件的数剔除,组织小组合作使用表格进行筛选,找出目标值。3.引导学生汇报筛选的过程,分享问题建模经验。学生观看视频了解掌握抽象与建模过程合作探究,借助表格工具进行筛选。提升问题的抽象意识,找出规律。通过实践掌握筛选法的抽象与建模过程。教学活动二算法设计教师活动学生活动设计意图1.播放视频引导学生了解筛选算法的描述方法,引导学生尝试对其进行自然语言描述。2.引导学生尝试进行描述,其他学生进行补充。3.实践巩固:引导学生使用电子教材,拖动图标,将筛选法的算法进行排序。4.教师巡视,指导学生实践中遇到的问题。5.展示学生排序结果,引导学生在此进行算法的描述梳理总结,并说一说自己的描述经验。6.设置问题:如果步骤 2、3、4 调整顺序是否对算法结果和效率产生影响。组织学生讨论交流,并进行汇报。观看视频,了解筛选法的算法描述过程。自主实践,排序巩固算法的描述。合作交流,探究调整步骤的算法影响用自然语言描述算法,提升学生的问题解决能力和算法意识。实践探究,采用排序的方式进行知识巩固。算法效率的知识迁移。教学活动三算法的验证教师活动学生活动设计意图1.播放视频引导学生了解筛选算法的描述方法,引导学生尝试对其进行自然语言描述。2.引导学生尝试进行描述,其他学生进行补充。观看视频,掌握新知小组分工,分别编写运行不合作探究,提升学生合作意识和编程思维。对比3.实践巩固:引导学生使用电子教材,拖动图标,将筛选法的算法进行排序。4.教师巡视,指导学生实践中遇到的问题。5.展示学生排序结果,引导学生在此进行算法的描述梳理总结,并说一说自己的描述经验。6.设置问题:如果步骤 2、3、4 调整顺序是否对算法结果和效率产生影响。组织学生讨论交流,并进行汇报。同条件的程序,进行局部验证并比对结果。思考,产生问题的分解意识和局部验证的意识。练习编程实现:在 10001100 范围内将满足“x 除以 7 余数为 2”条件的数显示出来。本课的作业与评价主要关注学生对筛选法思想的理解以及对算法实现的掌握。“练习”栏目中的问题需要学生通过对算法进行分析和执行来解决,建议在课堂教学过程中实施,有利于学生思维的连续性。对学生的评价要关注学生的思维发展,注重过程性评价。参考答案:x=1000while x1101:if x%7=2:print(x,end=)x=x+1评价标准:对算法修改进行评价,主要关注形成算法思维,以及代码运行调试的能力等方面,如筛选条件的表示、程序运行结果等。教学反思1.本课建议采用项目化学习方式,如围绕“如何找出符合条件的最小被除数”这个驱动性问题展开持续性的学习。2.教学时,教师可分组让学生实现不同条件下的筛选过程,或者让学生分三次筛选出不同条件的结果,甚至是在前一次筛选的基础上做进一步的筛选。浙教版(2023)信息科技六上 第 12 课“韩信点兵”同余法的实现学科信息科技年级六年级教材分析引入同余法的目的不仅仅是让学生掌握同余法本身,更重要的是让学生体验算法解决问题的全过程,了解利用算法求解简单问题的基本方式,初步培养学生运用算法思维的习惯,体会算法的多样性以及算法的效率,加深对算法与程序关系的理解。在这一课中,通过探索“求余数”的引入,学生可以发现,不同的被除数除以同一个除数,余数是相同的。这其实就是数学中同余的概念。虽然同余法的思想与数学中的同余定理有关联,但是六年级的学生还没有学习过该定理,因此理解算法思想会有一定难度。因此,在教材中设计了一个情境,基于这个情境,通过抽象建模、设计算法和验证算法的三个环节,让学生全面体验算法解决问题的过程。教学目标1.了解同余法的思想,掌握用同余法解决问题的一般过程。2.通过使用同余法解决“韩信点兵”问题,掌握同余法的程序实现,进一步体会算法的多样性。学情分析学生通过前阶段的学习,了解掌握了算法与算法的表示,掌握算法的三种控制解构,并初步掌握运用算法解决生活中实际问题的基本步骤,掌握枚举法、筛选法的思想和运用。教学重点、难点重点:掌握用同余法解决问题的一般过程。难点:掌握同余法的程序实现。教学准备1.网络教室、Python 编程环境。2.“韩信点兵”相关图片、视频等素材。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图1.视频导入,引出问题,组织讨论播放视频,引导学生观察表格,梳理填写余数,观察这些余数中存在什么规律。引导学生动手推演。2.引出主题,提出目标演算后得到规律:被除数加学生观看视频,观察表格,找出余数之间的规律,尝试推演总结。设置数学问题为情境,引发学生学习兴趣和探究热情。上三个数的公倍数,余数不变。求解韩信点兵问题可以使用同余法来实现,播放视频,了解同余法的思想。提出本节课目标:学习同余法解决问题的一般过程,使用同余法解决韩信点兵问题。教学活动一抽象与建模教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解同余法解决韩信点兵问题的建模过程。2.同余法求解步骤(1)任意找一个同时满足“x 除以 3 余数为 2、x 除以 5 余数为 3、x 除以 7 余数为 2”的数,比如 233(2)该数加或减 3、5、7 的最小公倍数 105 的整数倍(3)找到在 10001100 范围内的数即是所求解3.动手实践:运用同余法如何求解 338 被 3、5、7除的余数。4.引导学生汇报计算结果,分享建立模型的方法。学生观看视频了解掌握抽象与建模过程自主探究,动手演算。提升问题的抽象意识,找出规律。通过演算掌握模型的建立。教学活动二算法设计教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解同余算法的描述方法,引导学生尝试对其进行自然语言描述。2.引导学生尝试进行描述,其他学生进行补充。3.实践巩固:引导学生使用电子教材,拖动图标,将同余法的算法流程图进行补充。4.教师巡视,指导学生实践中遇到的问题。观看视频,了解同余法的算法描述过程。自主实践,补充流程图。总结算法描述经验用自然语言描述算法,提升学生的问题解决能力和算法意识。实践探究,采用流程图补充的方式进行知识巩固。5.展示学生流程图,引导学生在此进行算法的描述梳理总结,并说一说自己的描述经验。教学活动三算法的程序实现算法的程序实现教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生学习 python 验证同余法的代码。2.引导学生小组合作打开 python 代码编辑器,编写代码,对算法进行验证并检查运行结果。3.教师巡视指导,解答学生实践遇到的问题,引导学生在小组间对比运行结果。自主探究,编写运行程序,并进行验证。实践探究,提升学生问题解决能力和编程思维。练习若将上述“韩信点兵”问题的查找范围调整为 25002600,修改上述算法及程序,并输出结果。本课的作业与评价主要关注学生对同余法思想的理解以及对算法实现的掌握。“练习”栏目中的问题,需要学生通过对算法的分析和执行来实现,建议在课堂教学过程中实施,这有利于学生思维的连续性。对学生的评价要关注学生的思维发展,注重过程性评价。参考答案:1.流程图1.流程图2.程序代码程序代码S=233k=3*5*7while s2600:if s2500:s=s+k else:s=s-kprint(“剩余的士兵数为:”,s)3.评价标准:3.评价标准:对算法修改进行评价,主要关注算法思维的养成,以及代码运行调试的能力等方面,如查找范围的修改、程序运行结果等。教学反思1.本课建议采用项目化学习方式,比如,围绕“同余的多个被除数之间存在怎样的关系”这个驱动性问题展开持续性的学习。2.教师要鼓励学生独立或以小组合作的方式完成任务,进一步学习算法实现过程中发现的问题。浙教版(2023)信息科技六上 第 13 课 在线生活中的算法学科信息科技年级六年级教材分析以计算机和网络为基础的信息社会中,算法无处不在。本课剖析在线生活中典型场景背后的算法,让学生感知算法的广泛应用和强大功能,同时对算法的学习产生浓厚的兴趣,能够主动地学习、分析生活中的各种算法。本课安排了“认识在线生活中的算法”和“体验在线生活中的算法”两个板块。“认识在线生活中的算法”板块以常见的、学生有使用经验的推荐算法和路径规划算法为例,介绍其背后的原理和应用的场景。考虑到学生的认知水平,在介绍算法原理时,教材将基于用户和基于产品的协同过滤算法描述为基于用户的推荐算法和基于产品的推荐算法,避免生涩词语给学生造成理解障碍,同时配以插图,详细描绘推荐的过程。在介绍路径规划算法时,教材结合具体的使用场景进行描述,如最短路径、最优路径、更多人选择的路径,简单介绍了常见的路径规划算法。“体验在线生活中的算法”板块同样基于学生已有经验,归纳了推荐算法、路径规划算法、估算预测算法在生活中的具体应用,同样避免了聚类、回归等专业词语,旨在激发学生运用所学知识解决生活实际问题的学习兴趣。算法在在线生活中有着广泛的应用。为了拓宽学生的视野,教材设置练习,使学生了解、学习各种在线生活场景背后的算法。教学目标1.认识在线生活背后的常见算法。2.体验使用在线生活中的算法解决实际问题。学情分析学生通过前阶段的学习,了解掌握了算法与算法的表示,掌握算法的三种控制解构,并初步掌握运用算法解决生活中实际问题的基本步骤,掌握枚举法、筛选法的思想和运用,能通过不同的算法解决同一问题。教学重点、难点重点:知道在线生活背后常见的算法。难点:掌握使用在线生活中的算法解决实际问题的方法。教学准备1.常见在线生活场景、推荐算法与路径规划算法的学习素材。2.利用在线生活中的算法解决实际问题的案例。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图1.视频导入,引出问题,组织讨论播放视频,引导学生观察地图 APP 图片和购物猜您喜欢图片,思考其中蕴含的信息和算法。2.引导学生说一说,有没有类似的生活体验。播放视频,了解生活离不开算法。3.引出主题,提出目标算法在生活中无处不在,便捷的在线生活同样离不开各种算法的支持。4.提出本节课目标:了解在线生活中的算法,体验在线算法。学生观看视频,了解在线生活中常见的算法场景。结合自身体验,交流讨论接触到的类似体验通过与学生生活密切相关的实际案例,引入在生活中算法无处不在的体验,引起学生的学习兴趣。教学活动一认识在线生活中的算法教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解推荐算法在生活中的应用场景,思考推荐算法包括哪些类型。2.交流讨论:引导学生小组讨论推荐算法中“基于用户的推荐算法”和“基于产品的推荐算法”两种算法的概念和不同之处。3.引导学生汇报讨论结果,分享合作交流的过程。4.播放视频,引导学生简单认识其他不同类型的推荐算法,例如社交关系、用户属性、热度、内容标签、关联规则、情境5.播放视频,引导学生认识导航软件中最佳路线选择的算法,例如 Dijkstra 算法、贪心算法、蚁群算法等。学生观看视频了解推荐小销讨论备种件小组讨论两种推荐算法,相互交流分享,拓宽知识面。观看视频,认识其他不同类型的推荐算法和多种类型的最佳路线选择算法结合身边常见实例,引导学生通过合作交流和互动分享,从不同法,提升信息意识。6.教师小结:人们出行时常常使用的导航软件,将真实道路在电子地图上抽象为点与线,并采用一定的算法对起点与终点之间的路徐进行计真面处的完成线路规划。例如,利用贪心7.播放视频:引导学生简单了解动态路径规划算法。8.引导学生通过搜索引擎搜索自己感兴趣的算法,并进行相互分享交流。教学活动二体验在线生活中的算法教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生思考如何借助算法进行秋游活动的规划。2.教师小结:可以使用推荐算法获得景点路线等推荐,使用路径规划算法获得到达目的地的最佳路径,使用估算预测算法获得客流等预测数据。3.实践探究:播放视频,引导学生了解出行规划所要了解的内容有哪些,组织学生小组合作,规划从学校到 XX 景点进行秋季研学活动的规划方案。4.教师巡视,指导学生实践中遇到的问题。5.展示学生规划方案,引导学生分享其使用到的算法和规划的过程。组织学生进行点评或投票,选出最受欢迎的规划方案。观看视频,了解进行秋游活动规划可以用到的算法。合作探究,结合不同算法规划一次秋季研学活动。分享讨论,投票评选实践探究,提升学生合作实践的意识及知识迁移能力。练习参考答案:在线生活场景算法垃圾邮件过滤朴素贝叶斯算法(分类算法)房价预测回归算法语音识别聚类算法规划最短路径A*算法规划最优路径蚁群算法将用户名和密码进行加密哈希算法评价标准:学生能找出 13 种在线生活中的常用算法(不局限于上表),并用自己的语言进行解释即可。教学反思1.本课可采用实验教学法,由生活现象提出假设,让学生在具体的案例讨论与活动体验中开展学习并得出结论,完成对知识的建构。2.本课的学习要让学生带着自己的疑问与设想,以自主学习或小组合作的方式学习常见的推荐算法一基于用户的推荐和基于产品的推荐。3.在体验在线生活中的算法时,教师可以给出一些具体的例子,开拓学生的思路。浙教版(2023)信息科技六上 第 14 课 算法对生活的影响学科信息科技年级六年级教材分析信息社会中的各种网络应用都涉及算法。本课介绍算法可以在一定时间内给出结果,特别是好的算法能在特定的条件下更快达到目标,从而让学生树立尊重和保护算法知识产权的意识,同时认识到算法在解决问题的过程中存在局限。经过前面算法内容的学习,学生对算法在生活中的应用有了一定的认识,但是尚未形成对算法影响的客观认识。本课通过分析若干实例,引导学生关注算法对学习与生活的影响,能够负责任地应用算法,初步形成算法知识产权保护意识,理解自主可控技术的重要性。本课教材安排了“算法的价值”和“算法的局限与安全”两个板块的内容。“算法的价值”主要以常见的在线叫车、无人驾驶、扫码支付、快递外卖等生活场景为例,概述了算法在人们生活中的价值体现。正因为算法是有价值的,所以算法的知识产权是需要被尊重和保护的。教材以小博士的话引出算法知识产权相关的内容。“算法的局限与安全”板块则以数据泄露、算法偏见、信息茧房、算法与核心技术是否自主可控等为例,从各个角度分析算法在解决问题时可能存在的局限和安全隐患。同时,设计“小知识”栏目,引导学生根据实际需求关闭在线生活中的某些算法,保障自身权益与数据安全。算法的应用给人们的生活带来了很多便利,也在不断地影响每个人的生活和行为。如果使用算法的人居心不良,那么算法也有可能给人带来危害。人们在享受算法带来的便捷的同时,也要警惕算法可能存在的问题。为了让学生能够对算法的价值与局限有更深入的认知,本课安排了“围绕算法的价值与局限问题,通过多途径收集信息,制作一份宣传简报”的练习,旨在让学生了解更多有关算法的价值和局限的内容,促进学生健康成长。教学目标1.通过分析常见案例,理解算法的价值与局限。2.了解自主可控的系统在解决安全问题时的重要性,自觉尊重并保护算法的知识产权。学情分析学生通过前阶段的学习,了解掌握了算法与算法的表示,掌握算法的三种控制解构,并初步掌握运用算法解决生活中实际问题的基本步骤,掌握枚举法、筛选法的思想和运用,能通过不同的算法解决同一问题。教学重点、难点教学重点:理解算法的价值与局限。教学难点:辩证地看待算法的价值与局限。教学准备1.与算法的价值和局限相关的案例素材。2.学生活动的资源与环境支持。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图1.视频导入,引出问题,组织辩论播放视频,引导学生了解生活中的算法,了解这些算法给人们带来的便利有哪些。2.引导学生分成两个大组进行辩论,正方的观点是算法安全问题请学生通过网络摆售信息并在组内分享信息,最后由辩手挑选、处理可用的素材进行辩论,客观、合理、文明、准确地表达观点。3.引出主题,提出目标信息社会中,算法对人们的生活有着深刻的影响。提出本节课目标:了解算法的价值和局限性。学生观看视频,了解在线生活中的算法和带来的便利。手机信息,分组辩论通过辩论的形式引导学生收集信息,分享观点。教学活动一算法的价值教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解算法在生活中有很大的价值。包括自动化处理、模式识别和预测、优化和决策、数据挖掘、人工智能和机器学习等。2.教师小结:算法能够在一定的时间内获得正确的结果,帮助人们解决各种生活问题。好的算法可以提高办事效率,降低信息选择的成本,为人们提供更力丰富、更易获取的产品和服务,让社会运行更加高效。3.引导学生分组上网查询算法在生活中的价值,收集整理相关的信息,并以小组为单位进行交流分享。4.教师巡视,指导学生实践中遇到的问题。学生观看视频了解不同方面的算法价值。小组合作查询信息并整理,交流分享算法在不同领域的价值。通过信息查询、整理、分享交流,拓宽对算法价值的认识教学活动二算法的局限与安全教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解算法的局限性和安全问题。局限性、偏见、安全性、使用限制2.教师小结:算法也存在一些局限与安全问题。比如,部分算法自动抓取用户日常使用的各类数据,存在窥探、泄露用户个人隐私的风险;因为开发人员的偏见或数据的缺陷导致算法存在偏见问题,面临预测、决策不公正现象;人们过度依赖推荐算法,接触的信息领域会习惯性地被兴趣所引导,这种信息选择行为可能会导致“信息茧房”。同时,算法与核心技术是否自主可控也将直接影响关键信息基础产业乃至国家的安全。3.引导学生分组上网查询算法的局限性和安全性问题,收集整理相关的信息,并以小组为单位进行交流分享。4.教师巡视,指导学生实践中遇到的问题。5.播放视频,引导学生了解互联网信息服务算法推荐管理规定。观看视频,了解算法的局限性和安全问题。小组合作查询信息并整理,交流分享算法的局限性和安全问题。通过信息查询、整理、分享交流,拓宽对算法局限性和安全性等问题的认识练习围绕算法的价值与局限问题,通过多途径收集信息,制作一份宣传简报。教学总结反思1.本课内容较为抽象,偏理论。教师可通过辩论、案例分析等活动,让学生在丰富的案例分析中感悟算法的价值与局限。2.本课的学习可以借助生活中运用算法解决问题的案例,通过回顾前面所学的知识,引出“算法对生活的深刻影响”的话题,讨论这种影响是积极的还是消极的。浙教版(2023)信息科技六上 第 15 课 人机对话的实现学科信息科技年级六年级教材分析本课是六年级上册的最后一课,前面已经介绍了算法的实现、算法的效率和算法的影响,以及在线生活中的算法和算法对生活的影响,但对当前信息社会中的人工智能与人机对话的算法和程序还涉及不多,学生的理解还不够深入。人机对话在日常生活中应用比较普遍,学生对此也比较熟悉。因此,教材选取了人机对话这一实例。想要进一步理解人机对话背后的算法,首先需要了解人机对话的原理,并实现简单的人机对话程序,使用人工智能技术更好地实现人机对话。所以本课安排了“人机对话的原理”“利用编程实现人机对话”“利用人工智能设备实现人机对话”三个板块的内容。教材从身边的事例出发,归纳人机对话的原理:对话输入一语音识别一语义理解一语音合成一语音输出。让学生运用前面所学的算法与程序知识,用 Python 程序进行验证,进一步加深对人机对话原理中对话输入和语音输出的理解;加深对人机对话原理中语音识别、语义理解和语音合成的理解;加深对利用算法解决问题的过程与方法的体会,提升计算思维,进一步了解算法与人机对话的密切关系,知道算法在这些技术中的支撑作用。本课在练习的编排中,关注人机对话的程序流程,设计了一个分层练习:利用循环等指令完善人机对话程序。本练习意在提升课堂教学的效果,体现算法对生活的指导意义。教学目标1.通过查找资料,互相探讨交流,了解人机对话的原理。2.通过编程实现简单的人机对话,进一步加深对算法在问题解决过程中所起支撑作用的认识。学情分析学生通过前阶段的学习,了解掌握了算法与算法的表示,掌握算法的三种控制解构,并初步掌握运用算法解决生活中实际问题的基本步骤,掌握枚举法、筛选法的思想和运用,能通过不同的算法解决同一问题,了解在线生活中的算法,理解算法的价值,了解自主可控技术和知识产权的重要性。教学重点、难点重点:了解人机对话的原理,并用程序进行验证。难点:编写简单的人机对话程序。教学准备1.信息科技实验室。2.Python 软件。3.智能音箱等。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图1.视频导入,引出问题,组织辩论播放视频,引导学生了解生活中的人机对话案例,思考这些智能设备是如何听懂人类说话的。2.引导学生举例说一说自己见过的生活中能听懂人说话的设备有哪些。3.引出主题,提出目标现实中,通过输入设备给机器输入有关信息,可以轻松实现人机之间的对话。提出本节课目标:了解人机对话的原理,能尝试用编程实现人机对话。学生观看视频,了解生活中智能设备实现人机对话的场景。学生发言,交流分享见过的人机对话智能设备通过交流讨论,分享生活实际的例子。教学活动一算法的价值教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解早期的人机对话原理,了解随着大数据的发展,出现的高级人机对话原理。2.教师小结:早期人机对话是基于规则的对话系统,利用模板来匹配数据。随着大数据技术不断发展,出现了以深度学习为主的自然语言对话系统,主要是利用传感器、语音识别、语义理解和语音合成等技术,来实现人机对话交互。该系统可以实现查询信息、聊天交流、获取服务等。3.播放视频,引导学生思考人工智能客服的作用,引导学生上网查询人工智能客服的原理、应用场景和功能。4.教师巡视,指导学生探究中遇到的问题。5.小组汇报探究结果,其他小组进行补充。观看视频了解人机对话原理。观看视频,认识人工智能客服电话,上网查询相关资源,并进行交流探讨。讲述基本概念,引导学生对基本原理有大致认识。在线学习探究,交流分享。教学活动二利用编程实现人机对话教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解人工智能设备在失物招领的应用场景,通过流程图了解人机对话的原理。观看视频,了解失物招领机器人的人机对话原理。结合生活实际情境,了解人机对话的基本原理。2.实践探究:发送学习单和流程图资源,引导学生根据失物招领人机对话的场景进行流程图补充。3.播放视频,引导学生认识用编程实现失物招领人机对话的基本语法结构。4.实践探究:引导学生根据流程图完善程序代码并运行检查效果,实现失物招领的人机对话功能5.教师巡视,指导学生实践中遇到的问题。6.展示部分学生的流程图和代码作品引导学生自己介绍算法设计和程序验证过程。根据实际场景补充流程图。根据流程图晚上代码程序,运行测试结果,实现人机对话基本功能,交流展示分享。运用流程图工具迁移算法设计,提升数字化学习素养。运用编程工具迁移算法的程序实现,提升计算思维和数字化学习创新素养。教学活动三利用人工智能设备实现人机对话教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生了解智能音箱的应用场景,了解语音识别和自然语言处理技术使得人机对话更加智能化、自然化、高效化。2.引导学生说一说生活中的智能语音设备有哪些。3.播放视频,引导学生了解智能语音设备如何理解人们说的话,了解 ai 的三大核心技术包括数据、算力和从视频中了解语音识别技术和自然语言处理技术带来的影响,了解 ai 技术的核心。拓展知识面,提升学习兴趣,体验生活中的 ai。算法,了解三要素的关系。练习1.利用循环等指令完善人机对话程序。2.使用智能设备体验人机对话。参考答案:1.利用输入、输出、判断、循环指令进行人机对话。while True:name=input(AI:阿学你好,请问你丢失了什么东西?n 小明:)#提示用户输入丢失的东西 if name=橼皮:#如果用户输入的是”橡皮“print(AI:称真幸运,你的橡皮在我这呢!)#输出回答;否定else:print(AI:不好意思,你需婴的东西暂时不在我这里。)#输出回答:肯定repeat _input=input(AI:还有其他东西需要帮助吗?(输入“是”继续,其他任意键结束)if repeat_input!=是:#如果用户输入的不是是”break;#跳出循环2.利用智能语音设备体验人机对话,比如小爱同学、天猫精灵教学反思1.在创设情境的时候,教师要考虑到学生的生活实际,设计的情境和任务要贴近学生,如选用学生比较熟悉的小爱同学、天猫精灵等智能语音音箱。2.建议教师采用项目化学习方式来开展本课教学,在“人机对话一问题分析一原理推导”等过程中,使学生在体验中理解人机对话的流程和原理。3.通过 Python 程序实例和对应的流程图,教师可引导学生在实际体验中理解人机对话的原理和算法之间的关系。浙教版(2023)信息科技六上 第 1 课 算法与问题解决学科信息科技年级六年级教材分析本节课以生活中常见的投票问题为情境,引导学生认识计算机中运用算法解决问题的一般步骤,主要经历问题分析、抽象与建模、设计算法以及验证优化算法等过程。以投票问题为例,通过确定变量、抽象规则最终借助公式、表格或图示等方式建立模型,以流程图的形式设计算法,体验 Python 编程语言验证算法的过程。教学目标1.能认识计算机中利用算法解决问题的一般步骤。2.能对问题进行分析,抽象出关键要素并借助公式、表格、图示等方式建立模型。3.能确定算法中的输入与输出,合理选择控制结构,准确有序地描述解决问题的步骤,借助流程图设计算法。4.能在体验程序验证算法的过程中对算法进行优化调整。学情分析学生通过前阶段的学习,了解掌握了算法与算法的表示,理解算法的三种控制解构,并初步掌握运用算法解决生活中实际问题的基本步骤,为学习算法的实现做好准备。教学重点、难点重点:体验在计算机中运用算法解决问题的一般步骤。难点:设计解决问题的算法。教学准备1.网络教室。2.Python3.8 或更高版本。3.投票问题相关的图文、影音素材。4.使用多种计算机语言编写的范例程序。教学实施过程情境导入教师活动学生活动设计意图1.视频导入,引出问题,组织讨论试一试,对投票过程进行排序(电子教材操作)生活中的投票问题可以通过那些途径解决?各有什么优点?2.引出主题,提出目标学生观看视频,动手操作,思考讨论投票问题可以通过计算设置联系生活实际的问题,引发学生真实情境下的思考。播放视频,提出建构算法的过程,提出本节课目标:学习算法解决问题的一般步骤。机算法解决,快速有效。观看视频,了解算法解决问题经历过程。教学活动一抽象与建模教师活动学生活动设计意图1.播放视频,引导学生观察并抽象出投票问题的关键要素。作品投票经过全校海选,确定 A 作品和 B 作品为候选校徽设计方案,请全校 1000 名学生投票选择自己喜欢的方案,投票结果将在全校公示。2.抛出问题:投票问题中,总的投票情况,两个候选作品的的票情况都是在变化的,可以用什么来进行处理呢?3.播放视频,引导学生掌握变量命名的基本原则和组成。4.确定变量:引导学生确定投票问题中的变量,并对变量进行命名,说出变量所表达的含义。5.抽象规则:引导学生根据问题描述,将问题的解决过程抽象成规则,并用自然语言表示出来。6.建 立 模型:组 织学生讨论,在 抽 象 基础上总结规律,用图示的方式绘制初问题模型。7.教师巡视指导,投屏展示并学生介绍图示的表达。学生观察总结,抽象提炼出关键要素:两个候选作品的编号、1000 名学生的投票情况。学生思考,动态变化的数据可以通过变量来存储并处理。学生掌握变量要有意义且唯一,由数字字母下划线组成。思考并给变量命名,表达投票问题的抽象规则,讨论并实践使 用 画 图 或PowerPoint 绘制建立模型。引导学生通过观察分析,总
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