[2024]新浙教版五年级上册《信息科技》教案 （全册打包）.rar

第10课问题的分解教学设计 第10课问题的分解教学设计【课标内容要求】【课标内容要求】针对简单问题，尝试设计求解算法，并通过程序进行验证。【教学内容分析】【教学内容分析】问题的分解一课是浙教版信息科技2023版五年级上册第10课的内容，也是落实课程标准“身边的算法”模块中“使学生了解利用算法求解简单问题的基本方式，培养学生初步运用算法思维的习惯，并通过实践形成设计与分析简单算法的能力”的目标要求。算法是计算思维的核心要素之一，计算思维是指在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。本单元以“用算法解决问题”的计算思维过程作为主线，构建用算法解决问题的基本框架结构。本节课的教学内容，是面对生活中的问题，对其分析的思维过程，包括界定问题、分解问题和确定关键问题。界定问题主要是通过找到问题的方向和边界来明确地描述问题；分解问题可以使用规模分解和行动分解的方法，把大问题分解成小问题；确定关键问题可以根据子问题的难易程度、大小等维度来明确，每个人可以有不同的关键子问题。找到的关键子问题，还可以继续界定问题、分解问题、确定关键问题等方式进一步分析这个子问题，直至分解出来的问题可以直接被计算机所处理。【教学目标】【教学目标】1.通过问题的界定，能够准确描述问题。2.通过项目实践，初步掌握规模分解和行动分解的方法。3.能够在行动分解后的子问题中确定关键子问题。4.学会分析问题的一般过程，初步掌握问题分解的基本方法。5.理解并掌握规模分解和行动分解的思想。【核心素养指向】【核心素养指向】1.通过实例了解界定问题的基本方法。2.通过最短距离问题，能对问题进行规模分解和行动分解。3.了解查找关键问题的方法，并能进一步明确关键子问题。【学情分析】【学情分析】1、对学生原有知识的分析本节课之前，学生已经初步了解什么是算法，能找到生活中的算法，同时也对顺序结构和选择结构有了一定的认识，因此可以尝试使用算法来解决生活中的问题。2、对五年级学生认知能力的分析根据皮亚杰的认知发展理论，五年级的学生正处于从具象运算阶段到形式运算阶段的过渡时期，其实计算思维是一个相对抽象的概念，界定问题和分解问题中，需要给学生更多生活中具体的实例，才能让学生更好地理解和掌握问题分析的方法。【设计构想】【设计构想】本课整体上以分析问题的三个环节为主路径，包括明确问题、分解问题、确定关键问题；创设“自动送货机器人在校园内送货的最优路径”的问题情境；核心素养线，包括计算思维中分解思维的培养，以及信息意识中对信息的敏感度和对信息价值的判断力方面的提升；学生活动分成3个任务，每个环节使用不同的教学支架，包括表格、图、文字填空等方式，帮助学生更好地学习，同时也通过学习单的使用，促进了教学评一体化的实现。【教学环境及资源准备】【教学环境及资源准备】黑板、多媒体展台、教学课件、课堂探究纸、送货机器人视频。【教学活动设计】【教学活动设计】学习过程学习任务（各环节）教师活动学生活动设计意图（写出一个环节的设计意图，包括：本环节学生学习情况的检测，核心素养的渗透，重难点的落实）用时（单位：分钟）导入以老师是一位信息科技爱好者身学生思考和讨论送货机器人在生活中的应用，并介绍自动送货机器人，并用视频导入，激发学生对份导入，介绍最引导他们把送货机器人 信息科技的兴趣。4近在网上看到一用在校园货物搬运的过款送货机器人，观看相关视频，让学生初步了解什么是送货机器人以及它的作用。程中。学生化身算法设计师，引通过学生讨论和教师引导，把送货机器人引入校园应用，提出项目的驱动教师介绍送货机器人能自动送货是因为有算法程序进行路线的规划。出项目驱动性问题：怎样给送货机器人规划一条从仓库到信息科技教室送书的最优路径？性问题，使学生更好地入项。建构1：明确问题教师引导学生思考，在这个驱动性问题中，有哪些文字是不明确的？学生思考、讨论、交流，指出其中的不明确点“最优”。利用探究纸，进行同桌小组合作，完成第通过学生的小组讨论，教师引导下，总结出界定问题的方法，把生活中遇到的劣构问题转化为良构7一题（如下图），明确描 问题，通过学生思考、小述问题。组讨论、教师示证、教师讲解等方式，让学生产生在解决问题之前要先界定问题的思维方式。教师引导一起把原学生回答讨论后的结果，问题进行明确化的再次回顾界定问题的全描述，接着以生活过程：首先找到问题中的中的具体问题：“如 不明确点；接着根据需何找一家合适的酒求，找到问题的方向，确店？”为例。定问题边界；最后明确地描述问题。建构2：分解问题能明确地描述问题后，需要判断能否直接处理这个问题，如果发现该问题仍较复杂，则需要对它进行分解。继续在最优路径引导学生思考讨论，进行小组合作，完成学习单的第2题。规模分解：学生上台展示规模分解类似的思路和通过学生小组讨论、学生展示、生生互评、教师评价等多种评价方式，让学生一步步了解问题分解的方法。同时通过生活中具体案例的讨论，让学生进一步产生问题分解的意识，培养学生的计算思维。16规划问题情境中方法。规模分解就是把问讨论问题分解的题分解成多个类似的，但方法，通过出示是规模更小的便于解决课例中的学校线的子问题。需要强调分解路图作为支架，的过程中，问题的规模变小了，但是解决问题的方利用小组分享讨论结果的方式，让学法和思路是类似的。在本生自己尝试探寻问题分解的方法。项目中，因为有必经点的存在，可以把整条路线以必经点为分界点进行规模分解，分解后的问题，总结分解问题的每条线路的复杂度降低方法，学生讨论了。交流生活中用类行动分解：学生上台展示似分解方法解决行动分解类似的思路和问题的例子。接方法。行动分解是把问题着用六边形面积分解成一个个可操作的计算的例子，让子问题。本项目中的子问学生从规模分解题有：找出所有可能的路和行动分解两种线、计算每一条路线的长方法对该问题进度、比较各种路线的总路行分解，同时教程长短。师进一步总结问题分解的方法。建构3：确定关键问题通过行动分解，可以把问题分解成几个需要分别解决的子问题，但是每个子问题的难度各不相同，要顺利解决大问题，就需要解决每个子问题。因此需要从子问题学生讨论，说一说自己认为的关键问题，并说出理由。完成探究纸的第3题（如下图）。面对同一个问题时，解决方式不同，所以关键问题也有可能不同。通过探究纸中支架的设计，让学生找到子问题，并说说自己的理由。最后，也需要教师进一步引导学生判断该子问题是否需要进一步分解，这是问题解决中螺旋上升的过程。8中，找出最关键或者说最难解决的关键问题。教师进一步引发思考，关键问题是否还是一个复杂问题，能否进一步分学生讨论，面对关键子问题，也可以通过刚才的方法，对这个关键问题进行分解、再确定关键子问题的步骤进行问题的分解，通过螺旋往复的方式，培解成子问题？最后，只有突破了关键难题，问题才能迎刃而解。养学生解决问题的思维。评价总结教师总结，通过计算机的科学原理介绍，“计算机的优势是快”，“其核心部件做的是人设计的正确且简单的操作”等内容，突出本课内容问学生评价，回顾今天所学的内容，通过界定问题、分解问题和确定关键问题的过程，了解在面对复杂现实问题的过程中，不要着急着去直接解决问题，首先需要这样一步一步进行清晰地思考与分借助板书让学生总结出解决问题的第一步任务，需要界定问题、分解问题和确定关键问题，回顾这些步骤的具体方法。如果在生活实践中遇到问题，也要这样的思维方式进行界定、分解，为后面顺5题的分解在用计算机解决问题过程中的基石作用。只有对问题进行合适的分解后，各类算法才能上阵发挥作析。但是同时也需要明白要顺利地解决问题，除了对问题进行分析，还需要进行问题的抽象、模型的建立、算法的设计等过程，为接下去的几节课做铺垫。利解决问题做好充分的准备工作。最后老师通过计算机原理的介绍，进一步强调问题分解的重要作用和意义。用。【板书设计】【板书设计】第11课问题的抽象教学设计第11课问题的抽象教学设计【课标内容要求】【课标内容要求】了解用算法求解简单问题的基本方式，培养学生初步运用算法思维的习惯，并通过实践形成设计与分析简单算法的能力。【教学内容分析】【教学内容分析】问题的抽象以2022年版义务教育信息科技课程标准为依据，是根据其课程内容中的第三学段“身边的算法”模块进行设计的教学内容。本课的主要内容是认识抽象及抽象的方法等，结合问题的明确与模型的建立，为算法的设计等奠定基础，构成用算法解决问题大单元。在信息科技领域，将事物的关键要素抽象出来，有利于算法设计，其抽象过程是一个不断舍弃不重要的细节，将复杂问题简化形式化表达的过程，也是通过多种抽象方法一步步确立关键规则、数据等要素的过程。【教学目标】【教学目标】1.认识抽象，了解用算法解决问题时的不同抽象形式。2.在实践中初步学会算法解决问题时涉及的图的抽象、规则的抽象及变量的抽象等方法。3.体会抽象的作用与意义。重点：认识抽象并初步掌握用算法解决问题时涉及的抽象的方法（包括图的抽象、规则的抽象及变量的抽象）。理由：抽象作为计算思维的要素之一，是问题解决的思维基础，值得我们深入思考与关注。难点：抽象的方法。理由：抽象时需要识别的关键是什么？在不同问题解决中识别的关键是不同的，并没有定式，因此需要引导学生进行一系列的探究活动，从普遍的现象中领悟到其中蕴含的思维规律。【核心素养指向】【核心素养指向】认识并初步掌握在问题解决中涉及的抽象这一思维活动，发展计算思维，提高用计算机科学领域的思想方法解决问题的能力，为更好地利用信息科技解决问题奠定思维基础。结合问题的分解与模型的建立，在一定的活动情境中，能对简单问题进行抽象、分解、建模，制定简单的解决方案。【学情分析】【学情分析】本课的授课对象是五年级的学生，通过第一单元算法与算法的表示、第二单元算法的控制结构的学习，学生初步感受如何用算法来解决生活实际问题，为本单元包括本课的学习奠定了良好的知识基础。此前绝大部分学生对抽象的认知仅仅局限于美术学科上的抽象画，但其实从古至今从学习到生活，我们的身边有各种各样的抽象，包括图形的抽象、概念的抽象、数的抽象等等。虽然抽象无时无刻无处不在，但是学生从未系统地学习如何抽象，结合本单元项目案例规划校园送货机器人的最短路径问题，学生在实践中初步学会用算法解决问题时涉及的抽象方法，包括图的抽象、规则的抽象及变量的抽象。【设计构想】【设计构想】1.整体设想在教材第一部分“认识抽象”阶段：由现实生活中各种各样的抽象导入，从古到今，从学习到生活，娓娓道来，结合各种图形的抽象、概念的抽象、数的抽象的PPT展示，跳出狭隘的美术学科上的抽象画得认识，体会抽象无时无刻无处不在，并形成对抽象的初步认知识别关键，过滤所有不必要的信息。在教材第二部分“抽象的过程”阶段：结合时下热点人工智能技术与无人驾驶技术，请孩子们担任小小算法设计师规划送货机器人的路线，从“图的抽象”到“规则的抽象”，再至“量的抽象”，为后续问题的解决提供了思维基础。2.教法学法项目式教学：结合本单元项目案例规划校园送货机器人的最短路径问题，学生在实践中初步学会用算法解决问题时涉及的抽象方法，包括图的抽象、规则的抽象及变量的抽象。3.情境与任务随着人工智能、无人驾驶技术的发展，送货机器人小车的发明和应用，给人们的生活带来了不少便捷。想象一下，如果学校也有送货机器人是一个怎么样的体验，我们可以让它帮忙做些什么呢？接着出示任务描述：学校到了最新一批教材，需要从仓库运送到信息科技教室，请小小算法设计师合理规划送货机器人的路线。4.学生活动学生担任小小算法设计师规划送货机器人的路线，从“图的抽象”到“规则的抽象”，再至“量的抽象”，为用算法解决问题提供思维基础。5.核心素养的落实在实践中初步学会算法解决问题时涉及图的抽象、规则的抽象及变量的抽象等方法，发展计算思维，为算法的设计奠定基础，提高用计算机科学领域的思想方法解决问题的能力。6.评价设计在课堂教学过程中实时观察学生的学习单及任务完成情况，了解学生的学习情况，获得学生的学习反馈。观察学生课堂举手发言情况及是否能提出有深度的问题。根据学生课后练习（在指挥机器人画正六边形问题中，如何进行规则的抽象和变量的抽象呢？）完成情况，掌握学生对所学知识的理解和应用情况。【教学环境及资源准备】【教学环境及资源准备】教学环境：具备黑板、多媒体设备、实物展台的教室。教学素材：教学课件、活动1-3记录卡、学习单。【教学活动设计】【教学活动设计】学习过程设计意图（写出一个环节的设计意图，包括：本环学习任务（各环节）教师活动学生活动节学生学习情况的检测，核心素养的渗透，重难点的落实）用时（单位：分钟）第一环节：从生活中各种各样的抽象导入谈话引入：你听说过抽象吗？在哪里听说过？教师示证：从学习到生活，我们的身边有各种各样的抽象。学生谈谈自己对抽象的认识。学生体会抽象无时无刻无处不在，并形成对抽象的初步认知识别关键，过滤所有不必要的信息。由现实生活中各种各样的抽象导入，从古到今，从学习到生活，娓娓道来，结合各种图形的抽象、概念的抽象、数的抽象的PPT展示，跳出狭隘的美术学科上的抽象画得认识，体会抽象无时无刻无处不在，并形成对抽象的初步认知识别关键，过滤所有不必要的信息。5分钟第二环节：在活动中体会教师引导：在信息科技领域用算法来解决问题时，我们最终要把事物抽象学生的思维从生活中的抽象过渡到算法中的抽象。同桌合作，学生在体对同桌开展不同情境下算法解决问题的抽象，总结抽象的针对性，意会抽象时一定10分钟抽象的含义与方法成数据来表达。设置活动引导学生“对同一个对象人有哪些抽象结果？为什么用一个对象，抽象的结果却不相同？”验中自我领悟“算法解决的问题不同，抽象的结果也是不一样的”。要求我们在抽象的时候要根据问题解决的目的来识别关键进行抽象。要“根据目的”来识别关键。第三环节：结合单元项目案例学习抽象方法引入项目情境：随着人工智能、无人驾驶技术的发展，送货机器人小车的发明和应用，给人们的生活带来了不少便捷。想象一下，如果学校也有送货机器人是一个怎么样的体验，我们可以让它帮忙做些什么呢？学生引入情境，畅想智能送货机器人能给我们带来什么便利。结合本单元项目案例规划校园送货机器人的最短路径问题，学生在实践中学习算法解决问题时涉及的图的抽象、规则的抽象及变量的抽象等方法。接着出示任务描述：学校到了最新一批教材，需要从仓库运送到信息科技教室，请小小算法设计师合理规划送货机器人的路线。（一）图的抽象：教师引导“现实生活中的学校里面有建筑、同学和老师、绿化、道路等等，如何得到抽象的简化地图呢？”先请学生找一找哪些是必要的细节。接着请学生同桌合作探索尝试将此真实问题进行简易的形式化表达。最后交流总结：图的抽象可以根据问题解决的目标，找到实景地图的关键节点，并用过点、线结合的方式展示必要的地图细节。学生交流讨论后得出：必要的细节为“关键点的位置”、“建筑之间是否存在道路”这两点。学生在探索中领悟：可以用节点表示建筑的位置，用线段表示建筑之间是否存在道路。学生强化结论。（二）规则的抽象：教师讲解“规则的抽象就是从现实事物的描述中梳理和抽象出算法可以规则控制执行的规则。”在求解最短路径问题中，以“最短路径判断的条件学生借助学习单，小组讨论得到具体的规则分别为：“距离数值两两比较，将最小值确定为最短距是什么？”、“怎么得到每条路线的距离？”问题为讨论点，师生交流具体的规则。最后教师总结讲解：梳理和描述出算法可以控制执行的规则就是规则的抽象。离”、“将各分段路线距离相加。（三）变量的抽象：“在信息科技领域用算法来解决问题时，我们最终要把事物抽象成数据来表达，并用变量来表示。求最短路程的算法，需要抽象出什么数据呢？你会怎么用变量表示？”学生在交流中得到需要把每段路抽象为“路程”这一数据，并用变量表示。接着在此基础上尝试让学生举一反三“如果结合机器人的行进速度，需要把每段路抽象为什么数据呢？”学生不仅熟练了变量的抽象，也在此领悟问题不同需要抽象出的变量不同。第四环节：课堂小结先带领回顾今天的学习。接着教师引导学生今后面对问题可以如何处理“面对一些现实问题时，我们常常束手无策。如果这时能抽象化简，可以为问题的破解提供思维基础。学会如何抽象，学会如何抽象，便可以让我们将日常生活中的问题转化为计算机可以理解、加工的形式，进而用信息科技的手段高效破解问题，提升效率，达成目标。”梳理本课知识点。学生明白学习抽象的意义，提高用信息科技学科的思想与方法解决生活问题的能力。该环节在回顾今天的学习后，教师引导学生今后面对问题可以如何处理，帮助学生明白学习抽象的意义，提高用信息科技学科的思想与方法解决生活问题的能力。【板书设计】【板书设计】第12课模型的建立教学设计第12课模型的建立教学设计【课标内容要求】【课标内容要求】以身边算法为载体，使学生了解利用算法求解简单问题的基本方式，培养学生初步运用算法思维的习惯，并通过实践形成设计与分析简单算法的能力。【教学内容分析】【教学内容分析】模型的建立以2022年版义务教育信息科技课程标准为依据，是根据其课程内容中的第三学段“身边的算法”模块进行设计的教学内容。本课安排了生活中的模型、在算法解决问题过程中涉及的建立模型与利用模型的方法三部分学习内容。教材第一部分先安排了“生活中的模型”，旨在通过学生身边的真实案例，形成对模型的初步认知。第二部分安排“建立模型”的实践，以单元项目“规划从仓库到信息科技教室的最短路线”为例在实践中初步学会如何用数学语言描述抽象出的本质规律，从构建“距离计算模型”到“较短距离比较模型”，为算法的设计奠定基础。第三部分强调模型可以重复利用，在用算法解决问题的过程中，利用模型可以将规律相同的问题用同一个方法来解决。模型的建立是问题的抽象的延续，建立模型，用数学语言描述抽象得到的系统的因果关系或互相关系，将现实问题映射到信息科技世界，有利于算法设计，能为下一节算法设计奠定基础。【教学目标】【教学目标】1.认识模型，了解模型的作用。2.在实践中初步学会用算法解决问题时涉及建立模型的方法。3.学会识别与重复利用模型。重点：认识模型、用算法解决问题时涉及的建立模型的方法。理由：学生对数据的归纳总结建立模型的方法虽然能够很快掌握，但是由于课时的限制，学生也会很快的遗忘，所以系统的方法学习也很关键。难点：构建计算机算法可以处理的解决问题的模型。理由：针对相应的对象的模型建立，涉及到三个操作要点，既要找到合适的模式识别，还要合理正确使用变量，最终归纳建立相应的模型。【核心素养指向】【核心素养指向】在模型的建立这一课程中，学生将学习到如何通过建立模型来理解和解决实际问题。学生将学习到如何理解和描述各种模型，如何采集和整理与模型相关的数据，根据问题的特点和数据性质选择适当的模型，将建立的模型应用于实际问题中。他们将能够解释模型的结果，同时能够理解和解决模型在实际应用中可能遇到的问题。结合问题的分解问题的抽象两课发展计算思维，在一定的活动情境中，能对简单问题进行抽象、分解、建模，指定简单的解决方案，提高用计算机科学领域的思想方法解决问题的能力。【学情分析】【学情分析】本课的授课对象是小学五年级的学生，通过第一单元算法与算法的表示、第二单元算法的控制结构的学习，学生初步感受了如何用算法来解决生活实际问题，为本单元包括本课的学习打下了良好的知识底座。在本单元，本课的前面是问题的分解和问题的抽象，学生已经学习了对生活实际问题进行界定和明确，能对大问题进行规模分解和行动分解，并确定关键问题。同时也能抽象出解决问题的关键规则及能将现实生活中的具体事物抽象为计算机算法能处理的数据和变量。这些为本课的学习奠定了良好的知识基础【设计构想】【设计构想】1.整体架构本课教学中，先通过游戏，并以找寻方法为导入，设置归纳对象特征从而解决问题的情境。通过分解“导航最短路径”不同的需求，一步一步练习问题的分化，对象的抽象等等算法思维方式。先用教师介绍让学生了解算法中模型的含义（课件出示），让学生根据学习内容初步说一说自己对算法模型的理解。然后根据“导航最短路径”问题情况，进行模式识别的练习。分化问题为“最短”与“路径”两个子问题，并利用数据与变量总结相应模型，最终解决“导航最短路径”的项目挑战，在项目挑战过程中，培养学生相应的算法思维能力。2.最终目标通过记录任务过程，更熟练的掌握数据的有目的使用。使用“抽象”总结对象时，能通过模式识别建立正确的相应模型。在使用项目数据时，能掌握变量的操作。根据实际情况合理分化问题，根据不同需求恰当建立合适的算法。能够合理的说明算法模型。3.方法和策略本课是算法学习中的基础内容，也是后续提高算法应用能力必须的技能基础。这节课旨在帮助学生梳理模型的初步定义和模型建立的步骤。联系生活帮助学生搭建模型的的概念，并培养抽象模型的能力，利用模型解决问题的方法。首先通过情景导入的方式，吸引学生注意，架构起本课的基本框架。然后按“导航”任务，分化分解一步步需求，逐步克服，并培养模型建构的算法思维能力。演示教学法：根据问题借助学习单记录数据，第一次由教师演示。在后面的任务解决执行过程使用了学生演示的方法；任务驱动教学法：在“最短路径”项目过程中，解决问题使用了任务驱动教学法，任务能够让学习层次比较高的学生有事可做，也可以发挥学生的自主能动性；探究式教学法；讲授教学法等4.课堂评价通过课堂提问、小组讨论、个人阅读等方式，了解学生对模型理论、模型建立的细节等方面的理解和掌握程度。通过观察学生的学习单任务填写、任务完成情况等，了解学生的实践能力，并通过评价进一步引导学生正确实践模型。在小组项目中，通过评价激励学生之间的分工合作、沟通协调，推动学生的团队合作能力。通过课堂讨论、小组辩论等方式，观察学生是否能提出有深度的问题，肯定学生的主动思考能力，并在班级中展示，鼓励学生开拓思维，锻炼思维能力。【教学环境及资源准备】具备多媒体设备的教室，具有控制软件和win7以上系统的教师机和学生机，学习单。【教学活动设计】【教学活动设计】学习过程学习任务教师活动学生活动设计意图用时导入出示一笔画课件（邀请同学挑战）哪些图形可以一笔完成？为什么？揭示规律或者由学生提出：是否能够一笔和奇数点偶数点相关。让我们来试试这些不同的图形，请同学们拿出学习单，记录每次的数据？（出示更多图形）展示下你的数据，你有什么学生尝试，说明拿出辅助学习单，尝试一笔画，并在学习单中记录数据。通过模型导入，让学生找规律，形成学生对模型的初步概念，同时让学生认识到模型图中的每个点位，为接下去的学习打好铺垫。7分钟。说明数据的观察结果。回答问题，借助数据说明规律。发现么？他们的特征是？揭示方法：我们通过观察对象，统计信息，寻找共性，就能总结规律。规律是？奇点数是0和2的图形可以画出来。我们成功总结出了一笔画的规律，我们可以把这个规律称为模型，利用这个模型就能解决后续各种不同图形的一笔画问题了。（板书模型）听讲新授1、模型介绍5分钟其实在我们的生活中到处都有模型的踪迹，他们有的装点了我们生活，有的帮助我们更好的解决了问题。观察课件，讨论，总结发言。A、实物模型出示各类模型汽车飞机等产品图。生活中大家接触最多的应该是这类模型，他们的共同点是？讨论：特征相同，外观类似。这类模型统一展示了物品的外观特征。B、关系模型出示太阳系关系图。这是太阳系关系模型，你能说说这个模型展示了什么特征么？展示了太阳系各行星之间的关系规律。C、数学模型让学生对模型有个全面的初步认识，有的模型是通过实物来模拟的，更多的模型是需要我们想象，建立模型，并利用一定的关系来得出规律或者结果。庞大的太阳系行星位置关系，这个直观的模型展示得很清楚。你知道吗？还有一种更简单又直观的模型数学模型！举例说明应用（各类公式）能来举例说明一个么？我们用它来解决什么问题？在数学课上，当你掌握了相应的模型，同类型的问题可能就再也难不倒你了。新授2、模型建立19分钟（任务）各种模型帮助我们更好的理解和解决问题。该如何建立一个相应的模型呢？让我们一起来试试。A、回顾之前的路径图，抽象出了通过点和路途的简图，他其实就是一个地图模型。通过对模型的建立，利用模型能帮助我们来更好的看清问题，解决问题，通过模型的建立，加强学生抽象思维的能B、发布任务：听说有了地图模型，校园网希望增加导航功能，从任意一个点到另一个点，能够提供最短路径。讨论，回答。我们能不能就用这个地图模型来解决问题？地图模型可以解决什么问题，本次任务的核心是？最短路径。该怎么解决呢？（首先求路径，然后比较最短）填写学习单。力，也通过实际案例把模型平面化，让学生在学习中更容易接受，也更容易对模型有了实际的概念。同时通过新概念的引入，让学生认识到等号的作用，也为之后的学习做了伏笔。如果我们要从仓库到达A走廊，两点间的路径有几条，每条路径的距离是多少呢？请同学们拿出学习单，把经过的路段记录下来。A、记录详尽的两点间路径数据。总路程的数学计算方法。B、总路程该怎么计算？把一条路线需要经过的路段相加为总路程。C、如果我们把这些数据用变量来代替，他们可以表示为？借助变量，讨论建立总路程的通用计算模型。出示地图模型，计算表格，总结计算方法，得出数学模型。L1+L2+L3+=S两点间的路径那么多？谁才是最短的？怎么比较总路程长短呢？比较两点间的每一条路径的路程，将较小值确定为较短距离。该怎么用算法模型表示呢？第一步我们用变量Smin表讨论方法，交流，口头回答比较最短距示较短距离，先将第一条路径的值赋予变量Smin，它的算法表述为Smin=S1；离的方法。在这里老师有一个小提醒，等于符号在数学和算法中的不同意义数学等于和信息算法中的赋值。听讲，回答，填写。第二步将Smin与第二条路程的值比较大小；第三步将较小值赋予Smin。出示完整模型：Smin=S1；如果S2Smin，则Smin=S2.新授3、模型应用学生填写，展以对比的方5分钟通过同学们的努力，我们找到了两条路径间计算最短示，说明。式，让学生认识到建立（任务）路径的方案，如果有更多的模型的优路径，你能借助这个算法模势。型来解决么？把你的方案写下来。太棒了，有了这个模型，校园网导航功能就能帮助大家快速筛选各种路线，规划最短路线。评 价 与 小结通过学习，我们知道了等于符号在数学和算法中的不同意义，初步了解了模型，听讲，回答，总结。通过总结，让学生回顾模型解决算4分钟也通过模型解决了导航问法的优势，题。相信你已经了解了，模通过课后练型不仅仅只是漂亮摆件。在习，加深学算法解决问题中，建立模型生对模型的是在通过分析问题、抽象出运用，更好最本质规律后，用数学语言的体会模型来描述规律。解决算法的大家的举例很棒，你会发便利性现，在生活中，这些模型也能帮助我们更好的解决问课后完成练题。习。1、在学习单最后有一份机器人走正多边形的数据表格中，你能借助这份表格找出规律，建立一个机器人走多边形的模型么？（课后作业）2、如果我需要一个正六边形，你能借助这个模型求出相应得数据么？3、探究任务：还能借助这个模型完成什么图形的绘制呢？【板书设计】 第13课算法的设计教学设计第13课算法的设计教学设计【课标内容要求】【课标内容要求】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。【教学内容分析】【教学内容分析】本教学内容处于第三学段第三单元是一个用算法解决问题的项目式主题学习，结合前两单元学习基础，通过问题的分析将其分解为一系列的实施步骤，使用顺序、分支两种基本控制结构简单描述实施过程并验证。本单元学习算法解决问题主要聚焦计算思维，对问题分析、抽象、建模、算法设计、算法验证等逐个进行剖析，为后续综合应用算法解决问题作铺垫。在学习本课之前，学生已经对该问题进行了分析、抽象和模型的建立。本课是这一单元的第4课，主要内容是算法的设计，包括输入输出的确定、计算过程的确定，根据已知条件，确定算法的输入包括每段路线的长度，为确保合适的难度输出可以确定为最短距离的值，从而更好地考察学生的实际应用能力以及算法思维能力，为后续继续锤炼计算思维建立基本范式以及为综合应用算法解决问题作铺垫。【教学目标】【教学目标】1.了解算法设计的一般流程。2.学会最短距离问题算法的设计。3.了解解决同一问题可以使用不同的算法。重点：学会最短距离问题的算法设计。难点：掌握算法设计的一般流程。【核心素养指向】【核心素养指向】计算思维：运用计算机科学领域的思想方法，对问题进行抽象、分解、建模，并通过设计算法形成解决方案，知道解决同一问题可能会有多种方法，认识到采用不同方法解决同一问题时可能存在时间效率上的差别。信息意识：有一定的信息感知力，能根据解决问题的需要，评估数据来源，自主动手解决问题。针对简单问题，确定解决问题的需求和数据源，主动获取、筛选、分析数据，解决问题。数字化学习与创新：通过学习身边的算法，体会算法的特征，有意识地将其应用于数字化学习过程中，适应在线学习环境。能利用在线平台和工具寻找生活中的过程与控制场景。能设计用计算机实现过程与控制的方案。【学情分析】【学情分析】学生在三、四年级初步接触了问题的分解及解决问题的步骤描述，五年级上册前两单元已通过自然语言与流程图描述了多个简单问题解决的算法，了解了顺序与分支两个基本控制结构的概念与特点，已经初步具备计算思维，并且接触过算法解决问题的简易版，但可能难以理解同一问题不同算法的思想。【设计构想】【设计构想】1.整体设想精心分析，梳理知识清单课前，精心分析学习内容，列出前置知识清单和当前课堂需要消化的知识点，做成知识清单资源放到学生机上，让学生在课前五分钟进行自主学习。前置知识清单资源能让学生复习旧知、链接新知，新知识点使学生在学习过程中学有目标，心中有数。本课所涉及的知识包括前三课的知识复习以及新课中的确定输入与输出、设计计算过程、算法的描述三个部分。潜心研究，巧妙设计微项目项目选题决定了学生的学习目标是否能够达成；选题主题要考虑是否能够引发学生兴趣，体现多维学科课程标准。从真实的社会信息系统出发，所选微项目主题的基本工作原理与所学知识点紧密联系，且具有较大的可拓展性，能够很好地激发学生的学习积极性，促进学习目标的实现和学科标准的达成。本次微项目主题校园寻宝大比拼从学生的真实生活场景学校出发，融合藏宝游戏，激发学生兴趣。2.课堂探索与实践微项目的情境导入在微项目的导入前，教师分析学情，根据学生的已有知识经验、知识层次、能力水平确定目标，提出具体要求。在校园寻宝大比拼微项目中，为了说明微项目要实现的目标，教师从校园环境、比拼要求，引申到微项目的具体要求，让学生全面理解项目要求。布置任务，发布任务单。分析问题并设计算法明确问题是解决问题的前提。在教师的引导下，学生通过阅读书本以及知识清单，借助学习范例和学习支持脚手架分析微项目，界定问题，对微项目实现的过程进行设计，形成算法，进而建立起符合要求的学习框架。学生讨论、分析问题，并根据问题的分析思路，设计算法。内化拓展在信息技术课堂教学中，学生可以通过基于真实情境的微项目培养计算思维，也可以有意识地通过进阶实践或思维拓展等方式，进一步将知识内化拓展，不断提升解决问题的能力。校园寻宝大比拼是基于书上案例的进一步拓展，在微项目实践过程中，在教师有意识的启发下，学生扩散思维，发现其他类似的算法，通过共通性和相似性，可以鼓励学生创新性地设计。展示交流展示交流是微项目学习的重要环节。展示分享既能够激发学生的学习成就感，促进共同进步，也有助于发现学生学习过程中出现的问题，及时修正。课堂展示因目的而异，有时候是学生上台展示别具一格的微项目成果及其算法思路，有时候是展示一些具有共同性的问题或是特别求助，在展示台上请大家一起解决，通过这种方式梳理知识，归纳总结。课后，所有的作品都可以通过任务单展示，学生可以互相学习交流。项目总结，深化拓展在微项目课堂教学中，要达到提升学科核心素养的育人目标，项目总结可谓点睛之笔。在项目总结中，师生既对学习过程进行总结，又梳理归纳知识与技能，加强知识与信息系统的融合，深化微项目，引发学生的进一步思考，逐步养成良好的思维习惯，同时进一步提升学生的计算思维。在校园寻宝大比拼微项目中，学生在教师的指导下及时总结重要知识点的灵活运用，提出算法设计过程中需要注意的问题，主动思考并尝试解决。基于真实情境的微项目，以真实问题为研究背景，引导学生经历原理运用过程、计算思维过程和数字化应用过程，建构知识，提升问题解决能力，有效达成信息技术学科育人目标。3.教法学法本次课堂教学以微项目实践为主线贯穿整个课堂，充分体现以教师为主导、学生为主体的教学理念。教师在实施的过程中，注重微项目的设计与实践，在设计微项目时，有意识地将学生看作数字时代的学习者和合作者，在做好内容分析和学情分析的基础上引导学生并与学生一同进入真实的问题情境中，随后进行算法设计。在课堂教学实践中紧紧围绕学科核心素养，凸显“学主教从、以学定教、先学后教”，教师将自己的教与学生的学紧密结合起来。同时基于以下原则：真实性原则、适度性原则、整体性原则，要思考自己的教和学生的学（图1）。教师的教要围绕学科核心素养，以学定教，把真实情境整合在微项目中，充分发挥教师的主导作用，引导学生在开展微项目学习过程中学会分析问题，探索实践，并有意识地进行深度拓展。学生的学要以提升学科核心素养为目标，体现出“自主、探索、应用”的特点，在微项目实践中内化知识，拓展能力，发展核心素养。4.情境与任务本课延续本单元前三课设置的主情境“校园寻宝大比拼”，便于大单元整体学习。情境为：下个月我们学校将举行“校园寻宝大比拼”活动，为了能够成为最快获得宝藏的同学，我们五年级相较于其他低年级有个特别大的优势，就是我们可以利用算法，通过设计出寻宝最短路径的算法，我们就可以在最短时间内找到宝藏，成为获胜者，想不想试试看？同时分为多个小任务：问题描述与分解、抽象与建模、算法设计与描述。5.学生活动同桌两人根据前面课中已绘制好的校园建筑节点图以及建立好的模型，讨论如何设计出具体的求解最短距离即最快寻到宝藏的算法，回顾算法解决问题的一般过程，引出算法设计。阅读知识清单，明确算法设计的一般步骤。小组合作完成三大任务：问题描述与分解、抽象与建模、算法设计与描述，并填写在任务单上。小组汇报6.核心素养的落实信息意识：落点在“能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息”。本节课分析的“规划最短路径”项目难度不低，需要学生认真阅读材料，并从中提取有效信息，明确问题的已知数据和求解目标，并找出二者的关系，建立计算模型，以便设计算法。学生还要在老师的引导下总结规律，提炼出算法设计的一般步骤，这对学生主动获取和处理信息的能力要求较高，有利于培养学生自主学习的意识和习惯。计算思维：落点在“具备计算思维的学生，能对问题进行抽象、分解、建模，并通过设计算法形成解决方案”。本条例提供的项目实例较为复杂，可以对解题过程进行分解，逐层细化，深入分析每个步骤的各个细节问题。要回答这些问题，需要学生综合运用之前学习的算法特征和描述方法，提炼问题的核心要素，进行抽象与建模，使用自然语言和流程图等方法来描述算法。在熟悉了教材提供的算法及其流程图后，教师引导学生思考如何改进算法和对算法进一步细化，并对流程图进行改进，帮助学生感受解决同一个问题时算法的多样性，为今后实际设计算法、对算法进行迭代而积累认知。7.评价设计过程性评价课堂评价量表：在每一节课的学习中有一个评价量表，成为这一课的课堂评价表，通过自评，他评，师生评，多元化的评价针对整堂课学生各方面的表现进行打分。依据“逆向设计”教学设计模式，项目的启动阶段就出示“项目星级评价表”，告诉孩子在这个项目中，个人和小组需要达成的项目目标是什么，以星级评价的方式，让它们知道自己的完成项目目标过程中在项目规划、技术应用、功能实现、学习过程、项目进度、展示交流等方面需要做哪些努力。终结性评价项目结束：反思卡项目快结束时，每人对自己在整个项目化学习过程中的表现进行反思。最终评价任务设计：设计出一个寻完宝藏的最短路径算法。问题：全部寻完宝藏有多少条路线，如何选出最短路线实现最快寻完全部宝藏？实践：请用自然语言或流程图表示最短路径算法的流程。【教学环境及资源准备】【教学环境及资源准备】教学环境：计算机教室资源准备：自然语言描述或流程图描述的最短距离算法的样例、绘