第11课“韩信点兵”筛选法的实现（教案）六年级上册信息技术浙教版

第 11 课《“韩信点兵”筛选法的实现》教学设计 【课标内容要求】 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，观察体验采用不同算法解决同一问题时在时间效率上的差别。针对简单问题，尝试设计算法，并通过程序进行验证。 【教学内容分析】 《“韩信点兵”筛选法的实现》这节课选自浙江教育出版社六年级上册第二单元。第二单元围绕不同算法与不同算法间的效率展开，主要包含算法多样性、算法评价这两块，以“韩信点兵”问题引出三种算法， 而筛选法位于枚举法和同余法之间，引出算法优化的思想，起着承上启下的作用，所以学好本课对整个单元的知识掌握极为重要。 【教学目标】 1. 通过抽象与建模，初步了解筛选法解决问题的一般过程，用编程实现局部代码。 2. 通过对比分析，组内讨论探究，明晰在解决同一问题采用不同步骤算法时对效率的影响。 3. 在解决问题的过程中养成优化算法的习惯。 重点：了解筛选法解决问题的一般过程，利用编程实现局部算法。 难点：能判断算法的执行效率，选择合适的步骤算法解决问题。 【核心素养指向】 1. 了解并掌握用筛选法的过程，能选用合适的算法解决问题。（信息意识） 2. 对问题进行抽象建模，并设计算法，初步了解筛选法解决问题的一般过程。（计算思维） 3. 能用筛选法解决学习与生活中的问题，并对算法进行优化。（数字化学习与创新） 【学情分析】 本课的学习者是小学六年级的学生，经过前面算法实现一单元与“韩信点兵”枚举法的实现一课的学习，学生对于算法的设计有了初步的了解，在本课的学习中，筛选法解决问题的，学生对算法设计并不会存在太大问题，但是在选用合适算法并对其进行优化这一过程中，可能会遇到困难。 【设计构想】 1. 整体设想思维导图： 2. 教法：采用游戏导入的方式，引起学生兴趣，构建筛选过程雏形。在抽象与建模中，利用直观的划 去过程，体验流程，促进算法形成，通过编程验证局部算法。对调算法步骤，对标枚举法，明晰不同步骤算法影响效率，培育学生用最优算法解决问题的思想。并通过评价量规，进行及时准确的评价。 3. 学法：引导学生进行自主探究与合作学习相结合的学习方法。 4. 核心素养落实：学生分析韩信点兵问题，通过抽象、建模、算法设计制定解决方案，利用流程图、python 模拟、验证解决问题的过程，对调步骤，对标枚举，反思、优化解决问题的方案，并将其迁移运用于解决导入中的游戏，求解质数等问题中，发展学生的计算思维。通过根据解决问题的需要，选择合适的算法，形成学生的信息意识。 5. 评价设计：以韩信点兵筛选算法设计和流程图完成度为过程性评价依据，学生算法设计的合理性和科学性，是否能够高效解决问题，流程图的完整性和清晰度，是否符合任务要求，学生在小组讨论中的参与度和表现，以了解他们的思考能力和解决问题的能力。以案例算法优化为评价依据，对算法的优化程度， 是否能够提出有效地优化策略并实现算法性能的提升。考察优化后的算法在处理相同问题时的效率和性能， 以评估优化的效果。 以筛选质数设计算法为终结性评价，学生能否独立选择合适的算法，通过抽象、分解、建模、算法设计等方式解决问题。 【教学环境及资源准备】 硬件：多媒体计算机网络机房。 软件：IDLE (Python 3.8 64-bit)、极域电子教室。 资源：课件、板贴。 【教学活动设计】 一、激趣导入——初步了解筛选过程 1.游戏中的筛选。 师：玩一个猜猜我是谁的游戏，全班起立，请一位学生描述他的特征，不符合特征的同学请坐下。 生：他是男生 不是男生的坐下。 生：他戴着眼镜…… 师：请你用自然语言描述刚才的过程。生：首先……其次……最后……。 师：像这样，一步一步将不符合条件的因素排除，留下符合条件的因素，像这个过程，我们把它叫做筛选。今天我们就关于“韩信点兵”筛选法的实现来进行探讨【板书课题】 【设计意图】运用游戏导入的形式，激发学生兴趣，在游戏中感受筛选的过程。 二、新授——设计算法并局部验证 1. 抽象与建模 师：韩信点兵的问题，能用筛选法解决吗，请同学们想一想。 师：根据问题你知道了什么？ 【问题】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！ 生：有 1000～1100 人。 师：我们可以用变量 x 表示人数。还知道了什么。生：x 除以 3 余数为 2。 x 除以 5 余数为 3。x 除以 7 余数为 2。 师：可以建立怎么样的模型解决这个问题？【出示示意图】 生：我们可以在 1000~1100 这些数中，分别利用三个条件逐一进行筛选。 第一次利用 x