第13课 算法的设计（教案）2023-2024学年五年级上册信息技术浙教版

课程名称 《算法的设计》 科目 信息科技 教学对象 五年级 设计者 课时 1课时 一、教学内容分析 本节课题为《算法的设计》由于学生的编程设备相同，即为占用资源相同，所以主要探讨的实则是时间设计，《课程标准》对“身边的算法”模块教学提示中指出“鼓励学生从多个方面熟悉程序，不要求每个算法问题都由学生编程实现，阅读理解、修改运行等也都是有意义的体验。可采用类似科学课程中观察实验的教学方法，这也是培养数字化学习与创新的一种实践”本课首先通过生活中的案例认识算法的基本含义，理解生活中与程序中的算法应用价值，通过思考解决问题的算法是否只有一种、探讨导航方案引出算法的设计的概念，接着引入新课标提倡的实验教学法，通过观察、思考、调试、推导、编程验证等活动，感受知识的多维度，促进学习的真实发生。 二、核心目标 1.能够理解算法及算法设计的基本含义，初步感受同一问题会有不同算法，并且不同算法间存在时间设计差异。（信息意识） 2.通过生活中的实例，了解算法的特征和设计。能根据程序表征进行算法设计的逆向分解。（计算思维） 3.依据算法设计，能创造性地提出解决问题的算法，形成创新意识。（数字化学习与创新） 4.了解算法的优势，认识到算法对于解决生活和学习中的问题的重要性。（信息社会责任） 三、教学重难点 重点：理解算法、算法设计的基本含义；体验采用不同算法解决同一问题时在时间设计上的差别。 难点：学会用多种方法检测与验证算法的设计。 四、教学环境及资源准备 多媒体电子教室、图形化编程软件、PPT课件、学生素材 五、教学过程 主要环节 教师活动和学生活动 新课标体现说明 及设计意图 （一）创设情境，激趣导入 1.游戏导入 2.玩一玩 猜数字的小游戏 打开小猫，打开“心中数据我来猜”程序，试着猜一猜，每人最多有10次机会？比一比谁能最快的猜对？说一说你的思路？ 3.请一个猜的比较快的同学上台演示，说一说他的方法。师总结：原来猜数字也是有多种方法的，我们刚刚猜中间数的同学用的方法是二分法，它能最快的锁定目标数，是一种设计最高的方法。那么我们生活中解决问题时有多种方法，我们编程中同样有一题多解。 4.揭示课题：今天我们学习算法的设计。 【板书课题：算法的设计】 在新课导入环节，通过创设学生感兴趣的猜数字游戏情境，引出算法的设计的学习，从而有效激发学生学习兴趣，提高学生学习的参与度。 （二）任务驱动，探索新知 活动一：认识算法及算法设计 1.什么是算法？ 有目的、解决问题的方法和步骤叫做算法 例如：生活中的七步洗手法，番茄虾仁意面的做法，这些按一定步骤解决问题方法是生活中的算法。 2.那什么是程序中的算法呢？ 如之前我们做的《穿越迷宫》的程序，完成这个程序前，我们先要有一个整体规划将问题的解决分解成几个步骤，第一步初始化位置，第二步启动，第三步遇到障碍物，第四步达到终点，有了一个整体的算法设计，拖动程序指令就更有目的性了。 3.解决同一个问题算法只有一种吗？（生答） 从学校到苏州湾东太湖音乐喷泉有多种算法路径，说一说它们有什么不同？ 同一件事情，不同的算法解决问题所占有的资源和使用的 引出算法的基本含义；借助生活实例，加深学生对学科概念的理解。对于算法的初次讨论，引导学生关注算法的时间设计。 的时间是不同的，这就是算法的设计 那算法的设计到底有啥差别呢？下面我们一起来看一下 活动二：探究算法设计 1.我们以查找问题为例来探究算法的设计 问题描述：小伙伴们打桌球时发现少了29号桌球，想要在以下有序储藏的盒子里找到29号桌球。 4 5 10 12 15 17 21 23 24 27 29 31 33 35 查找机器小达人小蜜蜂和小猫呢都各自想出了一种算法并用图形化程序语言加以实现了，下面我们先来研究小蜜蜂的算法 2.猜想：阅读程序、运行程序，理解小蜜蜂和小猫的查找方式，说一说它们是怎么查找的？谁的算法设计高？说出你的判断依据！ 3.实验探究一：比一比谁的算法设计高？ 调试程序，观察运行结果，并完成实验记录 实验记录1：小蜜蜂的查找次数统计 实验记录2：小猫的查找次数统计 实验结果：我得出结果是:____________的设计高，我的理由是________________________________。 4.实验探究二：小猫查找小达人的算法为啥设计高？ 观察程序执行过程，试着完成目标数29的查找步骤填写。 第一次查找第二次查找 5.归纳查找算法：这种查找算法叫做二分查找法，就是在有序数中，查找数会与这中间的那个数进行比较，如果大了将查找范围缩减到中间数左侧，如果小了将查找范围缩减到右侧，直到找到目标数。 6.小蜜蜂的查找算法叫做顺序查找，顺序查找就是将给定元素与序列中的元素依次比较，直到