5.13算法的设计（教学设计）-信息技术五年级上册同步备课（浙教版）

《 算法的设计》 教学设计 一、学习内容分析 《 算法的设计》是小学信息科技五年级上第三单元《用算法解决问题》第4课的内容。要用算法解决问题，需要设计具体的算法。算法包括输入、计算过程和输出基本部分，在设计算法时，学生首先要根据问题的初始条件和目标要求，明确算法的输入和输出；其次需要考虑算法的计算过程，包括算法的选择、数据间的数学关—系，以及所需要使用的控制结构等；最后要把设计出来的算法用自然语言或流程图的形式描述出来。因此本课安排了确定输—入和输出、设计计算过程、算法的描述三个部分内容。 二、学习对象分析 通过前面两个单元的学习，学生对于算法已经有了一定的掌握。要用算法解决问题，需要设计具体的算法。算法包括输入、计算过程和输出基本部分，在设计算法时，学生首先要根据问题的初始条件和目标要求，明确算法的输入和输出；其次需要考虑算法的计算过程，包括算法的选择、数据间的数学关—系，以及所需要使用的控制结构等；最后要把设计出来的算法用自然语言或流程图的形式描述出来。因此本课安排了确定输—入和输出、设计计算过程、算法的描述三个部分内容。本课编排旨在引导学生在前三节课对问题进行分解、抽象、建模的基础上，设计最短距离问题的算法，使这个问题能用计算机解决。要求学生根据之前所学的内容构思出算法的设计过程，并进行讨论。 三、教学目标 1.了解设计算法的一般流程。 2.学会设计最短距离问题的算法。 3.了解解决同一问题可以使用不同的算法。 【重点与难点】 教学重点：学会设计最短距离问题的算法。 教学难点：掌握设计算法的一般流程。 素养指向：掌握设计算法的一般过程。 四、方法策略 以学生实践为基础，采取任务驱动式教学，以学为本有效地落实教学目标。辅以案例分析法、归纳总结法、小组合作法，在解决问题的过程中，体验学习过程，发展计算思维。 五、教学流程 （一）复习回顾，导入新知 教学内容与活动 设计意图 情境导入 在对问题进行分解、抽象、建模后，可以设计出问题的具体解决方法，并以此形成算法。学校新到一批教材，需要从仓库运送到信息科技教室，准备让送货机器人来帮忙完成送货。为了提高运送效率，需要设计机器人送货最短路径的算法，你会怎样设计呢？ 通过生活场景，激发同学们的兴趣，引出主题。 （二）探究模型，新知学习 教学内容与活动 设计意图 1.问题描述与分解 活动一：从所有可能的路线中，找出一条把教材从仓库运送到信息科技教室总长度最短的路径。从规模分解和步骤分解两个角度去完成。 （规模分解：把全路程规划分解成，从起点仓库到必经点风雨连廊，再到到信息科技教室两段路线各自最短路径的规划，最后可以合并两条最短路径。 步骤分解：第一步找出从仓库到风雨连廊共有几条路径，第二步计算出每条路径的路程长度，第三步比较每条路径的长度，第四步选择最短的路径。） 2. 抽象与建模 活动二：对问题进行抽象建模 抽象： （1）把每一个经过点抽象成地图上的一个个节点。 （2）把节点之间弯曲的路抽象成线段。 （3）把节点之间的路程抽象成具体数据。 建模： 对分解后的两段路径分别求解，每种路径的长度为各段分路程之和。数学关系模型为：总路程 = 各段分路程之和。 例如，从仓库到风雨连廊有 2 种路径，分别是 S1=L1+L3，S2=L2+L4。 想一想：利用这个数学关系模型分别计算，从仓库到风雨连廊，再到信息科技教室这两段所有路径的长度。 3.算法设计和描述 活动三：分别用自然语言和流程图描述自动送货机器人送货算法。 自动送货机器人最短路径算法描述：先考虑规模分解后的从仓库到风雨连廊之间的路径，找出所有可能的路径，计算它们的长度，比较后找出长度最短的路径，按最短路径执行操作。 步骤 1：找出第一条路径 S1。 步骤 2：找出第二条路径 S2。 步骤 3：计算 S1 的总长度。 步骤 4：计算 S2 的总长度。 步骤 5：比较两条路径的长度，选择长度较短的那条路径。 输入：L1，L2，L3，L4。 输出：最短路径。 认识规模分解和步骤分解。 对最短路径问题进行抽象建模。 对最短路径问题进行算法设计和描述。 （三）课堂小结，巩固延伸 教学内容与活动 设计意图 1.总结所学，拓展提升 总结本课所学 2.练一练 根据抽象后的图例数据，你能找出从仓库到信息科技教室的最短路径吗？ 当堂练习，巩固加深。拓展延伸。 板书设计 算法的设计 问题描述与分解——抽象与建模——算法设计和描述 学科网（北京）股份有限公司 $$