执行和验证算法（教案）2025-2026学年苏科版信息科技五年级上册

教学设计 课题 执行和验证算法 课型 新授 学科 信息科技 年级 五 主备人 日期 第四周 节次 第1课时 目标 本章（单元） 课标要求 1. 体验身边的算法，理解算法的概念； 2. 合理选用自然语言或流程图描述算法； 3. 执行和验证算法； 本节（课） 素养指向 1. 信息意识：认识到算法在解决实际问题中的应用，理解执行和验证算法的重要性； 2. 计算思维：通过执行和验证算法，提高分析问题和解决问题的能力； 3. 数字化学习与创新：利用数字化工具执行算法，体验算法的数字化实现； 4. 信息社会责任：在执行和验证算法的过程中，培养负责任使用信息技术的态度。 重点 理解算法执行和验证的过程。 难点 掌握使用数字化工具执行算法的方法。 教学 准备 计算机网络教学环境、多媒体课件、学习素材等。 教学过程预设 教师活动 学生活动 设计意图 一、情境导入：角色升级，接受新挑战 1. 回顾与引入：“各位优秀的算法设计师们，之前我们为小智设计了那么多清晰的算法。但设计出来的算法就一定正确吗？怎样才能知道它是否可行呢？” 2. 发布新角色：“今天，我们的角色要升级了！从‘算法设计师’变身成为‘算法测试工程师’。我们的任务是：执行并验证算法的正确性！” 二、新知探究：验证算法的方法 1. 提问引导：“在古代，没有计算机，人们怎么验证算法？‘曹冲称象’和‘田忌赛马’都是我国古代设计很精妙的算法。他们是如何巧妙设计算法并获得成功的？他们又是通过什么方法验证成功的呢？” ——算法都是通过执行得出结论来进行验证的。 3.. 讲解现代方法：“现在，我们有两种强大的验证工具： - 手动模拟：像下棋一样，在纸上或脑子里一步步推演。（对应教材‘做一做’） - 计算机执行：将算法编成程序，让计算机高速运行给我们看结果。（对应教材‘实验室’）” 三、任务实践：手动模拟验证——“寻宝大冒险”  1. 发布任务：出示教材P17页6×6寻宝网格图。 师：“这是我们的第一个测试任务！请各位测试工程师用铅笔在图纸上设计一条从起点到宝藏的路线算法，并手动模拟（画出来）执行一遍，验证能否成功找到宝藏。” 2. 巡视指导：鼓励学生设计不同路线。 3. 分享结论：提问：“你的算法成功了吗？有多少种成功路线？” ——在解决同一问题时，可能有多种算法。 四、任务进阶：计算机验证与发现“协作”奥秘 （一）计算机验证 1. 引入高效工具：“手动模拟很直观，但如果路线非常复杂，我们就需要请出最强助手——计算机。” 2.教师演示：在图形化编程软件中，分别运行教师预先准备好的“寻宝路线1、2、3”程序，让动画角色模拟寻宝过程。 3.学生体验操作 （二）藏宝路线升级 1.提问：“你更喜欢哪条寻宝路线？为什么？” ——引导思考：最短？最安全？ 总结：我们可以利用计算机模拟算法的执行过程来验证算法。在计算机科学领域，算法通常通过编程来实现，因而执行程序是验证算法的有效途径。 2.创设冲突情境：“挑战升级！假如有两位寻宝人同时出发，寻找不同的宝藏，他们还能用同一条路线吗？会怎样？” ——引导学生思考可能情况：会碰撞、拥堵 师：播放简短交响乐视频。“一场交响乐的成功，靠的是所有乐手精准执行自己的乐谱（算法）并完美协作。我们的多人联合寻宝游戏也一样！” 总结：解决复杂问题时，常需要多个执行主体（如寻宝人、乐手）各自执行自己的算法，并相互协作，才能共同成功。” 3.生活中的多主体执行：“就像路口的交通系统，信号灯、行人、车辆都执行自己的算法并协作，才能保障安全畅通。” 五、拓展延伸：最著名的验证——图灵测试 师：播放《图灵测试》的科普视频 总结：看，验证算法的思想不仅能解决眼前的问题，应对前沿问题也非常有效！ “恭喜大家！你们不仅会验证算法，更发现了协作的奥秘，是出色的算法测试工程师了！” 进入新的角色情境，明确本节课的学习目标——验证 联系历史典故思考验证的方法。理解手动模拟和计算机执行两种验证方式的区别与联系。 在课本或任务单上绘制寻宝路线。验证自己的算法是否可行 感受计算机验证的高效。思考并讨论多寻宝人情境下的问题 理解多主体执行算法 观看视频，了解图灵测试 创设使命感，明确本课核心验证，激发探究欲望 从历史到现代，让学生理解“验证”自古有之，方法在演进但核心不变。 任务游戏化，让学生亲身体验“手动模拟验证”的过程，体会算法的多样性。 计算机验证使“验证”直观化 将抽象的“多算法协作”概念具体化、生活化 将主题升华到对智能本质的探索，激发学生对未来的好奇。 板书 设计 执行和验证算法 算法都是通过执行得出结论来验证的 解决复杂问题时，需要多个主体执行各自的算法，相互协作、共同完成 执行程序是验证算法的有效途径 教学 反思 第 2 页 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $