第1.2课 探寻身边的算法（教学课件）信息科技鲁教版五年级上册（新教材）

该小学信息科技课件以“算法优化”为核心，从沏茶步骤对比导入，通过未优化与优化方案的时间差异引出概念，再结合计算1到100的和案例分析规律简化方法，最后以整理书包任务实践，构建“生活实例-抽象方法-实践应用”的学习支架，帮助学生掌握算法优化的定义、方法及意义。 其亮点在于依托生活案例（沏茶、整理书包）和小组探究活动，通过对比分析（如直接累加与高斯算法）培养计算思维，借助智慧挑战任务提升问题解决能力，体现信息意识（评估算法优劣）与数字化学习与创新（协作设计方案）。学生在主动探究中深化理解，教师可通过结构化流程高效开展教学。

第１单元 开启算法之旅 探寻身边的算法 第1节 鲁教版·五年级 学习目标 01 课堂导入 02 新知探究 03 知识总结 04 智慧挑战 05 兴趣园地 06 目录 CONTENTS 2 了解什么是算法的优化 能够根据情况选择最优算法 学习目标 PART 1 算法的优化 课堂导入 妈妈让小睿沏茶，需要做这些事 接水：1 分钟 烧水：5 分钟 洗茶壶：1 分钟 洗茶杯：2 分钟 取茶叶 + 沏茶：1 分钟 核心提问： 小睿怎样安排步骤，才能最快喝到茶？ 最少需要几分钟？ 课堂导入 “畅所欲言” 邀请 2-3 名学生分享自己的沏茶步骤： 学生 1 的方法：接水→烧水→洗茶壶→洗茶杯→取茶叶→沏茶（记录时间） 学生 2 的方法：接水→洗茶壶→烧水→洗茶杯→取茶叶→沏茶（记录时间） 新知探究 计算学生分享方法的总时间： 方法 1：1（接水）+5（烧水）+1（洗茶壶）+2（洗茶杯）+1（取茶叶 + 沏茶）=10 分钟 方法 2：1（接水）+1（洗茶壶）+5（烧水）+2（洗茶杯）+1（取茶叶 + 沏茶）=10 分钟 提问：“有没有比 10 分钟更短的方法？” 新知探究 算法步骤（按 “顺序执行”，无优化）： 第 1 步：接水（1 分钟）→第 2 步：烧水（5 分钟，等待，不做其他事）→第 3 步：洗茶壶（1 分钟）→第 4 步：洗茶杯（2 分钟）→第 5 步：取茶叶 + 沏茶（1 分钟） 总时间：1+5+1+2+1=10 分钟 问题分析：“烧水的 5 分钟里，什么都没做，浪费了时间！” 新知探究 算法步骤（利用烧水的等待时间,优化后）： 第 1 步：接水（1 分钟）→第 2 步：烧水（5 分钟，同时做：洗茶壶 1 分钟 + 洗茶杯 2 分钟）→第 3 步：取茶叶 + 沏茶（1 分钟） 时间拆分：1（接水）+5（烧水 + 洗茶具）+1（沏茶）=7 分钟 关键优化点：“在不影响主要步骤（烧水）的前提下，利用等待时间做其他事！” 新知探究 新知探究 “算法优化”的定义： 根据一定标准（如 “最省时间”），对比不同算法，选择最优方案的过程，就是算法的优化。 小组探究 问题提出： “计算 1 到 100 所有整数的和，大家会用什么方法？” 说说自己的计算步骤： 可能的方法：1+2=3→3+3=6→6+4=10→… 一直加到 100 方法命名：“这种从第一个数依次加到最后一个数的方法，叫‘直接累加算法’”。 这种方法要加 99 次，有没有更简单的？ 新知探究 直接累加算法的步骤： 第 1 步：算 1+2=3→第 2 步：算 3+3=6→第 3 步：算 6+4=10→…→第 99 步：算 4950+100=5050 不足分析： 步骤多：需要 99 次加法 易出错：步骤多了容易算错 200 多年前，数学家高斯用了一种更巧的方法，只需要 1 步加法和 1 步乘法！ 新知探究 高斯的思路： 发现规律：1+100=101，2+99=101，3+98=101… 共 50 组这样的数 计算方法：101×50=5050 算法步骤： 第 1 步：找规律（1+100=101，共 50 组） →第 2 步：计算 101×50=5050 优势：仅 2 步，速度快、不易错 新知探究 新知探究 算法优化的意义： 提高效率：减少步骤，节省时间 降低难度：减少错误，更易执行 节约资源：复杂问题中，减少计算资源消耗 智慧挑战 场景：“早上整理书包需要做这些事（每件事单独做的时间）： 装课本：3 分钟 装文具：2 分钟 擦书包：2 分钟 检查作业：3 分钟 任务：“设计优化的整理顺序，最少需要几分钟？” 小组讨论：4 人一组，10 分钟内完成，派代表分享。 智慧挑战 优化方案： 第 1 步：装课本（3 分钟，同时擦书包 2 分钟） 第 2 步：装文具（2 分钟） 第 3 步：检查作业（3 分钟） 总时间：3+2+3=8 分钟 对比未优化方案（顺序执行）：3+2+2+3=10 分钟，节省 2 分钟 “还有其他优化方案吗？” 场景：“早上整理书包需要做这些事： 装课本：3 分钟 装文具：2 分钟 擦书包：2 分钟 检查作业：3 分钟 任务：“设计优化的整理顺序，最少需要几分钟？” 小组讨论：4 人一组，10 分钟内完成，派代表分享。 智慧挑战 智慧挑战 解析：第 1 步：装课本（3 分钟，同时擦书包 2 分钟） 第 2 步：装文具（2 分钟） 第 3 步：检查作业（3 分钟） 总时间：3+2+3=8 分钟 对比未优化方案（顺序执行）：3+2+2+3=10 分钟，节省 2 分钟 答案： 知识总结 探寻身边的算法 什么是算法 算法的特征 算法的优化 兴趣园地 小容有两个杯子，一个杯子可以盛3升水，另一个杯子可以盛5升水。 请问，小睿该如利用这两个杯子量出4升水? 谢谢 下节课见！ Thanks！ 鲁教版·五年级 $