内容正文:
苏科版五上 第2单元第4课 组合运用控制结构
1、 教学目标
信息意识:通过 “穿越迷宫” 游戏设计,感知控制结构组合在算法中的核心作用,理解算法与实际问题解决的关联。
计算思维:能在游戏制作中识别顺序、分支、循环结构的应用场景,掌握三种结构的组合方法,提升逻辑拆解能力。
数字化学习与创新:在游戏创意优化中,尝试将新颖想法转化为程序,培养数字化工具的实践与创新能力。
信息社会责任:讨论游戏设计中 “障碍合理性”“终点反馈友好性”,思考算法对用户体验的影响,树立责任意识。
2. 知识与技能
能设计包含 “顺序 + 分支 + 循环” 的算法,用于解决 “穿越迷宫” 游戏的核心问题。
独立完成游戏程序编写(角色移动、终点判断、障碍检测),并能进行简单创意优化。
3. 过程与方法
通过 “情境发现问题 — 拆解问题 — 实践解决 — 创意优化” 的流程,体验算法设计的完整过程,学会用小组合作、试错调试的方法解决编程问题。
4. 情感态度与价值观
在“帮助角色闯关”的情境中体会算法设计的乐趣,培养细心调试程序的习惯,增强解决复杂问题的自信心。
2、 学情分析
知识基础:学生已初步认识顺序、分支、循环三种单一控制结构,对 “算法” 有模糊概念,但未接触过 “结构组合” 的实际应用。
技能水平:能完成编程软件的基础操作(如添加角色、编写简单脚本),但对 “循环 + 分支” 的嵌套逻辑理解较弱。
兴趣与困难:对 “角色闯关” 类游戏兴趣浓厚,但易在 “持续移动(循环)+ 障碍判断(分支)” 的组合上卡壳,需具象化引导。
3、 课时安排与教学重难点
课时安排:1 课时。
重点:理解并掌握顺序、分支、循环结构的组合运用方法。
难点:将 “游戏需求” 转化为 “组合控制结构的算法”,尤其是循环与分支的嵌套应用。
4、 教学过程
一、创设情境,发现问题 ——“小科 的迷宫困境”
1. 情境导入
教师活动:
播放动画短片:“角色小科 1 被困在简单迷宫里,面前有小红旗终点,但不知道怎么‘走’(移动),也不知道怎么‘确认到终点’,还担心碰到迷宫墙壁(障碍)会卡住。”
展示实物迷宫模型:邀请 1 名学生上台用手指 “带小科(贴纸)闯关”,引导全班观察:“刚才同学带小科 1 闯关时,做了哪几件关键的事?”
提炼问题:“如果我们要在电脑上做一个‘小科 1 闯迷宫’的游戏,得解决哪些问题才能让小科 1 顺利到终点?” 最终聚焦核心问题:如何组合三种控制结构,实现 “小科 1闯迷宫” 游戏?
学生活动:
观看动画,观察实物迷宫闯关过程,举手分享关键动作(如 “先画迷宫”“看有没有到小红旗”“一直走直到终点”)。
围绕 “电脑游戏怎么做” 展开讨论,初步感知游戏制作的核心需求。
设计意图:用 “角色困境” 创设代入感情境,将抽象的 “控制结构” 与具象的 “闯关动作” 关联,让学生自然发现问题,激发解决欲望。
二、分解问题,解决问题 ——“帮小科 1闯过每一关”
子问题 1如何用顺序控制结构完成游戏基础元素的创建与摆放?
活动 1:搭建迷宫 “家”
情境承接:“小科 首先需要一个‘迷宫家’,没有迷宫和小红旗,闯关就无从谈起。我们先帮他搭建游戏的基础框架吧!”
教师活动:
演示 “顺序控制结构” 的应用:“搭建迷宫要按‘先画背景→再加角色→摆对位置’的顺序来,这就是顺序结构 —— 一步一步按先后做。”
给出操作指引:①打开编程软件,选择 “迷宫” 背景(或手绘简单迷宫);②添加 “小科 ” 角色和 “小红旗” 角色;③将小红旗放在迷宫终点位置,保存文件。
巡视指导,重点关注操作不熟练的学生,确保每人完成基础框架。
学生活动:
跟随教师演示,按 “顺序” 操作,搭建 “迷宫背景 + 小科 + 小红旗” 的基础模型。
设计意图:通过 “搭框架” 的简单任务,让学生直观理解 “顺序结构” 的含义,为后续复杂功能铺垫,降低入门难度。
子问题2:怎么判断 “已经到达终点” 并告诉玩家 “成功”?
活动 2:设置 “终点欢呼”
情境承接:“迷宫和角色都有了!但小科 走到小红旗旁边时,不知道‘自己成功了’,我们得给他加一个‘判断功能’,就像闯关成功时的‘欢呼提示’。”
教师活动:
引导分析 “分支结构”:“‘如果小科 1 碰到小红旗,就显示‘成功’;如果没碰到,就继续走’—— 这种‘根据条件做不同事’的逻辑,就是分支结构。”
演示程序编写:在 “小科” 的脚本中添加 “重复执行”(先铺垫循环,为后续做准备)+“如果(碰到小红旗),那么(说‘成功!’2 秒)” 的分支脚本。
组织 “试错小任务”:故意让小科 1 不碰小红旗,观察是否有提示;再让小科 1 碰小红旗,验证提示是否出现,引导学生发现 “分支结构的条件关键”。
学生活动:
跟随编写分支脚本,完成后反复测试 “碰到 / 不碰到小红旗” 的效果。
小组内互相演示,讨论:“如果想加‘播放欢呼声’的效果,该在哪一步加?”(强化分支结构的应用灵活度)
设计意图:通过 “加终点提示” 的任务,让学生在实践中理解 “分支结构” 的核心是 “条件判断”,同时用 “试错测试” 培养细心调试的习惯。
子问题3:怎么让小科“一直跟着鼠标动”(持续操作),且碰到障碍物时 “停下来或退回去”?
活动 3:实现 “灵活移动 + 避障”
情境承接:“小科 1 能判断终点了,但他还不会‘一直跟着我们的鼠标走’,而且碰到迷宫墙壁会‘撞上去卡住’—— 这两个问题得一起解决,让他能灵活闯关!”
教师活动:
拆解任务:①“一直跟着鼠标动”—— 需要 “循环结构”(重复执行移动指令);②“碰到障碍就停”—— 需要在循环里加 “分支判断”(如果碰到墙壁,就停止移动)。
演示 “循环 + 分支” 嵌套:在 “小科 ” 的脚本中添加 “重复执行(如果碰到墙壁,那么停止脚本;否则,面向鼠标指针移” 的嵌套脚本。
分组互助:将学生分成 4 人小组,每组发放 “障碍检测小贴士”(如 “墙壁颜色要和迷宫背景区分开,方便程序判断”),鼓励会的学生帮不会的同学调试。
学生活动:
编写 “循环 + 分支” 嵌套脚本,反复测试 “跟随鼠标” 和 “碰到障碍停止” 的效果。
小组内交流:“如果想让小科碰到障碍后‘退一步’,而不是‘停止’,该怎么改脚本?”(深化对嵌套逻辑的理解)
设计意图:针对学生易困惑的 “循环 + 分支” 嵌套,用 “灵活移动 + 避障” 的实用任务突破难点,通过小组互助降低学习压力,提升合作能力。
子问题4:如何把前面的顺序、分支、循环结构组合起来,还能给迷宫加 “复杂路线”“多障碍物” 等创意,让游戏更好玩?
活动 4:升级 “趣味迷宫”
情境承接:“小科 1 已经能顺利闯简单迷宫了!但他觉得‘迷宫太简单,不好玩’—— 我们来给迷宫升级,加一些创意,让闯关更有挑战性!”
教师活动:
引导创意方向:“可以加什么?比如更复杂的迷宫路线、多面‘移动的墙’、‘收集金币才能到终点’的额外条件…… 这些创意都需要组合前面学的三种结构。”
提供 “创意转化指引”:如 “加移动的墙”—— 需要 “顺序(初始化墙的位置)+ 循环(墙重复移动)+ 分支(如果墙碰到小科 ,就重置小科 位置)”。
组织 “创意展示”:邀请 2-3 组学生展示自己的升级迷宫,讲解 “用了哪几种控制结构,解决了什么问题”。
学生活动:
小组讨论创意,确定 1 个升级方向,修改程序(如加障碍物、改移动规则)。
展示小组作品,倾听他人创意,思考 “自己的程序还能怎么优化”。
设计意图:通过 “创意升级” 任务,让学生主动组合三种控制结构,将创意转化为程序,落实 “数字化学习与创新” 素养,同时通过展示增强自信心。
三、回顾问题,知识建构 ——“小科 的闯关总结会”
1. 知识梳理
教师活动:
出示 “小科 1 闯关流程图”(对应四个子问题的解决过程),引导学生回顾:“我们帮小科 1 闯过了哪四关?每一关用了什么控制结构?”
绘制 “控制结构组合思维导图”:中心是 “组合运用控制结构”,分支分别是 “顺序结构(搭框架)”“分支结构(判终点 / 避障)”“循环结构(持续移动)”,标注 “循环 + 分支可嵌套”“三种结构可组合解决复杂问题”。
联系生活:“除了迷宫游戏,生活中还有哪些地方用到‘控制结构组合’?比如‘早上起床(顺序:穿衣→刷牙→吃饭)’‘过马路(分支:红灯停,绿灯走)’‘每天背单词(循环:每天重复背)’。”
2. 总结升华
教师活动:
肯定学生成果:“今天大家不仅帮小科 闯过了迷宫,还学会了‘用控制结构组合解决问题’—— 这就是算法设计的核心!”
布置 “课后小任务”:“回家后,试着用今天学的方法,设计一个‘小猫找鱼’的简单游戏,明天和同学分享你的算法。”
学生活动:
回顾本节课的收获,明确 “控制结构组合” 的重要性。
记录课后任务,激发持续探索的兴趣。
设计意图:通过 “总结会” 的情境,引导学生梳理知识脉络,形成结构化认知,同时联系生活实例实现知识迁移,为后续学习奠定基础。
学科网(北京)股份有限公司
$