第三单元第2课 棋盘覆盖中的分治（教学设计）2025-2026学年五年级上册信息科技苏教版

该小学信息科技教学设计围绕分治算法的基本思想与应用展开，通过4*4棋盘与L形骨牌实物操作导入，让学生在覆盖尝试中感受试错法局限，进而学习分解棋盘的分治策略，后续迁移至排序与赛程编排，构建从具体到抽象的学习支架。 此教学设计以实物操作与情境创设为亮点，借助棋盘覆盖的动手实践、排序的数字卡片操作、赛程编排的实际应用，培养学生计算思维与问题迁移能力，小组合作结合平板上传成果的数字化学习方式，提升学生协作与创新能力，也为教师提供具象化教学活动，降低抽象算法教学难度。

学校 五年级 班级 信息科技 学科教案 教学 内容 第三单元 第2课 棋盘覆盖中的分治 上课时间 总第 课时 教学 目标 （1）理解分治算法的基本思想与核心步骤，掌握其适用于解决的问题特征。 （2）能够运用分治策略分析与分解“棋盘覆盖”等经典问题，并完成问题求解。 （3）初步具备将分治思想迁移至相似情境的能力，尝试解决一类新的可分解问题。 教学重点、难点 教学重点：分治算法的实现步骤。 教学难点：如何将原始问题进行有效且合理地分解，并建立子问题解决方案与原问题的逻辑关联。 教学 准备 4*4和8*8的棋盘模型（可打印）或互动小游戏程序，L形骨牌，分治算法流程图等。 教学流程 第一课时分治思想初探一一棋盘覆盖问题 1.情境导入 教师活动 展示4*4标准棋盘模型和L形骨牌实物，配合动态演示骨牌覆盖过程，并提出引导性问题：当棋盘尺寸扩大到8*8时，我们还能依靠试错的方法完成覆盖吗？学生活动动手尝试用L形骨牌覆盖4*4棋盘，记录尝试过程中的失败原因，使用彩色贴纸标记已覆盖区域，直观感受覆盖难度。 设计意图：通过实物操作创设问题情境，让学生在实践体验中感受试错法的局限性，激发对分治策略的学习兴趣。 2.问题分析与策略探索 教师活动 分发“棋盘覆盖记录表”（表3-2-1），指导学生系统记录每次尝试，设置5分钟完成覆盖的挑战任务，并提出引导性问题：面对复杂的大棋盘，我们能否将它转化为简单的小问题？ 学生活动 以小组合作形式完成骨牌摆放尝试，填写记录表并分析失败原因，分享经验教训，共同探讨问题分解的可能性。 设计意图：通过限时挑战促使学生主动寻求更高效的解决方法，为引入分治策略做好认知铺垫。 3.分治策略理解与应用 教师活动 展示分治算法流程图，演示将4x4棋盘分解为4个2x2子棋盘的过程，重点讲解在棋盘交界处放置关键骨牌的原理，引导学生观察分解后小棋盘的结构特征，总结“分解一解决一合并”三部曲，并作生活化类比：分治就像把大扫除任务分给每个小组，最后合并成果。 学生活动 进行棋盘分解，在教师指导下放置关键骨牌，通过小组协作完成各子棋盘的覆盖任务。 设计意图：通过图形化分解和生活化类比，帮助学生建立分治思维模型，掌握算法核心思想。 4.成果展示与评价 教师活动组织“棋盘覆盖成果展”，设立“最佳合作奖”“最清晰讲解奖”，并引导学生 进行过程性反思。 学生活动 展示完整覆盖的棋盘，用平板记录并上传成果至学习平台，开展组间互评并提出改进建议。 设计意图：通过展示交流巩固学习成果，培养学生的表达能力和协作意识。 第二课时分治思想深化一排序与赛程编排 1.复习导入 教师活动 回顾棋盘覆盖中的分治步骤，提出新问题：如何运用分治思想对杂乱数字进行排序？ 学生活动 小组讨论分治与排序的内在联系，分享对“分解大问题”的理解。 2.分治排序实践 教师活动提出将无序序列2，5，1，7，10，6，9，4，8，3按升序排列的任务，分发数字卡片并演示归并排序完整流程。 学生活动 分组操作数字卡片实践排序，记录每次分解与合并的结果，对比不同排序方法的效率。 设计意图：本环节通过卡片操作这一具象化手段，将抽象的排序算法转化为可触摸、可操作的实践活动，有效降低理解难度。学生在动手分解与合并的过程中，能够直观体会分治策略在数据处理中的高效性，深化对“分解一解决一合并”这一通用逻辑的把握，为从具体问题抽象到普适算法奠定基础。 3.赛程编排挑战 教师活动 提出为8位选手设计7日单循环赛程的实际任务，展示赛程表示例并说明分组原则，指导学生运用分治思想设计比赛方案。 学生活动 分组设计采用先分组后合并策略的赛程表，展示设计方案并说明设计思路，比较不同方案的优劣。 设计意图：此部分旨在实现从算法理解到实际应用的跨越。通过赛程编排这一贴近生活、具有明确规则和约束的真实任务，驱动学生主动迁移并创造性应用分治思想。在方案的设计、比较与优化中，学生能深刻体会到分治策略在解决复杂现实问题时的普适 性与强大威力，从而提升将抽象思维转化为实践方案的综合能力。 4.总结提升 教师活动 组织方案展示与交流，延伸介绍分治思想在大数据处理、项目管理等现代科技中的应用，总结分治思维的核心价值。 学生活动 积极参与讨论，分享学习收获，构建完整的知识体系。 设计意图：通过将课堂所学与前沿科技、现实项目管理进行关联，拓展学生的认知边界，使他们认识到分治思想不仅仅是书本上的算法，更是驱动现代社会高效运转的重要思维方式。此举旨在深化学生对知识价值的认同，激发其持续探索的兴趣，并鼓励他们在更广阔的场景中主动运用计算思维解决问题。 学科网（北京）股份有限公司 $