项目五：了解算法及其基本控制结构（第一课时）教学设计-2025-2026学年沪科版高中信息技术必修一

该高中信息技术教学设计聚焦算法的概念、特征及描述方法，通过智能家居视频情境导入，承接数据处理单元，开启算法与程序设计学习，以洗衣机洗衣流程为案例搭建具体到抽象的学习支架。 特色在于案例分析法对比洗衣机粗略与精确流程，任务驱动绘制排水流程图，助力学生通过计算思维抽象步骤，借数字化学习与创新掌握流程图工具，信息意识感知算法在智能生活中的核心作用，为教师提供清晰教学路径，提升学生实践与思维能力。

《描述洗衣机的洗衣流程——了解算法及其基本控制结构》教学设计 课程基本信息 学科 信息科技 年级 高一 课时 1课时 课题 项目五：描述洗衣机的洗衣流程——了解算法及其基本控制结构（第一课时） 教学依据分析 课程标准分析 本节课依据课程标准中“掌握算法概念、特征及其描述方法”的要求，是学生理解计算机科学核心思想——计算思维的起点，为后续学习程序设计奠定基础。 教材内容分析 书名：普通高中信息技术 必修一 数据与技术教材 出版社：上海科技教育出版社 本项目是教材第三单元的第一个项目，承接“数据处理”单元，开启“算法与程序设计”单元。教材以洗衣机洗衣流程为范例，将抽象的算法概念具体化、生活化。 学情分析 高一学生已具备一定的逻辑思维能力，在日常生活中接触过多种智能设备，对“程序”有模糊概念。但将具体流程抽象为精确的“算法”，并理解其严谨的特征，仍是学习难点。学生动手意愿强，适合通过活动建构知识。 教学方法 情境教学法：通过智能设备视频创设真实情境，激发兴趣，引出课题。 案例分析法：以“洗衣机洗涤流程”为核心案例，引导学生对比分析，自主建构算法概念与特征。 讲授演示法：精讲算法核心概念，并示范流程图的规范绘制。 任务驱动法：通过“绘制排水流程图”任务，让学生在动手实践中巩固技能。 教学目标 知识与技能 1. 能够说出算法的定义，并能列举生活中的算法实例。 2. 能解释算法的五个基本特征 3. 能使用自然语言和流程图描述简单的算法。 过程与方法 通过对比分析洗衣机的“粗略流程”与“精确步骤”，经历从具体到抽象的思维过程，掌握剖析算法特征的方法。 情感、态度与价值观 感受算法在智能生活中的普遍性和重要性，激发学生探究计算机科学原理的兴趣。 【核心素养目标】 信息意识：感知并识别生活中各类智能设备（如洗衣机）的工作都依赖于特定的算法规则，认识到算法是驱动数字世界运行的重要基础。 计算思维：通过将模糊的生活流程（如“洗涤”）分解、抽象为一系列精确、有限的步骤，掌握用算法描述问题的基本方法，并学会使用流程图这一工具进行规范表达。 数字化学习与创新：学会使用流程图这一数字化工具有序地表达算法逻辑，为未来的数字化表达与创新奠定基础。 信息社会责任： 初步建立技术伦理观：通过讨论“算法步骤必须明确、无歧义”，引申到在设计任何系统或与人协作时，指令和规则都应清晰、负责任，避免因模糊不清而导致误解或错误，初步建立严谨、负责的技术开发态度。 认识算法的双面性：通过感受算法带来的生活便利，初步意识到算法作为一种强大工具，其设计和使用需要遵循正确的价值观和伦理规范，为后续学习算法的潜在偏见、安全风险等社会影响埋下伏笔。 教学重难点 教学重点：算法的概念与五大特征；流程图的规范描述。 教学难点：对算法“确定性”和“可行性”特征的深刻理解；将自然语言描述转化为规范的流程图。 教学准备 教师准备：多媒体课件、洗衣机工作视频、“快洗”与“洗涤”步骤素材、流程图符号卡片、学习任务单。 学生准备：预习教材项目五引言部分，观察家用电器的自动化工作过程。 教学过程 教学环节 时间 教师活动 学生活动 设计意图 情境导入 5分钟 1. 播放扫地机器人等智能家居协同工作的炫酷视频。 2. 提问：“这些设备为何能如此智能、精准地完成任务？” 1. 观看视频，感受智能。 2. 思考并回答：“程序”、“预设步骤”等。 创设震撼情境，激发兴趣，引导学生从现象思考本质，从多场景中提炼共性，自然引出“算法”概念。 新知探究 20分钟 活动1（8分钟）：建构算法概念 1. 给出算法定义：解决问题的有限步骤序列。 2. 引导学生列举更多实例（如：微波炉热牛奶、导航规划路径）。 活动2（12分钟）：剖析算法特征 1. 展示洗衣机“快洗”宏观流程，追问：“‘洗涤’这一步，机器能直接执行吗？” 2. 呈现精确的“洗涤”子算法：重复5次 {正转30秒→停2秒→反转30秒→停2秒}。 3. 引导学生对比分析，总结五大特征： - 有穷性：洗5次结束。 - 确定性：时间、动作明确。 - 可行性：电机可执行。 - 输入：0个（模式预设）。 - 输出：完成洗涤、鸣叫。 1. 理解定义，列举实例。 2. 对比“粗略描述”与“精确步骤”，理解算法必须无歧义。 3. 小组讨论，结合实例理解并解释算法的五个特征。 将抽象定义锚定在具体实例上，帮助学生完成从生活概念到学科概念的跨越。 通过对比冲突，让学生深刻理解算法“确定性”和“可行性”的精髓。将抽象特征与具体实例强关联，突破难点，便于记忆和理解。 技能初建 15分钟 活动3：学习算法描述——流程图 1. 引出工具：文字描述仍显冗长，需要更直观的工具——流程图。 2.  讲解符号：讲解起止框、处理框、判断框、流程线等。 3. 示范绘制：师生共同在黑板上，将“洗涤”子算法（重复5次）用流程图绘制出来。 4. 布置任务：请学生在学习任务单上，将“排水”流程用流程图绘制出来。 1. 认识流程图符号。 2. 观看教师示范，学习绘制规范。 3.动手练习，绘制简单流程图。 “师生共绘”是关键（技能奠基），能有效纠正学生可能出现的潜在错误。即时练习巩固技能，为下节课的综合应用打基础。 总结与作业 5分钟 1. 以思维导图回顾：算法（定义）→五大特征→流程图（工具）。 2. 布置作业： 基础题：用自然语言和流程图描述“用电饭煲煮饭”的算法。 挑战题：思考“根据衣物量自动调节水位”的算法，包含哪些特征？ 1. 参与回顾总结。 2. 记录作业。 梳理知识体系，构建完整认知。分层作业满足不同学生需求，挑战题为下节课做铺垫。 板书设计 算法及其描述方法 1、 概念 2、 五大特征 有穷性；确定性；可行性；输入(0/N)；输出(1/N) 3、 描述工具 自然语言 流程图 教学评价设计 过程性评价：通过课堂提问、小组讨论情况、流程图练习成果评价学生对算法概念和特征的理解程度。 终结性评价：通过课后作业评价学生能否独立运用自然语言和流程图描述算法。 2 学科网（北京）股份有限公司 $