第2课 算法认识与体验（教案）2025-2026学年五年级全一册信息科技人教版

该小学信息科技教学设计聚焦算法“输入-处理-输出”基本流程模型，通过回顾上节课西红柿炒鸡蛋案例，提出“做菜与数学运算的共同结构”问题，搭建从生活实例到抽象模型的学习支架，衔接旧知与新知。 特色在于跨案例对比与实践体验，通过西红柿炒鸡蛋与136+92运算案例引导学生抽象流程模型，培养计算思维；24点游戏让学生动手设计算法步骤，提升数字化学习与创新能力。强调算法严谨性渗透信息社会责任，帮助学生建立结构化思维，教师可直接使用分层作业与评价工具，提升教学效率。

《算法认识与体验》教学设计 教材版本： 义务教育信息科技课程资源（五年级） 课时安排： 1课时（40分钟） 授课对象： 五年级学生 一、教材分析 本课是五年级第一单元第二课，基于2022年版课标“身边的算法”模块，在首课理解算法含义的基础上，引导学生提炼“输入-处理-输出”的基本流程模型。教材通过“做菜”与“数学运算”跨学科案例对比，渗透计算思维的结构化思想，为后续学习算法描述与优化奠定模型基础，体现“科”与“技”的有机融合。 二、学情分析 1．认知基础： 学生已初步感知算法的概念，能列举生活实例，但对算法的内在结构缺乏系统性认知。 2．能力特点： 具备初步的抽象概括能力，但对“输入-处理-输出”模型的理解需要借助具体情境支撑。 3．学习障碍预测： 可能将“输入”狭隘理解为“原材料”，难以迁移到数据、信息等抽象输入；对“处理”步骤的顺序性与严谨性认识不足。 三、教学目标 1.计算思维： 通过分析典型案例，能抽象出算法“输入-处理-输出”的基本流程模型，并用其描述问题解决过程。 2.信息意识： 理解计算机算法对输入数据的严格要求，感知信息在算法中的核心作用。 3.数字化学习与创新： 能运用自然语言或简易图示描述数学运算等抽象问题的算法步骤。 4.信息社会责任： 认识到标准化流程对保证结果准确性的价值，养成严谨、有序的做事习惯。 四、教学重难点 重点： 理解并提炼算法的基本流程：输入、处理、输出三个组成部分。难点： 将生活情境中的“输入-处理-输出”模型迁移至抽象问题（如数学运算、信息处理），理解计算机算法对“明确性”的更高要求。 五、教学准备 教师准备： 教学课件、西红柿炒鸡蛋流程图磁贴、数学加法动画演示、24点游戏数字卡片（2-10）、学习单、流程图绘制模板。 学生准备： 记录本、课前尝试计算“136+92”并思考计算过程。 六、教学过程 环节一：温故引新，提出问题（3分钟） 活动1：知识链接 快速回顾：“上节课我们知道了算法是明确的、可执行的操作步骤。谁能用一句话说说什么是算法？” 情境再现： 展示上节课西红柿炒鸡蛋的7个步骤（课件）。 问题驱动：“做菜有步骤，但做菜过程能不能分成几个大环节？计算器算加法也有步骤，它和做菜有什么共同结构？” 揭示目标： 本节课将揭开算法内部的“秘密结构”（板书：算法的基本流程）。 设计意图： 承上启下，从旧知中引出新问题，激发学生对算法结构的探究兴趣。 环节二：案例分析，建构模型（8分钟） 活动2：解构西红柿炒鸡蛋的流程 1.环节划分（3分钟） 提问引导：“做菜前、做菜中、做菜后，我们分别做了什么？”学生回答 → 教师提炼： 准备材料→动手制作→获得菜肴。 技术对接：“在算法世界里，这三个环节有专业名称——输入、处理、输出。” 2.流程图呈现（3分钟） 动态演示： 用动画将7个步骤归类飞入“输入-处理-输出”框图（课件）。深度追问：“输入只有食材吗？”（工具、调味料、能量） “输出只有菜肴吗？”（经验、成就感） 概念强化： 输入是“开始有的”，处理是“怎么做的”，输出是“最终得到的”。定义生成（2分钟）学生尝试： 用自己的话解释“什么是输入/处理/输出”。教师精讲： 板书——输入（有）→ 处理（做）→ 输出（得）。 设计意图： 通过熟悉案例的环节解剖，直观建构流程模型，为迁移应用搭设支架。 环节三：数学运算，迁移应用（12分钟） 活动3：算法化运算——136+92 1.唤醒经验（2分钟） 现场计算： 全体学生计算“136+92”，并思考“你是怎么一步一步算出来的？”暴露思维： 邀请2-3名学生上台口述计算过程，教师同步记录关键动作。 2.步骤提炼（5分钟） 小组协作： 发放学习单，要求将加法过程分解为不少于4个步骤，写在“流程图模板”上。典型展示： 投影展示2份学生作品，对比评价哪份更“明确、可操作”。优化精讲： 师生共同完善，生成教科书式的5步标准算法（课件逐条呈现）。 3.模型映射（3分钟） 对应连线： 学生在学件上拖动“输入、处理、输出”标签到加法算法的相应步骤。教师提问：“两个加数是什么？和是什么？中间计算属于什么？”结论： 加法算法的输入是两个加数，处理是竖式计算规则，输出是和。 4.拓展验证（2分钟） 举一反三：“减法、乘法、除法是否也遵循这个流程？”（学生快速回答）追问提升：“计算机做加法，步骤必须更严谨，为什么？”（引出下环节） 设计意图： 将流程模型从生活情境迁移至数学运算，实现从具体到抽象的认知跃升，突破教学难点。 环节四：对比总结，深度理解（8分钟） 活动4：寻找算法的DNA 1.异同对比（4分钟） 小组讨论： 发放对比分析表，从“场景、目标、输入、处理、输出”五个维度比较做菜与加法。汇报交流： 小组代表分享发现——“不同场景，相同结构”。教师点睛：“输入-处理-输出是算法的基本DNA，所有算法都有这个骨架。” 2.严谨性升级（4分钟） 情境创设：“若让计算机执行这两个算法，哪里需要修改？”头脑风暴： 学生提出需明确“油量50ml”“翻炒2分钟”“进位规则精确到数位”等。价值升华： 强调计算机算法语言必须严谨、无歧义、可自动执行，这是人与计算机对话的契约。 设计意图： 通过对比分析提炼普适模型，并通过“计算机执行”情境强化算法严谨性认知。 环节五：游戏实践，内化体验（7分钟） 活动5：24点游戏算法初探 1.规则讲解（1分钟） 介绍24点游戏规则（1-10抽4个数，+-×÷各用一次得24）。小组挑战（4分钟）分发卡片： 每组抽取4个数字（如3、8、8、1）。协作解题： 小组讨论并写出计算步骤，要求标注“输入（4个数）→处理（运算顺序）→输出（24）”。展示分享： 2个小组汇报算法，其他组验证可行性。 2.算法反思（2分钟） 教师提问：“如果计算机解24点，它会怎么尝试？”（枚举所有组合）启示： 人靠智慧巧算，计算机靠算法穷举，但都遵循“输入-处理-输出”。 设计意图： 通过益智游戏让学生在“做”中体验算法思维，强化流程模型应用，增强学习兴趣。 环节六：课堂总结，分层作业（2分钟） 活动6：总结与延伸 1.要点回顾（1分钟） 学生总结： 3名学生分别总结“输入、处理、输出”的含义。教师串联： 用流程图板书完整知识框架。 2.作业布置（1分钟） 必做： 完成学习单“描述早晨起床到出门的算法”，标注三环节。选做（二选一）：A. 观察自动售货机购物过程，写出其算法输入、处理、输出。B. 思考班级“卫生检查打分系统”的输入、处理、输出分别是什么。设计意图： 简洁总结，分层作业满足不同学生需求，将课堂所学延伸至真实数字生活。 七、板书设计 第2课 算法认识与体验 算法的基本流程 输入 → 处理 → 输出 （有） （做） （得） 案例印证： 1. 西红柿炒鸡蛋输入：食材、工具处理：按菜谱操作输出：菜肴 2. 计算 136+92输入：136、92处理：竖式相加规则输出：228核心：不同问题，相同结构要求：步骤必须严谨、明确 八、作业设计 必做作业： 完成“我的早晨算法”三段式描述，要求每个环节不少于2个具体步骤。 选做作业（二选一）： A.观察探究类： 记录家附近红绿灯一个周期的变化，分析其“输入（车辆/行人检测）→处理（时序逻辑）→输出（信号）”流程。 B. 系统设计类： 为班级图书角设计一个“借阅登记算法”，重点描述“处理”环节的校验规则。 九、教学评价设计 评价维度 评价指标 评价工具 评价主体 模型理解 能正确标注案例的输入、处理、输出环节 学习单连线题 教师评价+自评 迁移应用 能为24点、加法等新案例建立流程模型 小组讨论记录 组内互评+师评 思维表现 能提出细化步骤使算法更严谨的建议 课堂提问记录 教师观察评价 十、教学反思要点 1.时间弹性： 环节三“数学运算”学生步骤提炼速度差异大，需准备“快速版”和“深度版”两套引导方案。 2.抽象支架： 对理解困难的学生，可提供“输入-处理-输出”实物卡片，让其通过粘贴物理操作强化认知。 3.技术融合： 下节课可引入“流程图绘图软件”（如ProcessOn），将手绘流程数字化，为后续学习铺垫。 4.生成性资源： 收集学生的“24点算法”典型错误（如步骤跳跃），作为第三课“算法的明确性”教学素材。 学科网（北京）股份有限公司 $