第13课 让计算机会数数（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while循环的程序实现，通过“人机数数挑战”情境导入，学生口头数1-100需40秒，计算机仅0.01秒，制造反差激发兴趣。衔接已学顺序、分支结构，用流程图补全和口诀搭建支架，引导从人工数数抽象循环三要素。 特色体现“做中学”理念，学生经历“输入程序-运行出bug-调试修正”试错过程内化语法，数据可视化对比人机算力（人1秒2-3个vs计算机1秒500万次）培养信息意识，伦理思辨（任务分工）渗透信息社会责任，多维度评价与反思措施助力教师教学，提升学生计算思维与数字化创新能力。

《让计算机会数数》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 本课是五年级第四单元起始课，基于2022年版课标"身边的算法"模块，聚焦循环结构的程序实现与计算机算力优势的感知。教材以"从1数到100"这一看似简单的问题为切入点，引导学生经历"人工数数→算法描述→程序验证→效率对比"的认知过程，理解循环结构如何化繁为简，体会计算机"不厌其烦、快速重复"的工作特点。本课首次系统引入while循环语法，将算法思维与程序实现深度绑定，为后续"算法效率优化"单元奠定理论与实践基础，体现"科"（算法原理）与"技"（编程实现）并重的课程理念。 二、学情分析 1.认知基础：学生已掌握顺序、分支结构，能绘制简单流程图，但对"循环次数不确定"的while循环缺乏直观认知。 2.能力特点：对"数数"这一基础操作易轻视，需通过"数奇数、数偶数、数倍数"等变式任务维持挑战感；对计算机秒级处理百万级数据的能力缺乏量级概念。 3.学习障碍预测：难以理解c = c + 1赋值语句的"先计算再存储"特性；混淆循环条件c <= 100与循环终止时机；忽视循环控制变量初值设置对结果的影响。 三、教学目标（对应核心素养） 1.计算思维：通过"从1数到100"问题，能用自然语言与流程图描述循环算法，理解循环体、循环条件、循环控制变量三要素。 2.信息意识：感知计算机处理重复任务的速度优势（百万次/秒）与稳定性，理解算法是释放算力的关键。 3.数字化学习与创新：掌握Pythn中while循环的基本语法，能修改程序实现"数奇数""数倍数"等变式任务。 4.信息社会责任：认识到计算机"不厌其烦"的特性可用于替代人类枯燥劳动，思考技术伦理（何时该用计算机，何时该用人）。 四、教学重难点 重点：理解while循环"条件成立则重复，不成立则退出"的执行逻辑，掌握while 条件:语法格式。 难点：理解循环控制变量（c）在循环体中先使用、再修改的执行顺序，以及c = c + 1语句实现计数器的机制。 五、教学准备 教师准备：教学课件、Pythn环境（已测试数数程序）、学习单（含流程图补全、程序填空、效率记录表）、秒表计时器、纸笔数数挑战道具。 学生准备：记录本、课前尝试用自然语言描述"如何教3岁小孩从1数到100"。 六、教学过程 环节一：情境导入，制造反差（3分钟） 活动1：数数挑战 教师提问："从1数到100，需要多少秒？"（学生预估：30-60秒） 现场挑战：邀请1名学生上台口头数数，教师用秒表计时（实际约40秒）。 计算机预告："今天让计算机来数，看它用多久？" 设计意图：通过人机对比制造反差，激发学生对计算机数数速度的好奇心。 环节二：任务分析，算法设计（8分钟） 活动2：从人到机的算法转化 1.人工数数规律（3分钟） 提问链： "你数数时，每个步骤相同吗？"（输出数字→加1→判断） "100个数要画100个框吗？"（没必要，重复操作可用循环） 规律提炼：板书：初始1→输出→加1→判断≤100→重复 2.循环三要素建模（5分钟） 师生共建：在学习单上标注： 循环控制变量c：初值1，终值101 循环条件：c <= 100 循环体：print(c)+c = c + 1 流程图补全：学生补全半成品流程图（输出c→c=c+1→判断c≤100→返回）。 口诀记忆："变量c先赋1，条件成立才循环，循环体内两件事，输出加1不能乱。" 设计意图：从人工数数中抽象循环模型，三要素清晰化，为编程实现搭设支架。 环节三：程序实现，突破难点（12分钟） 活动3：让while循环跑起来 1.语法学习（4分钟） 教师演示：打开Pythn，逐行输入： c = 1 while c <= 100: print(c) c = c + 1 关键讲解： c = c + 1：先计算右边c+1，再赋值给左边c 缩进4个空格：循环体归属标志 条件c <= 100：当c为101时条件假，循环终止 2.学生实践（5分钟） 学习单任务一：学生独立输入程序，运行观察结果（屏幕快速滚动1-100）。 错误诊断：教师巡视，收集典型错误： 缩进错误（导致无限循环） c = c + 1写在循环外（只输出1） 条件写成c < 100（少输出100） 3.调试修正（3分钟） 错误展示：投影典型错误代码，学生"找茬"并修正。 概念强化：强调循环体必须包含修改循环变量的语句，否则死循环。 设计意图：通过"输入→运行→出bug→修正"的试错过程，让学生深刻内化while循环语法与逻辑。 环节四：效率对比，算力感知（10分钟） 活动4：计算机有多快？ 1.数数速度测试（5分钟） 程序对比：运行"数数.py"（只计数不输出）与"数数并输出.py"（计数+输出）。 学生计时：用秒表记录两个程序运行时间（约0.01秒 vs 0.5秒）。 数据计算：学习单任务二：估算1秒能数多少次？（几百万次 vs 几百次） 2.人机对比震撼（3分钟） 数据可视化：用柱状图对比： 人：1秒数2-3个 计算机（不算）：1秒500万次加法 计算机（算）：1秒2000次输出 价值提炼：教师总结："计算机的优势是算得快且稳，输出是瓶颈。" 3.伦理思辨（2分钟） 提问："哪些任务应该交给计算机？哪些必须人来做？" 讨论引导：计算机适合重复计算，人适合创造性思考，各司其职。 设计意图：通过量化数据让学生直观感知算力优势，渗透技术伦理与责任意识。 环节五：巩固拓展，变式创新（5分钟） 活动5：让计算机数奇数、数倍数 1.数奇数任务（2分钟） 问题："只输出1-100的奇数，c初始值？每次加几？" 学生修改：c = 1→c = 2，c = c + 1→c = c + 2 运行验证：输出1,3,5,...,99 2.数倍数任务（3分钟） 挑战任务："输出1-100中能被5整除的数"（学习单任务三）。 算法提示：用分支结构嵌套在循环中： c = 1 while c <= 100: if c % 5 == 0: print(c) c = c + 1 学生尝试：独立编写并运行，教师提供"条件判断+循环"支架。 设计意图：通过变式任务强化循环控制变量的灵活性，初步体验循环+分支的复合结构。 环节六：课堂总结，作业分层（2分钟） 活动6：总结与作业 要点回顾：学生齐读"while循环歌"：while条件真，循环体里跑，变量要自增，条件假了停。 作业布置： 必做：完成学习单"打印1到n之间的所有偶数"程序填空（c=2, c=c+2）。 选做（二选一）： A. "逢七必过"游戏：1-100报数，是7的倍数或末位是7则输出"过"（提示：循环+if）。 B. 思考：若去掉c = c + 1，程序会怎样？为什么？ 设计意图：口诀强化记忆，分层作业兼顾基础巩固与高阶挑战。 七、板书设计 第13课 让计算机会数数 while循环三要素： ① 变量c初值（c=1） ② 循环条件（c<=100） ③ 循环体： print(c) c = c + 1 执行顺序：输出→加1→判断→返回 算力对比： 人：40秒/100个 机：0.01秒/500万个 变式：数奇数（c=c+2） 数倍数（if c%5==0） 八、作业设计 必做作业：编写程序：输入自然数n，输出1到n之间的所有偶数（提示：c=2, while c<=n, c=c+2），并运行测试n=50。 选做作业（二选一）： A. 游戏实现类：编写"逢七必过"程序，输出1-100，是7的倍数或末位是7输出"过"，否则输出数字。 B. 思辨探究类：若循环条件写成while True，循环体内必须有break语句才能终止。思考：while循环与fr循环有何区别？（可查阅资料） 九、教学评价设计 评价维度 评价指标 评价工具 评价主体 循环理解 能正确补全流程图三要素 学习单任务一 教师批改+自评 程序编写 能独立编写数数程序并运行 课堂实践+作业 教师评价+互评 变量掌握 能解释c = c + 1的执行过程 课堂提问 教师观察 效率认知 能说出计算机数数的速度优势 学习单任务二 教师评价 十、教学反思要点 1.赋值语句理解：c = c + 1是认知难点，需准备"变量盒子"教具（物理盒子放纸条，取出→加1→放回），通过具身操作强化理解。 2.缩进错误预防：Pythn缩进导致无限循环是易错点，应在IDE中设置"缩进线"可视化提示，并准备"强制停止"快捷键教学。 3.时间分配：环节三"程序实现"易超时，需设置8分钟倒计时，对提前完成学生提供"数倍数"变式任务，避免等待。 4.算力数据真实性："1秒500万次"为估算值，应说明受硬件配置影响，但量级正确，避免绝对化表述。 5.生成性资源：收集学生"逢七必过"程序的典型错误（如条件写错为c%7==0 and c%10==7），作为下节课"逻辑运算符"教学素材。 学科网（北京）股份有限公司 $