第5课 循环结构帮绘图（教学设计）-2025-2026学年六年级信息技术上册人教版

该小学信息科技教学设计聚焦循环结构概念及循环体、循环次数要素，通过顺序与循环结构代码对比、生活化抄写作业类比导入，联系学生已有的顺序结构知识，搭建学习支架。 特色在于以认知冲突激发学习动机，跨学科融合数学角度计算（如360°/边数），通过分层任务链（基础重构、规律探索、创意挑战）培养计算思维与数字化学习创新，助力学生提升问题解决与创新能力，为教师提供清晰教学路径。

项目 内容 课题 第5课 循环结构帮绘图 素养目标 1. 计算思维：理解循环结构在程序设计中简化重复性任务的重要意义。能够分析具体任务（如绘制正多边形）中存在的重复操作模式，并将其抽象为"循环体"和"循环次数"两个关键要素。 2. 创造性表达：在掌握基本循环结构后，能够尝试创作更具个性和创意的图形模式，培养创新思维和数字化作品的创作能力。 学情分析 1. 知识基础： 学生已经掌握了顺序结构编程，能够使用基本运动指令控制机器人行动。在上节课的拓展思考中，已经体验过用顺序结构绘制正方形等图形的繁琐过程，对简化代码有强烈的内在需求。 2. 认知特点： 循环结构的概念相对直观，符合"重复做相似事情"的生活经验。但准确识别任务中的可重复单元（循环体），并将其从完整的顺序流程中合理剥离出来，是需要重点培养的思维能力。 教学重点 理解循环结构的基本概念和工作原理，重点掌握"重复执行……次"循环积木的使用方法，能够运用循环结构优化重复性任务的程序设计。 教学难点 准确识别复杂任务中的可重复单元（循环体），理解循环体与循环次数之间的关系，并能够根据任务需求合理设置循环参数。特别是在规则图形绘制中，能够建立边数与旋转角度之间的数学对应关系。 教师准备 1. 教学课件（PPT）：包含循环结构的概念图解、流程图对比、多种规则图形绘制示例、角度计算指导等。 2. 机器人仿真编程平台：确保平台运行正常，支持循环结构编程，提供图形绘制所需的运动指令和循环控制积木。 3. 示例程序集：准备正方形、三角形、五边形等多种规则图形的顺序结构和循环结构对比代码，供课堂演示和分析。 学生准备 1. 复习顺序结构编程知识，回顾控制机器人运动的基本指令。 2. 准备草稿纸和笔，用于绘制流程图和进行角度计算。 3. 回忆或尝试用顺序结构编写绘制正方形的程序，体验其繁琐性。 课 时 1课时 教学过程 教学环节 教师活动 (备与教) 学生活动 (学) 设计意图与素养达成 一、 情境导入（5分钟） 1. 展示对比，引发认知冲突：在屏幕上并排展示两段代码：左边是用顺序结构绘制正方形的冗长代码（包含4组"前进+右转90度"），右边是预留的空白区域。提问："同学们，还记得这段让机器人画正方形的代码吗？它有什么特点？如果我们现在要画一个正十二边形，用这种方法编写代码会怎么样？" 2. 生活化类比：教师举例："假如老师要求大家把'我要认真编程'这句话抄写100遍，你是会选择完整地抄写100次，还是找到更聪明的方法？"引导学生思考"重复模式"和"简化操作"的概念。 3. 揭示课题：总结指出："编程中也有这样的'聪明方法'，那就是今天要学习的循环结构——让计算机自动重复执行相似的操作。" 1. 观察与思考：对比冗长的顺序代码，想象绘制更复杂图形时代码的恐怖长度，产生简化代码的强烈需求。 2. 联想生活经验：从抄写作业的类比中理解"重复模式"和"寻找高效方法"的意义。 3. 明确学习目标：了解循环结构的作用，对本节课内容产生浓厚兴趣。 意图：通过强烈对比制造认知冲突，让学生切身感受到学习新知识的必要性。生活化类比让抽象概念变得亲切易懂。 素养达成：培养发现问题、寻求优化方案的问题意识。 二、 探究新知（15分钟） 1. 概念讲解（可视化）： a使用流程图对比顺序结构和循环结构的差异，突出循环结构的"判断-执行-返回"工作流程。 b 结合"绘制正方形"任务，详细讲解循环结构的三个关键要素：循环起点（开始重复）、循环体（被重复的指令集，即"前进一段+旋转90度"）、循环终点/条件（重复4次后停止）。 c强调：循环体是任务的"基本单元"，循环次数决定了这个单元被执行的次数。 2. 实例演示（神奇变身）： a现场演示将冗长的顺序结构绘制正方形的代码，"变魔术"般地改写成简洁的循环结构代码。重点展示如何识别并提取循环体，如何设置循环次数。 b运行两段代码，验证它们的效果完全相同，但循环结构的代码更加简洁、易读、易修改。 3. 数学融合（角度探索）： a 提出问题："如果我们要画一个等边三角形，循环体应该是什么？循环几次？每次旋转多少度？" b引导学生发现规律：旋转角度 = 360° / 边数。以三角形为例，外角=360°/3=120度。介绍"外角"概念（多边形每条边转向下一条边时需要转过的角度）。 1. 理解概念：通过流程图和具体示例，理解循环结构的工作原理和三要素。 2. 观察演示：观看教师如何从顺序代码中提取循环体，感受循环结构带来的代码简化效果。 3. 探究规律：跟随教师引导，思考正多边形边数与旋转角度的关系，学习基本的计算方法，理解数学在编程中的应用。 意图：采用"概念图解-实例演示-规律探究"的递进式教学，帮助学生从理解原理到掌握应用，再到发现内在数学规律，构建完整的知识体系。 素养达成： a计算思维：学习"模式识别"和"抽象"的核心思维方法，即从重复操作中提取公共模式（循环体），并用循环结构进行抽象表达。 b跨学科融合：体会数学知识与编程思维的结合。 三、 实践操作（15分钟） 1. 发布分层探究任务： - 任务一（基础应用）：将上节课绘制正方形的顺序结构代码，改写成循环结构。（重点：理解循环体提取和循环次数设置） a任务二（规律探索）：使用循环结构，让机器人绘制一个等边三角形。（重点：应用"360°/边数"的规律计算旋转角度） b任务三（创意挑战）：选择绘制正五边形或正六边形，并尝试绘制一个八芒星（由两个正方形交错45度构成）。（引导思考：复杂图形是否可以分解为简单循环的组合？） 2. 提供支持工具： a为有需要的学生提供"正多边形角度参考表"。 b鼓励学生先在草稿纸上画出图形，分析循环体和循环次数，再开始编程。 3. 巡视指导：重点关注学生是否准确识别循环体，角度计算是否正确。引导学有余力的学生思考更复杂的图形模式。 1. 动手实践：从任务一开始，动手重构代码，体验循环结构的简洁性。 2. 应用规律：在任务二中，应用刚学的角度计算公式，调试程序直至画出准确的三角形。 3. 创意探索：尝试任务三，探索更多规则图形，总结边数与角度的关系，甚至尝试组合循环创作复杂图案。 4. 记录发现：记录下不同图形对应的循环体和旋转角度，总结规律。 意图：通过由浅入深、从应用到创新的分层任务链，让不同层次的学生都能获得成就感和挑战乐趣。教师作为支持者，提供必要的工具和指导。 素养达成： a数字化学习与创新：在从简单重复到探索规律、再到创意设计的实践中，运用循环工具进行创造性图形表达，体验算法之美和编程的创造力。 b计算思维：在解决实际绘图问题中巩固和深化对循环结构的理解。 四、 展示交流（5分钟） 1. 举办"循环绘图数字画廊"：利用屏幕共享功能，快速展示多名学生的作品，包括标准的正多边形和有创意的组合图形。 2. 邀请深度分享：邀请成功绘制出挑战性图形（如八芒星）的学生分享思路："你是如何分析这个图形的？它是由几个循环构成的？循环体是什么？" 3. 教师提炼总结：针对学生实践中普遍遇到的角度计算问题，再次清晰讲解"外角=360°/边数"的公式，并展示几个常见图形的角度计算过程。 1. 展示成果：欣赏自己和同学的绘图作品，感受循环结构创造的丰富多彩的图形世界。 2. 分享思路：分享者讲解自己的算法设计过程，其他学生从中学习分解复杂图形的方法。 3. 解决困惑：通过同学的分享和教师的总结，澄清角度计算上的模糊认识。 意图：打造一个展示、交流、互学的平台。"数字画廊"激发自豪感，深度分享促进思维碰撞，教师总结巩固关键知识点。 素养达成： a数字化学习与创新：在展示与交流中获得成就感，激发进一步的创作热情。 b计算思维：通过聆听他人的算法思路，拓宽自己解决问题的视角。 五、 课堂小结（5分钟） 1. 回顾核心概念：师生共同总结循环结构的巨大优势：简化代码、提高效率、逻辑清晰、易于修改。回顾"循环体"和"循环次数"这两个关键概念。 2. 设疑引新，建立联系：提问："我们今天的循环，次数是固定的。如果我想让机器人一直画圈，直到我手动按下停止键，该怎么做？"引出条件循环（如"重复执行直到……")的概念，为后续学习条件判断结构埋下伏笔。 3. 积极评价：大力表扬学生们在课堂上的探索精神和创意表现，特别是表扬那些敢于尝试复杂图形并找到规律的同学。 1. 参与总结：与教师一起回顾本节课的核心收获，强化对循环结构价值的认识。 2. 思考延伸：理解固定次数循环的局限性，并对更智能、更灵活的条件循环产生好奇。 3. 获得激励：感受到探索和创造带来的乐趣，保持对编程学习的积极态度。 意图：系统梳理所学知识，强调核心概念；通过设疑建立新旧知识间的联系，保持学习的好奇心和连续性。终结性评价注重鼓励探索过程。 素养达成：构建知识体系，理解不同程序结构的关系和应用场景。 作业设计 基础性作业 1. 用循环结构编写程序，让机器人画一个正八边形。 2. 简要说明你是如何确定循环体和循环次数的，并写出旋转角度的计算过程。 拓展性作业 （可选做）研究并尝试： 1. 绘制一个五角星（提示：需要计算每次旋转的角度，通常是144度）。 2. 如果编程平台支持，探索循环嵌套（循环里面包含循环）的概念，尝试画出由小图形组成的大图形模式，或简单的螺旋线图案。 教学反思 素养目标达成情况 1. 计算思维：目标达成度较高。通过强烈的代码对比和具体的绘图任务，学生深刻体会到循环结构在简化重复任务上的价值。大部分学生能够成功识别绘制正多边形中的重复模式并实现循环，模式识别和抽象能力得到有效训练。数学规律的融入增强了思维的严谨性。 2. 数字化学习与创新：目标突出达成。"绘图画廊"和创意挑战任务有效激发了学生的创作热情，学生乐于尝试不同图形，享受用简洁代码创造出规律性作品的乐趣，数字化创新能力和审美体验得到发展。 亮点与不足 亮点： 1. 导入环节设计巧妙，通过强烈对比瞬间激发了学生学习循环结构的内在动机。2. 教学层次清晰，从概念理解到规律探索再到创意实践，循序渐进，符合认知规律。 2. 跨学科融合自然，将数学角度计算融入编程任务，体现了STEAM教育理念。不足与改进： 1. 个别化差异需关注：部分数学基础较弱的学生在角度计算上存在困难，尽管提供了角度表，但理解上仍有障碍。未来可考虑设计更直观的演示（如用圆盘道具演示等分旋转），或安排小组内"小老师"互助。 2. 时间分配可优化：创意挑战环节时间稍显紧张，部分有想法的学生未能充分实现其设计。可将最复杂的创意任务明确为选做或课后延伸项目，鼓励学生在课外继续探索。 学科网（北京）股份有限公司 $