第四单元第2课 设计算法（教学设计）信息科技苏科版五年级下册（新教材）

该小学信息科技教学设计聚焦算法设计的核心过程，通过回顾“加法运算小能手”程序功能需求，自然衔接算法设计，搭建从功能需求到算法实现的知识支架，帮助学生建立新旧知识联系。 此资料亮点在于融合计算思维与数字化学习，引导学生通过小组讨论梳理步骤、绘制流程图细化操作，借助AI辅助对比优化算法，还拓展迁移至减法算法设计。培养学生分解问题、迭代优化的计算思维，提升数字化工具运用能力，为教师提供清晰教学流程与实用方法，助力高效教学。

第2课 设计算法 教学设计 课题 第2课《设计算法》 单元 四单元 学科 信息技术 年级 五年级 学习 目标 【核心素养】 信息意识：   认识到算法是解决问题的核心，理解好的算法能让计算机高效、准确地完成任务。 计算思维：  掌握将问题解决步骤分解为计算机可执行操作的方法，能够通过迭代优化算法设计。 数字化学习与创新： 能够运用流程图、自然语言等方式描述算法，并借助人工智能辅助完善算法设计。 信息社会责任： 在设计算法时考虑算法的正确性与健壮性，培养严谨、负责的科学态度。 【教学目标】 知识与技能：  理解算法设计的基本过程；掌握将问题步骤分解为计算机可执行操作的方法；能够设计出“20以内加法运算”的出题与批改算法。 过程与方法： 通过通过小组讨论、流程图绘制、人工智能辅助等方式，经历“分析步骤→分解细化→迭代优化”的算法设计全过程。 情感、态度与价值观： 在算法设计过程中培养耐心细致的思维习惯，体验从模糊想法到清晰算法的成就感。 重点 将解决问题的步骤分解为计算机可执行的操作，并形成完整算法。 难点 理解计算机的执行逻辑，将自然语言描述的步骤转化为计算机能理解的精确指令。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 教学设计 教学设计 教学设计 一、新课导入 1.旧知回顾 同学们，上节课我们为“加法运算小能手”程序分析了功能需求和界面设计。大家还记得我们确定了哪些功能吗？（出20以内加法题、自动批改、可调范围等） 2.揭示课题 功能想好了，但计算机怎么知道具体怎么做呢？这就需要我们为它设计一套详细的“行动指南”——算法。今天我们就来学习如何为“加法运算小能手”设计算法。 板书：设计算法 二、新知学习：理清步骤 （一）讨论并列出步骤 要设计算法，首先得把我们要做的事情一步一步想清楚。请小组讨论：要实现自动出题和自动批改，需要经过哪些步骤？ 1. 组织小组讨论，引导学生从“出题”和“批改”两方面梳理步骤。 2. 请小组代表分享讨论结果，教师板书关键步骤（如：生成两个随机数→显示题目→等待输入答案→判断对错→给出反馈→……）。 （2） 补充“出题”步骤 大家列出的步骤已经很接近了，但有些地方还不够细致。比如‘生成随机数’，计算机怎么知道范围是1~20？怎么保证和不超20？我们一起来把‘出题’步骤补充完整。 1. 出示教材中“出题”步骤图（不完整），引导学生思考还需要补充哪些细节。 2. 指导学生补充：加数1和加数2的取值范围、如何保证和不超过20等。 三、新知学习：细化算法 （一）理解计算机能执行的操作 我们有了步骤，但计算机能直接理解这些步骤吗？比如‘生成随机数’，计算机具体怎么生成？‘判断对错’，计算机怎么知道对错？这些步骤对计算机来说还是太模糊了。我们需要把它们分解成计算机能执行的基本操作。 1. 举例说明计算机能理解的基本操作：赋值、计算、比较、输入、输出、循环等。 2. 以“生成两个随机数且和不超过20”为例，演示如何分解： • 生成一个1~20的随机数 → 赋值给加数1 • 生成一个1~(20-加数1)的随机数 → 赋值给加数2 （2） 小组合作细化算法 现在请各小组拿出刚才的步骤清单，把每个步骤分解成计算机能执行的操作。可以借助流程图来帮助思考。 1. 指导学生将分解后的操作填入流程图中 2. 提醒：算法必须包含输出（如显示题目、反馈结果）。 （3） 迭代优化 引导学生思考：这样设计的算法有没有漏洞？比如用户输入非数字怎么办？如何优化？ 四、实验室：借助AI完善算法 设计算法时，我们还可以借助人工智能这个‘外脑’。它可以提供不同的思路，帮助我们校验和优化。 1. 引入AI辅助 （1）引导学生阅读教材P8小贴士：人工智能可以输出算法步骤，我们在此基础上校验、调整、优化。 （2）简单演示如何向AI提问（如：“请给出一个20以内加法出题与批改的算法步骤”）。 2. 对比与优化 （1）将AI给出的步骤与本组设计的算法进行对比，找出异同。 （2）讨论：哪些地方AI考虑得更周到？我们可以吸收什么？ AI是我们的好帮手，但最终决策还是要靠我们自己。通过对比，我们发现了更多细节，也验证了我们的算法是正确的。 五、拓展迁移 加法算法我们设计好了，那减法呢？如果要实现‘20以内减法运算’自动出题与批改，算法需要做哪些调整？ 1. 讨论减法算法的不同 引导学生从以下方面思考： • 被减数和减数的范围如何设定？（保证差为非负数且不超过20） • 批改逻辑有何变化？ 2. 尝试描述减法算法 鼓励小组用自然语言或流程图简单描述减法算法的关键步骤。 六、课程小结 引导学生分享： 1.设计算法一般要经历哪些步骤？ 2.你觉得最难的一步是什么？怎么克服的？ 3.今天你从AI那里学到了什么？ 六、作业布置 预习下一课内容。 七、板书设计 设计算法 • 算法设计三步走： 1. 理清步骤（自然语言） 2. 分解细化（计算机可执行操作） 3. 迭代优化（验证、改进） •  工具：流程图、AI辅助 • 核心：把人的想法转化为计算机的指令 复习回顾，明确本课任务：为程序设计算法。 小组讨论 观察不完整的“出题”步骤图，讨论需要补充的内容 聆听讲解，理解计算机能执行的基本操作类型 小组合作，将自然语言步骤分解为计算机可执行的操作，并绘制算法流程图 尝试向AI提问，获取算法建议 小组讨论减法算法与加法算法的异同 回顾、分享 通过复习建立新旧知识的联系，自然过渡到本课内容 通过头脑风暴，让学生初步建立算法步骤的框架。 帮助学生跨越从“人类思维”到“计算机思维”的鸿沟，这是计算思维培养的关键一步。 通过跨学科链接，将信息技术与历史、管理知识融合，拓宽视野，增强文化自信。 让学生了解AI可以作为工具辅助学习，培养与AI协作的意识 培养举一反三的能力，强化算法思维。 教 学 反 思 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $