内容正文:
义务教育信息科技课程资源 五年级
第一单元 无处不在的算法
第1课 生活处处有算法
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通过生活情境案例,了解算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。
通过分析日常做事的步骤,知道算法存在于日常生活之中。
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通过分析与描述现实生活中的情境和案例,进一步认识算法的含义。
能够用自然语言描述做事情的步骤,知道算法的基本流程,初步培养按步骤解决问题的能力。
学习目标
五子棋起源于中国古代的传统黑白棋种,它简单易学、趣味无穷,是一种两人对弈的纯策略型棋类游戏。五子棋不仅可以激发游戏者的兴趣,更可以提高游戏者的博弈能力。请同学们打开“在线五子棋”游戏,根据自己的程度选择不同的等级,体会人机对弈过程中人工智能依赖的算法。
游戏导入
第1课 课堂导入
日常生活中,我们做事情是否存在顺序?
一般情况下,你做事情有优先考虑步骤的习惯吗?
问题情境
第1课 课堂导入
第1课 学习活动
一 做西红柿炒鸡蛋的步骤
二 到图书馆借书的步骤
学习活动
三 认识算法的基本含义
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生活情境
有一天,小夏的爸爸妈妈因为去医院陪爷爷看病,不能回家做饭。小夏的姐姐依据菜谱做了西红柿炒鸡蛋,小夏觉得太好吃了,和妈妈做的味道几乎一样。
一、做西红柿炒鸡蛋的步骤
第1课 学习活动
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想一想
1.你会做西红柿炒鸡蛋这道菜吗?有哪些步骤呢?
2.为什么小夏姐姐做出的西红柿炒鸡蛋,能和他们的妈妈做出的味道几乎一样呢?
一、做西红柿炒鸡蛋的步骤
第1课 学习活动
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1. 准备食材:鸡蛋、西红柿、油、调味料。
2. 把西红柿切成块,在碗中把鸡蛋打散。
3. 在炒锅中加入适量油,开火烧热。
4. 把打散的鸡蛋倒入锅中,用铲子翻炒。
5. 把西红柿块放入锅中,继续翻炒。
6. 即将炒熟时,撒入适量调味料并翻炒。
7. 当西红柿炒熟时,装盘,准备享用。
一、做西红柿炒鸡蛋的步骤
依据菜谱做菜
第1课 学习活动
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有些步骤操作起来很简单,但有些步骤却需要一定的经验,如第2步的“打散鸡蛋”,第5步的“放入西红柿并翻炒”。
在这些做菜的步骤中,已经隐含着算法的思想。
一、做西红柿炒鸡蛋的步骤
第1课 学习活动
观察发现
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1.进入图书馆。
2.在图书管理系统中查找要借的图书信息。
3.记录下该图书所在的书架编号。
4.根据编号到相应书架,找到并取出图书。
5.办理借阅手续。
6.带着图书离开图书馆。
第1课 学习活动
借书的一般步骤
二、到图书馆借书的步骤
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第1课 学习活动
二、到图书馆借书的步骤
进一步分析
在图书管理系统中查找图书的时候,又包含下面的步骤。
1. 登录图书管理系统。
2. 进入查询界面。
3. 输入查询的内容,可以是书名、作者姓名等信息。
4. 查看搜索结果,了解馆藏信息和图书所在位置。
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想一想
查找到要借阅的图书后,办理借阅手续又有哪些步骤呢?
1.扫描借阅者的借阅卡。
2.在管理系统中查看借阅者的借阅数量。
3.如果没有超过借书的数量上限,就扫描图书的编码,登记借阅信息。4.显示借阅成功,完成借阅手续。
第1课 学习活动
二、到图书馆借书的步骤
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到图书馆借书是很平常的事情,但简单的图书借阅也存在着相应的步骤和方法,正是因为有这些规定的步骤,才能保证图书馆的工作有条不紊,让每个人能很快借到自己想要的书。
第1课 学习活动
二、到图书馆借书的步骤
知识总结
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算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。
换句话说,算法是将解决一个问题或做某件事情的过程描述为一些明确的、可操作的步骤。
三、认识算法的基本含义
第1课 学习活动
算法的含义
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菜谱与算法有很多相似之处,菜谱是人们通过实践经验总结出来的做菜步骤和方法,也就是做菜的一般步骤。
进一步分析发现,前面依据菜谱做西红柿炒鸡蛋的过程中,菜谱对做菜步骤的描述是有顺序、可操作的,但同样的菜谱、同样的原材料,不同的人做这道菜可能会出现不同的口味。
因此,操作步骤还可以进一步明确和细化。
三、认识算法的基本含义
第1课 学习活动
思考与探究
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如果要用算法控制机器人制作西红柿炒鸡蛋,应该进一步明确哪些步骤或操作?
提示:为了使算法更严谨、具有自动可执行性,需要细化西红柿、鸡蛋、油和调味料的量,明确操作时间等。
三、认识算法的基本含义
第1课 学习活动
思考与探究
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同样,我们到图书馆借书时,从整个过程到其中的一些环节,也包含着算法。
在借书过程中,计算机在背后替我们做了哪些事情?要做到这些,计算机应遵循什么样的算法?
第1课 学习活动
三、认识算法的基本含义
思考与探究
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第1课 学习活动
三、认识算法的基本含义
日常生活中,把做事情的方法分解成有顺序的步骤,遵循这些步骤做事,可以更顺利,效率也更高。
在信息科技领域,要想用计算机解决特定的问题,就要遵循相关的算法。
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分析前面做西红柿炒鸡蛋的过程。
可以发现,要根据菜谱做出一道特定的菜品,需要经过三个阶段。
第一,准备原材料。这些原材料相当于“输入”。
第二,遵循菜谱炒菜。这个过程相当于“处理”。
第三,完成处理步骤后获得一盘菜肴。这个最终结果相当于“输出”。
四、简单事情中的算法基本流程
回顾分析
第1课 学习活动
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做西红柿炒鸡蛋的过程可以用下图来表示。
第1课 学习活动
四、简单事情中的算法基本流程
回顾分析
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通常,做不同的事情往往有不同的方法,不同人做同一件事情也会有所不同,但做事情的基本过程有很多共同之处,这些共同之处就是算法的思想所在。
算法的基本流程可以表示为输入、处理和输出三个基本部分。
第1课 学习活动
四、简单事情中的算法基本流程
基本流程
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数学课的学习中有一个闯关活动:观察下图,发现规律。
观察发现,闯关活动是两个自然数相加,只要计算的结果准确就能过关。
五、两个自然数相加的算法分析
问题情境
第1课 学习活动
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第1步:把两个自然数按个位上下对齐排列。
第2步:从个位开始。
第3步:把数位上的两个数字相加。
(1)如果相加的和小于10,把这个和直接写在数位的下面。
(2)如果相加的和大于或等于10,把这个和的十位数字1 进位到前一位上,个位数字写在数位下面。
第1课 学习活动
五、两个自然数相加的算法分析
计算步骤
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第4 步:向左移动一位,对后续数位进行类似第3 步的操作,如果有进位要把进位数也加上,直到处理完成最左侧的数位。
第5 步:计算完成后,最下面一行的数就是两个自然数的和。
第1课 学习活动
五、两个自然数相加的算法分析
计算步骤
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同样地,可以用下图表示两个自然数相加的过程。
第1课 学习活动
五、两个自然数相加的算法分析
基本流程
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对比做西红柿炒鸡蛋与两个自然数相加的过程,它们场景和目标都不同,但其中的过程描述却有共同之处,即都将“如何做事情”分为输入、处理和输出三个部分,而且在“处理” 部分详细说明了如何做的步骤和次序。
第1课 学习活动
简单地说,算法是将解决一个问题或做某件事情的过程描述为一些明确的、可操作的步骤。
五、两个自然数相加的算法分析
分析对比
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第2课 学习活动
在信息科技领域,算法用于计算机解决问题或处理事情的场合时,对算法步骤的界定和限制更加严格,描述算法的语言必须严谨、明确,并且能准确地转换为计算机可实际做到的形式。
五、两个自然数相加的算法分析
总结延伸
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1. 算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。
2. 算法的基本流程包含输入、处理和输出三个基本部分。
3. 算法的描述要严谨、明确,步骤要清晰,具有可操作性。
第1课 课堂总结
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24点游戏是一种益智游戏,要求在1至10中任意抽取4个数,通过加、减、乘、除运算将4个数计算后得出24。
要求:抽取的每个数必须用而且只能用一次。例如,抽取的数是2、4、6、9,那么算式为( 9-6)×4×2 = 24。
尝试玩一玩这个游戏,写出计算步骤,体会其中存在的算法。
第1课 拓展与提升
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