第3课 游戏体验寻规律（教学设计）信息科技人教版五年级全一册

该小学信息科技教学设计聚焦汉诺塔游戏与量水问题，以“算法古塔挑战赛”情境导入，通过三重试炼任务，引导学生从探究汉诺塔规则、总结移动规律到应用算法解决量水问题，构建算法知识脉络。 亮点在于以游戏化体验培养计算思维，如通过汉诺塔不同层数移动规律（奇数移柱3、偶数移柱2）提升抽象与分解能力，借助数字化工具（如“探索汉诺塔之谜.html”）实践操作，小组合作渗透信息社会责任。既激发学生兴趣，又为教师提供情境化教学资源，有效落实核心素养。

第3课《游戏体验寻规律》教学设计 一、教学设计理念 本课以新课标理念为指导，秉持 “以学生发展为本” 的思想，注重培养学生的核心素养。新课标强调要提升学生的信息意识、计算思维、数字化创新与实践能力以及信息社会责任意识。 在教学中，通过 “算法古塔挑战赛” 这一情境化教学模式，将抽象的算法知识融入生动有趣的游戏体验中，引导学生在探究汉诺塔之谜、破解量水之术等活动中主动发现规律、总结方法。采用小组合作、自主探究的学习方式，让学生成为学习的主体，激发其学习兴趣和主动性，培养其发现问题、分析问题和解决问题的能力，同时在活动中渗透信息社会责任意识，如遵守游戏规则、与他人协作等。 二、教学内容分析 本课是小学五年级信息技术课程的第 3 课《游戏体验寻规律》，主要内容围绕汉诺塔游戏和量水问题展开。 1. 汉诺塔部分：介绍了汉诺塔游戏的规则，通过探究不同数量圆环的移动规律，让学生总结出当圆环为奇数和偶数时，第一步移动最小圆环的最优策略，同时理解汉诺塔游戏中算法的基本流程（输入、处理、输出）。 1. 量水问题部分：以 5 升和 3 升量杯量出 4 升水为任务，让学生在操作中感受算法的具体应用，进一步提升其问题解决能力。 1. 课堂总结部分：对本节课所学内容进行梳理，强调算法的概念以及在游戏中的体现，帮助学生构建知识体系。 三、教学对象分析 本课的教学对象是小学五年级学生，他们具有以下特点： 1. 认知方面：五年级学生已经具备一定的观察、分析和归纳能力，能够对具体的事物进行思考和总结，但对于抽象的算法概念理解起来有一定难度。 1. 学习兴趣：学生对游戏类的学习内容兴趣浓厚，喜欢动手操作和小组合作，通过游戏化的教学活动能够有效激发他们的学习积极性。 1. 信息技术基础：学生已经掌握了基本的计算机操作技能，能够打开相关的程序和文件，为开展本课的探究活动奠定了基础。 四、教学目标 1. 信息意识：认识到信息在解决问题中的重要性，能够主动从汉诺塔游戏和量水问题中获取有用信息，如游戏规则、问题要求等，并用这些信息指导自己的探究活动。 1. 数字化创新与实践：能够熟练操作 “探索汉诺塔之谜.html”“体验汉诺塔.exe”“破解量水之术.html” 等程序，在游戏体验和问题解决过程中，尝试运用数字化工具进行创新实践，如记录移动步骤、优化移动方法等。 1. 计算思维：通过探究汉诺塔游戏中圆环移动的规律，培养初步的计算思维。能够将复杂的问题分解为简单的步骤，如将多个圆环的移动问题分解为单个圆环的移动操作；学会总结规律，如根据圆环个数的奇偶性确定第一步的移动策略；并将这种思维运用到量水问题的解决中。 1. 信息社会责任意识：在小组合作探究中，学会与他人协作交流，遵守游戏规则和课堂纪律，培养团队合作精神和责任感，认识到信息技术的应用需要遵循一定的规范。 五、教学重难点 1. 教学重点 5. 掌握汉诺塔游戏的规则和不同数量圆环移动的最优规律。 5. 理解算法的基本流程（输入、处理、输出）在汉诺塔游戏中的体现。 5. 能够运用所学知识解决量水问题。 1. 教学难点 5. 引导学生自主探究并总结汉诺塔游戏中圆环移动的规律。 5. 帮助学生将具体的游戏体验上升到对抽象算法概念的理解。 六、教学策略 1. 情境教学法：创设 “算法古塔挑战赛” 的情境，以获取 “思维之镜” 为任务，激发学生的学习兴趣和探究欲望，让学生在情境中积极参与教学活动。 1. 任务驱动法：设置探究汉诺塔之谜、体验汉诺塔游戏、破解量水之术等任务，让学生在完成任务的过程中学习知识、提升能力。 1. 小组合作法：将学生分成小组，让他们在小组内进行讨论、交流和合作，共同完成探究任务，培养学生的团队合作精神和沟通能力。 1. 动手操作法：让学生亲自操作相关程序，进行游戏体验和问题解决，在实践中加深对知识的理解和掌握。 七、教学资源准备 1. 多媒体教室，配备计算机、投影仪等设备。 1. “探索汉诺塔之谜.html”“体验汉诺塔.exe”“破解量水之术.html” 等程序。 1. 教学课件（PPT），包含教学内容、图片、问题等。 1. 活动探究单，用于记录学生的探究过程和结果。 八、教学步骤 教学环节 教 师 讲 解 学 生 活 动 设 计 意 图 情景导入 （5分钟） 1、教师讲解：欢迎各位同学来到算法古塔挑战赛！事情经过是这样的，在遥远的山谷深处，矗立着一座被迷雾笼罩的“算法古塔”。传说这座塔是由上古智者建造，塔中藏着一件能“看透万物规律”的终极宝藏—思维之镜。千百年来，无数探险者试图闯入，但都被塔中复杂的谜题挡在门外。 塔中的守护者-逻辑精灵说：若想获得“思维之镜”你们必须通过三重试炼。每通过一关，将得到一把“思维之镜”集齐三把钥匙才能打开最终宝藏！ 过渡：那么下面我们一起去解开古塔的谜题，拿到最终的宝藏吧！ 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 通过创设算法古塔挑战赛引入主题，提升学生的学习兴趣 新课讲授（30分钟） 一、探究汉诺塔之谜 1、 教师讲解：古塔第一层是一座巨大的圆形石室，中央矗立着三根石柱，上面套着刻古老符文：移动所有圆环至第三柱，符文将指引前路！ 到底如何破解这个谜题呢？其实这个符文蕴藏着一个游戏，不知道有没有同学知道这个游戏叫什么（邀请学生回答） 哇塞！恭喜你答对啦！这个符文表示的意思就是汉诺塔游戏，这个游戏又是怎么玩的呢，一起来看看逻辑精灵怎么说的吧！ 汉诺塔游戏有三根柱子，在其中一根柱子上有一些大小不同的圆环。要求把圆环从起始位置移动到目标位置。规则如下： 1.每次只能移动一个圆环。 2.在移动过程中，可以借助任意一个有圆环或者没有圆环的柱位，但要保持小圆环始终在大圆环的上面。 过渡：那么下面我们就根据这个规则，探究汉诺塔的神秘魔法吧！ 1、教师讲解：下面我们以小组为单位，打开学生文件的探索汉诺塔之谜.exe程序，完成活动探究单，解开汉诺塔之谜！（学生小组合作） 1、教师讲解：时间到，那个小组的同学愿意上台分享自己本组的探究成果？（邀请小组上台分享） 首先是情况一，先将圆环放到柱子二上的话，你们小组用的最少的步数是？（7步）你们是如何完成的？请拍一名同学演示你们的过程（学生演示并讲解） 非常棒！我们看到这个小组的同学思路非常清晰！哪个小组来分享第二种情况？（邀请小组上台分享） 如果现将圆环放到柱子三上的话，你们小组尝试用过最少的步数是多少？（9步）你们是如何完成的？请拍一名同学演示你们的过程（学生演示并讲解） 通过这两个小组的演示，我们可以看见当圆环个数是3个时，先移动到哪个柱子上用的步数比较少？（柱子二） 如果圆环个数是4个的话，先放到那个柱子上移动的步数最少呢？ 过渡：请同学们带着这个问题，继续打开“探索汉诺塔之谜.html程序”，看看先放到那个柱子上的步数最少吧！（学生体验） 1、教师讲解：时间到，那个小组的同学愿意分享自己的成果？（邀请同学回答） 当圆环个数是4个时，移动到第二根柱子用的步数是？（15步），移动到第三根柱子的步数是？（25步） 那么我们回顾圆环个数为3个，请你观察，他们之间有什么规律？（邀请学生回答） 非常棒，不少同学都可以回答出，个数为3时，先移动到第三根柱子步数最少；个数为4时，先移动到第二根柱子步数最少；因此我们可以总结出汉诺塔游戏的一个规律： ① 圆环为奇数时将最小圆环移动到柱3，所用步骤最少。② 圆环为偶数时将最小圆环移动到柱2，所用步骤最少。 到这里先恭喜大家破解了算法古塔的第一重试练，获得了一把思维钥匙。 过渡：那么下面我们结合这个规律，来体验更多层数的汉诺塔游戏吧！ 二、体验汉诺塔游戏 1、教师讲解：没想到你们这么快就通过了第一场试练，下面结合汉诺塔游戏的规律，一起畅玩圆环个数更多的汉诺塔吧！拿到第二把思维钥匙吧！请打开2、体验汉诺塔游戏文件夹下的“体验汉诺塔.exe”程序，开始闯关之旅吧！ 1、教师讲解：在体验完汉诺塔游戏后，想要拿到思维钥匙，先回答我的问题：体验游戏的过程中，输入、计算、输出分别是什么？给2分钟时间同桌之间互相探讨一下，等会老师请同学分享自己的看法（同桌讨论） 时间到，谁来说说这个过程中输入是什么？（邀请学生回答，答案不唯一，言之有理即可）你们的想法非常棒！总结起来就是：汉诺塔层数的选择 那么这个游戏的处理环节又是什么呢？（邀请学生回答，答案不唯一，言之有理即可）听了你们的想法，犹如醍醐灌顶！归纳起来其实就是：我们移动圆环的操作 最后这个游戏的输出环节是什么呢？（邀请学生回答，答案不唯一，言之有理即可）你们表达得非常准确！最终我们就会得到：第一根柱子的圆环全部移动到第三根柱子上。 到这里也要恭喜大家获得了第二把思维钥匙！ 过渡：下面让我们一起最后一关，获取最后一把思维钥匙吧！ 三、破解量水之术 1、教师讲解：在算法古塔的有一口魔法井和两个量杯（5升、3升）。上面的符文刻着：“用4升水激活祭坛，否则地板会塌陷！” 但是我们该怎么用5升的量杯和3升量杯准确的量出4升的水呢？一起打开”破解量水之术.html”程序开始体验吧！（学生体验） 时间到！不管同学们有没有完成，你们都非常棒！成果破解了量水之术！拿到了最后一把思维钥匙！ 过渡：我们今天的学习之旅也即将进入尾声啦！一起来总结我们都学习了哪些内容吧 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、认真聆听 2、仔细思考 3、动手体验 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手体验 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手体验 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手体验 通过古塔第一层挑战来引入汉诺塔的游戏规则，更加通俗易懂 从程序体验并指导汉诺塔游戏的玩法 在知道了汉诺塔游戏的玩法后，继续体验4层到底汉诺塔，为后续分析汉诺塔规律奠定基础 通过对比，引导学生得出汉诺塔移动步数最少的规律 结合前面分析的规律，继续体验汉诺塔游戏，在体验的过程中感受递归算法的魅力 通过程序体验，感受算法基本路程在游戏中的体现，进一步巩固学生对算法基本流程的认识 通过程序体验，进一步培养学生的计算思维 学生实践 （5分钟） 1、体验“探究汉诺塔之谜”程序，并完成活动探究单 2、体验“体验汉诺塔”程序 3、体验“破解量水之术”程序 1、体验程序 2、完成活动探究单 通过程序体验锻炼同学的计算思维能力 课堂总结 （3分钟） C C B C 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 锻炼学生的语言表达能力和课堂总结能力 九、教学板书 第3课 游戏体验寻规律 一、探究汉诺塔之谜 1. 规则：每次移1个；小环在大环上 2. 规律：奇数→柱3；偶数→柱2 二、体验汉诺塔游戏 输入：层数选择 处理：移动操作 输出：全部移到目标柱 三、破解量水之术 5升和3升量杯→4升水 十、教学反思 1. 本节课通过情境化的游戏活动，有效激发了学生的学习兴趣，让学生在轻松愉快的氛围中学习了知识。小组合作探究的方式，培养了学生的团队合作精神和沟通能力。 1. 在探究汉诺塔规律的环节，部分学生可能难以自主总结出规律，需要教师进行更多的引导和提示。在后续教学中，可以设计更具层次性的问题，帮助学生逐步深入思考。 1. 量水问题对于部分学生来说有一定难度，在教学过程中，可以适当给予提示，引导学生从不同角度思考问题，提高其问题解决能力。 1. 本节课注重了学生计算思维的培养，但在信息社会责任意识的渗透方面还可以进一步加强，如引导学生思考算法在生活中的合理应用等。 1. 整体来看，本节课的教学目标基本达成，但在教学时间的分配和教学环节的衔接上还可以进一步优化，以提高教学效果。 学科网（北京）股份有限公司 $