第2课 算法认识与体验（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算法的概念及基本流程（输入、处理、输出），通过“美食实验室”情境导入，引导学生整理西红柿炒鸡蛋步骤，回顾上节课内容，搭建生活实例到抽象算法概念的学习支架。 以“美食实验室”为主线，采用情境教学与任务驱动法，通过西红柿炒鸡蛋流程分析、加法谜题计算、24点挑战赛等任务，融合计算思维培养与数字化学习，提升学生信息意识，为教师提供结构化教学资源，助力高效课堂。

第2课《算法认识与体验》教学设计 一、教学设计理念 本课以新课标理念为指导，注重培养学生的核心素养，特别是计算思维这一信息技术学科关键能力。新课标强调要引导学生在数字化环境中运用信息技术解决实际问题，提升信息意识、数字化创新与实践能力以及信息社会责任意识。 本课通过 “美食实验室” 这一贴近学生生活的情境，将抽象的算法概念与具体的生活实例相结合，让学生在体验、探究、实践的过程中理解算法的基本概念和流程。采用项目式学习和小组合作的方式，鼓励学生主动参与，在解决问题的过程中培养其计算思维，同时注重引导学生认识到算法在生活中的广泛应用，增强信息意识和信息社会责任意识。 二、教学内容分析 本课是五年级第一单元 “无处不在的算法” 的第 2 课，主要内容围绕算法的认识与体验展开。通过 “西红柿炒鸡蛋算法基本流程”“数字美食家的加法谜题”“揭秘实验室的‘算法密码’”“24 点美食挑战赛” 四个环节，逐步引导学生理解算法的概念，掌握算法的基本流程（输入、处理、输出）。 教学内容从生活实例入手，逐步过渡到数学计算问题，由浅入深、循序渐进，符合学生的认知规律。通过对具体案例的分析和实践操作，让学生认识到算法是解决问题的明确、可操作的步骤，且在生活中无处不在，为后续更深入地学习算法相关知识奠定基础。 三、教学对象分析 教学对象是小学五年级学生，他们已经具备一定的生活经验和简单的数学计算能力。在信息技术方面，学生已经掌握了计算机的基本操作，能够使用简单的软件程序。 五年级学生思维活跃，好奇心强，对贴近生活的学习内容感兴趣，喜欢动手操作和小组合作学习。但他们对 “算法” 这一抽象概念的理解存在困难，需要通过具体的实例和实践活动来帮助他们建立概念。同时，学生的逻辑思维能力正处于发展阶段，在分析问题、梳理步骤方面可能存在差异，需要教师进行针对性的指导。 四、教学目标 1. 信息意识：认识到算法在生活和学习中的广泛应用，了解算法对解决问题的重要性，能够主动关注生活中的算法现象。 1. 数字化创新与实践：能够在 “美食实验室” 相关活动中，运用所学知识和计算机操作技能完成任务，如使用竖式计算食材数量、参与 24 点挑战赛等，尝试通过数字化方式解决问题。 1. 计算思维：理解算法的概念，掌握算法的基本流程（输入、处理、输出），能够分析具体问题中的输入、处理和输出部分，培养初步的逻辑思维和问题拆解能力。 1. 信息社会责任意识：在小组合作学习中，遵守规则，积极与他人协作，培养团队合作精神；认识到算法的规范性和准确性在解决问题中的重要性，形成严谨的学习态度。 五、教学重难点 1. 教学重点：理解算法的概念，掌握算法的基本流程（输入、处理、输出）。 1. 教学难点：能够准确分析具体问题中的输入、处理和输出部分，将算法的基本流程应用到实际问题中。 六、教学策略 1. 情境教学法：创设 “美食实验室” 的情境，将教学内容融入具体的情境中，激发学生的学习兴趣和参与度。 1. 任务驱动法：设计一系列具有层次性的任务，如分析西红柿炒鸡蛋的流程、计算食材采购量、参与 24 点挑战赛等，让学生在完成任务的过程中主动学习和探究。 1. 小组合作法：组织学生进行小组合作学习，共同解决问题，培养学生的团队合作精神和沟通能力。 1. 直观演示法：通过 PPT 展示、操作演示等方式，将抽象的算法概念和流程直观地呈现给学生，帮助学生理解。 七、教学资源准备 教学 PPT、“美食实验室.exe” 程序、活动探究单 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） 教师讲解：今天实验室收到一份“神秘菜谱”——西红柿炒鸡蛋，但是菜谱里面的步骤都被打乱了，需要同学们帮忙一起整理出清晰的制作流程。我们一起来试试吧！ 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 通过创设美食实验室的情景，激发学生的学习激情 新课讲授（30分钟） 一、西红柿炒鸡蛋算法基本流程 1、 教师讲解：哪个同学来回顾一下上节课我们学习的西红柿炒鸡蛋步骤是怎样的？（邀请学生回答）--我们一起来看看这位同学回答得对不对【播放下一个动画】--哇塞，你的记忆力简直超级棒的！完全回顾起上节课的知识点了！大家掌声鼓励！--些步骤看着虽然复杂，但是我们可以将整个过程分为三个阶段，你觉得这三个阶段分别可以做什么事情？和你的同桌一起讨论吧！等会老师邀请同学上台分享你们讨论的结果（同桌讨论）--时间到，哪个同学愿意分享你们讨论的结果呢？（邀请学生回答） 你们的想法简直太棒了！这里，老师跟大家分享老师的想法。--首先不管我们需要做什么菜，第一步我们都需要干什么？（准备原材料）比如我们需要准备西红柿、鸡蛋和调料等等；--第二步，所有的原材料我们都准备好了之后就可以进行下一步，开始？（炒菜）【这里老师可以演示正在炒菜的动作引导学生回答出：炒菜】 最后，不管我们炒得怎么样，都会得到一盘香喷喷的菜肴。 其实这三个阶段在我们算法中都有特殊的行动代号，想不想知道它们的代号？（想） 过渡：接下来我们一起进入美食实验室，找出这三步的行动代号究竟是什么吧！ 1、教师讲解：下面请同学们打开打开美食实验室.exe程序，找一找算法的三个行动代号，并记录在活动探究单上吧！（学生体验程序） 1、教师讲解：时间到，那个同学来说说体验玩程序后你找到的行动代号分别是什么？（邀请学生回答） 这些代号你又是在哪些阶段找到的呢？（邀请学生回答并完成连线） 你的表达非常的清晰！ 通常我们在做同一件事情往往都有不同的方法，比如有些同学在做这道菜的时候会先炒鸡蛋，有些同学会先炒西红柿 不管怎么做这道菜都离不开三步：准备材料，开始炒菜，获得菜肴。而这些过程其实就是一对一对应了算法的三大基本流程： 准备材料对应算法的输入环节，在这个环节中，计算机需要获取到用户输入的数据。比如我们在程序中帮助机器人找到原材料就是对机器人输入输入的过程； 那同学们思考一下，开始炒菜应该对应哪个环节呢？（处理）非常棒！你的聚义反三能力特别强！在这个环节中，计算机需要对数据进行分析和处理。比如我们在程序中，机器人对西红柿进行切块、将鸡蛋打散饼进行烹饪的过程就是对原材料处理的过程。 最后获得菜肴应该对应算法的哪个环节，一起来告诉老师（输出）哇塞！你们理解能力简直太强了！在这个环节，我们会输出对应的结果。比如最后炒菜机器人帮助我们做好了一份西红柿炒鸡蛋，这个就是最终输出的结果。 过渡：其实算法的输入、处理和输出这三个流程不仅仅体现在日常事务中，还体现在我们的数学计算上，下面我们一起来见证它是如何体现在数学的计算上吧！ 二、数学美食家的加法谜题 1、教师讲解：实验室接到新任务——为“数字餐厅”计算食材采购量。 过渡：我们一起跟随餐厅负责人去看看餐厅都需要采购哪些食材吧！ 1、教师讲解：餐厅总共推出了四个菜系，每个菜系都注明了食材的数量，下面每个小组派一名代表上来使用竖式计算算出食材的总数，并说说计算的过程中，算法基本流程分别是什么？（邀请学生上台） 其他同学可以打开学生文件的“2、数学美食家的加法谜题”，找到index.html文件，体验一下数学加法运算的过程，并说说计算的过程中，算法基本流程分别是什么？ 老师看到每组派的代表都已经完成计算了，那请你们分别说说这个运算过程中，输入、处理、输出分别是什么（邀请学生回答） 过渡：在听了这几个同学的回答后，相信每个同学都会有不一样的看法，下面老师一起来总结一下吧！ 1、教师讲解：我们以西红柿炒鸡蛋为例子。分析在这个案例中，输入、处理和输出分别是什么。 首先对于输入，我们在进行计算时，对哪两个数字进行计算？（92、136）。因此这个运算过程中的输入数据应该是？（92、136）接着，我们对92、136这两个数据进行了什么运算？（加法运算），所以，在这个运算过程中的处理环节就是进行了加法运算，比如刚刚这几个同学用到的竖式计算 最后，输出的结果是什么？（228） 那么同学们思考一个问题:除了两个自然数的加法外，减法、乘法和除法等运算中的计算过程，是否也要遵循一些步骤？我们继续来看到餐厅负责人给我们的一个例子。 做西红柿炒鸡蛋，用了3个西红柿和4个鸡蛋。如果要做5盘同样的西红柿炒鸡蛋，一共需要多少个西红柿和鸡蛋？同学们可以先和同桌一起算一下，并且分析这个过程中，算法基本流程都分别是什么内容，等会老师邀请同学上台分享他们讨论的结果（同桌讨论）时间到！有没有哪个同学愿意分享自己的结果？（邀请学生回答） 过渡：到这里，我们的美食实验室也成功完成了两个任务，一起来看看我们今天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 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、程序体验 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 通过分析西红柿炒鸡蛋的步骤，归纳做菜的三步骤：准备材料、炒菜、出餐，为引出算法的三大基本流程奠定基础 从程序体验中引出算法的三大基本流程分别是：输入、处理和输出 进一步分析算法三步骤每一步的具体含义，为后续案例分析奠定基础 通过创设数学美食家的加法谜题，引出数学运算 通过计算数字餐厅的食材数量，激发学生对数学运算的激情 总结数学运算中的算法三大基本流程，培养学生计算思维 学生实践 （5分钟） 1、体验美食实验室程序 2、完成活动探究单 3、体验数学美食家的加法谜题 1、体验程序 2、完成轰动探究单 通过程序体验锻炼同学的计算思维能力 课堂总结 （3分钟） 教师讲解：首先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，但都有共同之处，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。所以我们可以得出来给个结论，第一：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。 第二：算法的基本流程包含输入、处理和输出三个基本部分。 过渡：下面我们通过几道练习题来巩固今天学习的内容 C B A 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 课后拓展 （2分钟） 实验室举办“24点美食擂台赛”，要求用4哥数字，通过四则运算得到24。规则如下：游戏规则① 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。② 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这个过程中的算法三个流程分别是什么呢？一起来完成挑战吧！ 1、动手实践 2、认真思考 通过数学游戏24点，进一步提升学生对算法的三大基本流程 九、教学板书 第2课 算法认识与体验 一、算法的基本流程 输入：用户输入的数据 处理：对数据进行分析 输出：最终得到的结果 二、算法的概念 算法是解决问题的明确、可操作的步骤 三、算法在生活中的应用 西红柿炒鸡蛋、计算食材采购量、24点游戏等 十、教学反思 1. 本节课通过 “美食实验室” 的情境，将抽象的算法概念与生活实例相结合，有效激发了学生的学习兴趣，大部分学生能够积极参与到课堂活动中。 1. 在小组合作学习环节，学生们能够相互协作、共同解决问题，培养了团队合作精神和沟通能力。但部分小组存在分工不明确的问题，需要在今后的教学中加以引导。 1. 教学内容的安排由浅入深、循序渐进，符合学生的认知规律。但在讲解算法概念时，部分学生仍存在理解困难的情况，需要在后续教学中通过更多的实例进行巩固。 学科网（北京）股份有限公司 $