第7课 重复操作用循环（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“循环结构”这一核心知识点，前承顺序结构，后启编程循环语句学习。通过“智慧交通小管家”情境导入，以过马路、机动车通行、热水壶加热等生活案例为支架，引导学生从体验程序到分析循环，构建从具象到抽象的认知路径。 此设计亮点在于情境驱动与素养融合，用热水壶加热等生活案例具象化抽象概念，通过递进式任务培养计算思维，借助数字化程序操作与流程图绘制提升数字化创新与实践能力。既帮助学生理解算法与生活的联系，也为教师提供了可直接应用的情境教学方案。

第7课《重复操作用循环》教学设计 一、教学设计理念 本教学设计以《义务教育信息科技课程标准（2022 年版）》为核心指导，遵循 “素养导向、情境驱动、实践育人” 的理念。新课标强调信息科技课程要培养学生的信息意识、计算思维、数字化创新与实践、信息社会责任四大核心素养，本课程通过 “智慧交通小管家” 的真实生活情境，将抽象的 “循环结构” 概念与实际问题解决相结合，让学生在体验、探究、实践中理解算法思想。 同时，依据建构主义学习理论，创设符合五年级学生认知水平的任务情境，引导学生通过 “过马路大挑战”“机动车过马路”“热水壶加热水” 等递进式实践活动，主动构建对循环结构的认知，避免单纯的理论讲解。此外，融入 STEAM 教育理念，将信息技术与生活中的交通管理、智能家电等场景结合，培养学生运用技术解决实际问题的能力，落实 “从生活走向技术，从技术回归生活” 的教学思路。 二、教学内容分析 本次教学内容选自人教版信息科技五年级第 7 课《重复操作用循环》，是算法与程序设计模块的核心内容之一，也是学生从 “顺序结构” 向 “复杂算法结构” 过渡的关键一课。 （一）内容定位 前序课程中，学生已掌握算法的顺序结构，能描述简单任务的步骤；本节课聚焦 “循环结构”，通过生活中的重复操作（如观察红绿灯、热水壶加热），帮助学生理解 “循环结构的定义”“循环体的识别”“循环与条件判断的关联”，为后续学习编程中的循环语句（如 Scratch 中的 “重复执行” 积木）奠定基础。 （二）内容结构 本节课内容分为四个逻辑板块： 1. 情境导入：通过 “智慧交通小管家” 任务，引出 “过马路需重复观察红绿灯” 的问题，激发探究需求； 1. 概念建构：结合 “过马路”“机动车通行”“热水壶加热” 三个案例，逐步抽象出循环结构的定义、流程图表示、循环体概念； 1. 拓展应用：联系智慧交通信号灯的实际应用，让学生感受算法在生活中的价值； 1. 总结提升：通过习题巩固与 “空调制冷” 流程图绘制，深化对循环结构的理解。 三、教学对象分析 本节课的教学对象为小学五年级学生，其认知特点与学习基础如下： （一）优势基础 1. 知识基础：已掌握算法的顺序结构，能清晰描述 “先做什么、再做什么” 的步骤，如整理书包、完成手工的流程； 1. 能力基础：具备基本的电脑操作能力（如打开指定文件、点击交互按钮），能参与简单的数字化实践活动； 1. 生活经验：对 “过马路看红绿灯”“热水壶加热”“空调制冷” 等生活场景熟悉，容易将生活经验与课堂知识关联。 （二）潜在难点 1. 抽象思维不足：五年级学生以具体形象思维为主，难以直接理解 “循环结构” 这一抽象概念，需借助生活案例具象化； 1. 逻辑关联薄弱：容易混淆 “循环结构” 与 “条件判断” 的关系，可能无法理解 “循环需要依赖条件判断停止”； 1. 流程图解读：首次接触 “循环流程图” 的箭头回流表示，可能对 “循环开始、循环体、循环终止条件” 的逻辑链路理解不清晰。 四、教学目标 （一）信息意识 1. 能发现生活中 “重复操作” 的场景（如红绿灯观察、热水壶加热），认识到算法与生活的紧密联系； 1. 了解智慧交通信号灯的工作原理，感知信息技术在解决城市交通问题中的作用。 （二）数字化创新与实践 1. 能操作 “过马路大挑战”“机动车过马路”“热水壶加热水” 等数字化程序，记录实践结果； 1. 尝试用流程图描述 “空调制冷” 的循环过程，提升数字化表达能力。 （三）计算思维 1. 理解循环结构的定义（需要重复执行指定步骤的算法结构），能识别循环体（重复执行的操作）； 1. 明确循环结构与条件判断的关联（循环依赖条件判断停止），能分析简单循环的逻辑链路。 （四）信息社会责任意识 1. 结合 “过马路看红绿灯” 的实践，强化交通安全意识，养成遵守交通规则的习惯； 1. 认识到信息技术的应用需服务于生活需求（如智慧交通缓解拥堵），树立 “技术为生活服务” 的责任意识。 五、教学重难点 （一）教学重点 1. 理解循环结构的定义，能识别生活中的循环场景； 1. 掌握循环结构的流程图表示（循环体、条件判断、箭头回流）。 （二）教学难点 1. 区分 “循环结构” 与 “条件判断” 的关系（循环需要条件判断控制启停）； 1. 能独立分析简单任务的循环逻辑，并尝试用流程图表达。 六、教学策略 1. 情境驱动策略：创设 “智慧交通小管家” 主线情境，将三个实践任务（过马路、机动车通行、热水壶加热）融入情境，激发学生探究兴趣； 1. 具象化教学策略：用 “过马路观察红绿灯”“热水壶加热到 100℃停止” 等生活案例，将抽象的 “循环结构” 转化为学生可感知的具体操作； 1. 递进式任务策略：设计 “体验 — 分析 — 抽象 — 应用” 的任务链：先体验程序（感知重复操作）→再分析步骤（找出循环体）→抽象循环结构（定义与流程图）→应用到新场景（空调制冷）； 1. 合作探究策略：针对 “流程图解读”“循环与条件判断的关系” 等难点，采用小组讨论（2-3 人一组）的方式，让学生在交流中突破难点。 七、教学资源准备 1. 教师资源：教学 PPT（含情境图片、流程图、习题）、多媒体课件（嵌入 “过马路大挑战”“机动车过马路”“热水壶加热水” 程序链接）、黑板或白板（用于绘制板书流程图）； 1. 学生资源：学生电脑（预装浏览器，能打开指定 HTML 文件）、活动探究单（记录实践步骤与循环分析结果）、草稿纸（用于绘制 “空调制冷” 流程图）； 1. 辅助资源：交通信号灯实物图片、热水壶加热视频片段（可选，用于强化生活认知）。 八、教学步骤（1 课时，40 分钟） 教学环节 教 师 讲 解 学 生 活 动 设 计 意 图 情景导入 （5分钟） 你是一名“智慧交通小管家”，负责管理城市的交通信号灯系统 每个路口的红绿灯需要根据车流量、人流量和时段智能调节 现在你需要去测试路口的红绿灯能否正常，以保证行人能安全通过 过渡：下面我们一起去测试马路的红绿灯能否正常工作吧！ 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、师生互动 以 “智慧交通小管家” 情境导入，激发学生兴趣，引出交通信号灯智能调节的学习主题，为后续知识学习做铺垫。 新课讲授（30分钟） 1、 过马路大挑战 现在你来到了路口，准备监测路口的红绿灯能否正常运行。为了方便后续调试，你需要记录过马路时的详细步骤。 所以我们现在的任务目标是体验“过马路大挑战”程序，并将结果记录到活动探究单上。同学们可以打开学生文件 -- 1、过马路大挑战【程序体验】-- indx.html程序开始体验，等会老师邀请同学来分享自己的体验过程（学生实践） 时间到，哪个同学来分享一下自己的探究结果？（邀请同学回答） 你的逻辑非常清晰，下面我们顺着这个同学的思路，一起来总结一下过马路的步骤。 首先，我们会到达十字路口。那到达十字路口之后，下一步我们需要干什么？（观察并等待绿灯亮），然后进行什么操作？（绿灯亮起）紧接着呢？（过马路）最终我们会到达马路对面，也就是图中标注的终点。 因此我们可以用到之前学习的顺序结构来表示过马路的步骤。 但请同学们思考一个问题，我们过马路的时候是只观察一次红绿灯的状态吗？（并不是） 我们是需要不断重复观察红绿灯的状态。那我们能否用顺序结构来表示这个状态呢？（不能） 所以今天呢，我们要学习一个新的结构，叫做循环结构。 过渡：那到底什么是循环结构呢？接下来我们一起深入学习一下吧 二、认识循环结构 循环结构其实就是需要重复执行指定步骤的算法结构，也叫重复结构。 在流程图中，使用箭头回流来表示需要循环的过程。 过渡：那么我们结合刚刚的流程图，来看看循环结构在流程图中是如何表示的 这是我们刚刚梳理的顺序结构的流程图，那在这个过程当中，哪一个环节我们需要不断的重复进行的？（绿灯亮起） 因此，我们可以将绿灯亮起这个流程呢，用菱形框表示成绿灯是否亮起。最终转换成的循环结构，可以变成这个样子 前面到达十字路口，以及观察并等待绿灯亮，这两个过程依旧保持不变。进行到下一步的时候，我们将绿灯亮起换成我们的判断条件，绿灯是否亮起， 如果是我们就过马路，到达马路对面。如果不是，我们就返回重新观察并等待绿灯亮，一直到绿灯亮起 过度：除了我们过马路的过程包含循环结构，那生活当中还有哪些场景会包含循环结构呢？我们一起来看一下吧 你检测到行人的红绿灯已经没有问题，准备驾车回到总部整理数据。 思考：驾驶机动车过马路是否也包含循环结构？（可以邀请同学简答回答） 那么接下来，体验“机动车过马路”程序，并补充完成流程图。同学们可以打开学生文件 -- 2、机动车过马路大挑战【程序体验】-- indx.html，等会老师去请同学来回答它的探究过程（学生实践） 时间到，哪个同学来分享一下自己完成的这个流程图呢？（邀请学生分享） 这个同学的思路非常清晰，一下子就把自己体验的过程绘制成流程图了！ 过渡：那么，接下来，我们可以顺着这个同学的思路一起来总结一下驾驶机动车过马路的循环结构流程图吧 首先第一步，我们到达路口，也就是到达开始的状态，紧接着我们需要做什么事情？（观察红绿灯的状态） 然后我们需要进行判断，那判断条件我们是哪个呢？（绿灯是否亮起） 如果亮起的话，那我们需要做什么？（过马路，然后到达马路对面） 如果绿灯没有亮起呢，我们就重新返回，继续观察红绿灯的状态，直到绿灯亮起。 其实在这个过程当中，观察红绿灯的状态，这个过程，我们是需要不断重复执行的。 我们把这一部分称为一个循环体 到底什么是循环体呢？其实简单的来说，就是需要不断重复执行的操作，就是属于我们的循环体 过渡：下面我通过一个例子来看一下，同学们能不能找出这个例子当中的判断条件以及它的循环体是什么 现在你回到了总部，觉得口渴想要用热水壶煮水喝思考：电热水壶加热水的过程是否也包含循环结构？ 所以接下来我们的任务目标是体验“热水壶加热水”程序，并补充完成流程图，尝试找出这个流程中的循环体是什么 同学们可以打开学生文件 -- 3、热水壶加热水【程序体验】-- indx.html程序，开始体验吧！（学生实践） 时间到，哪个同学来当一当小老师，跟大家说说这个过程的流程图应该要怎么补充，以及循环体是什么（邀请同学上台讲解） 哇塞！你非常流利得跟大家讲解了整个过程，并且找出了循环体，你的语言表达能力和逻辑思维简直太强啦！ 过渡：接下来我们顺着它的思路，一起来分析热水壶加热过程的流程图吧！ 首先，当我们点击加热按钮的时候，程序就已经开始。那么，下一步我们需要进行什么操作？（检测水温进行加热） 那下一步我们需要判断的条件是什么呢？（水温是到是否达到100°C） 那如果是的话，我们就自动断电，然后停止加热。那如果不是？（继续检测水温，进行加热，直到水温达到100°C为止） 那在这个过程当中，我们的循环体是？（检测水温，进行加热） 总结：现在我们的热水壶已经非常智能化，当温度达到100℃的时候会自动断电，如果我们将马路上的红绿灯变成智能的红绿灯，会给我们的城市带来哪些便利呢？ 过渡：下面我们一起去了解智能的交通信号灯吧！ 三、交通信号灯的设置 现在，在一些人流量、车流量较大的路口，交通信号灯在不同时段，红绿灯的时长往往是不一样的。 这正是智慧交通的体现，这样的智能设置解决了很多拥堵问题，满足人们的便捷出行。 过渡：下面我们通过一个视频来看看智能交通信号灯是如何工作的吧！ 总的来说，有了算法支持的城市交通控制系统，利用摄像装置采集图像、视频数据。对这些数据进行计算处理，依据这些数据进行调整与控制。就能在一定程度上减缓交通压力。 过渡：我们今天学习之旅也即将接近尾声啦~一起来附近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 4、程序体验 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 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手实践 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 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 通过 “过马路大挑战” 任务，让学生体验程序并记录步骤，初步感知过马路的流程，为理解循环结构奠定实践基础 引导学生整理过马路步骤，思考重复观察红绿灯的表示方法，培养逻辑思维，自然过渡到循环结构的概念学习。 明确循环结构的定义，结合流程图箭头回流的形式，帮助学生理解 “重复执行指定步骤” 的算法结构，建立概念认知。 对比顺序结构和含循环结构的流程图，突出循环结构在处理 “等待绿灯” 逻辑中的作用，让学生清晰区分两种结构并理解循环的必要性 延伸到机动车过马路场景，通过程序体验任务，促使学生迁移知识，思考机动车过马路流程中的循环结构，强化知识应用。 提供机动车过马路的流程元素，让学生构建流程图，进一步巩固对循环结构的理解，提升逻辑梳理和图表构建能力 引入电热水壶加热的生活场景，通过程序体验任务，引导学生思考该过程中的循环结构，拓宽循环结构的应用认知，体现知识的生活实用性 给出电热水壶加热的流程元素，让学生完成流程图，深化对循环结构 “重复执行 + 条件判断” 的理解，强化知识迁移能力 介绍交通信号灯在不同时段的智能设置，体现智慧交通的实际应用，让学生明白所学知识在真实场景中的价值，升华学习意义。 讲解交通信号灯的算法支持系统，展示技术在交通中的应用，让学生明白知识的实际价值，拓宽视野。 课堂总结 （3分钟） 首先，我们学习了循环结构。那什么是循环结构呢？需要重复执行指定步骤的算法结构也叫重复结构.其次，我们知道了循环结构的流程图，那在流程图中使用箭头回流来表示需要循环的过程.最后我们还了解了什么是循环体，就是需要不断重复执行的操作，我们就可以把它当做一个循环体. 过渡：那么接下来我们通过几个练习题来巩固一下今天学习的知识吧 1、答案：C 解析：过马路的顺序结构不属于循环结构，其余选项均为文中提及的循环结构应用场景。 2、答案：A 解析：循环操作可以重复执行某个步骤，条件判断可以根据不同情况选择不同的处理方式 3、答案：C 解析：A 选项文中说明 “做同一件事，可能会有不同的算法步骤”；B 选项循环结构需要条件判断；D 选项智慧交通的信号灯时长设置涉及算法结构。 4、答案：B 解析：循环结构的核心是重复执行指定步骤。 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 梳理循环结构、流程图、循环体的核心知识，帮助学生巩固概念，形成系统认知。 通过选择题检测学生对循环结构、算法结构的掌握程度，及时查漏补缺，强化知识理解。 课后拓展 （2分钟） 请尝试用流程图描述这一环节 1、学生练习 以空调制冷为例，引导学生用流程图描述循环过程，提升知识应用和图表构建能力。 九、教学板书 第 7 课 重复操作用循环 1. 循环结构：重复执行指定步骤，直到满足条件停止的算法结构； 1. 循环体：重复执行的操作（如 “观察红绿灯”“检测水温、加热”）； 1. 关键：循环体 + 条件判断（控制启停）。 十、教学反思 （一）预期亮点 1. 情境贴近生活：“智慧交通小管家” 情境能激发学生兴趣，三个实践任务均来自生活，降低抽象概念的理解难度； 1. 任务递进合理：从 “体验程序” 到 “分析循环”，再到 “绘制流程图”，符合五年级学生 “具象→抽象→应用” 的认知规律； 1. 素养目标落地：通过 “识别生活场景” 培养信息意识，“绘制流程图” 培养数字化实践能力，“分析循环逻辑” 培养计算思维。 （二）可能的问题与改进 1. 问题 1：部分学生可能对 “流程图箭头回流” 理解不清晰，导致逻辑链路混乱； 2. 改进：用 “角色扮演” 辅助（如让学生模拟流程图步骤，没满足条件就 “回到前一步”，满足条件就 “继续前进”）。 1. 问题 2：小组讨论时，可能出现 “少数人主导，其他人参与度低” 的情况； 2. 改进：明确小组分工（记录员、发言人、补充员），确保每人都有任务。 1. 问题 3：“空调制冷流程图” 绘制难度较高，部分学生可能无法完成； 2. 改进：提供 “流程图模板”（已画好起点、终点、部分步骤框），学生只需填写循环体和条件判断，降低难度。 （三）后续教学衔接 本节课是循环结构的入门，后续可结合 Scratch 编程，让学生用 “重复执行” 积木实现循环（如 “让角色重复走 10 步”“重复切换造型直到按下空格键”），将抽象概念转化为可视化的编程实践，深化对循环的理解。 十一、学生评价 采用 “过程性评价 + 结果性评价” 相结合的方式，从四个维度评价学生表现： 评价维度 评价内容 评价方式 评价标准（等级：优秀 / 良好 / 待提升） 信息意识 1. 能否发现生活中的循环场景；2. 能否说出智慧交通的价值 课堂提问、探究单记录 优秀：能举例 3 个以上循环场景，清晰说明智慧交通价值；良好：能举例 2 个循环场景，基本说明价值；待提升：仅能举例 1 个场景，无法说明价值 数字化实践 1. 能否顺利操作 3 个程序；2. 能否绘制 “空调制冷” 流程图 程序操作观察、流程图作品 优秀：快速完成程序操作，流程图逻辑完整、符号正确；良好：完成程序操作，流程图逻辑基本完整；待提升：需帮助完成程序操作，流程图逻辑混乱 计算思维 1. 能否识别循环体和停止条件；2. 能否区分循环与条件判断 探究单记录、习题检测 优秀：准确识别所有案例的循环体和条件，习题全对；良好：能识别大部分循环体和条件，习题对 3 题；待提升：无法识别循环体，习题对≤2 题 信息社会责任 1. 能否结合过马路场景说出交通安全规则；2. 能否表达 “技术服务生活” 的意识 课堂分享、作业 优秀：主动分享交通安全规则，清晰表达技术价值；良好：能说出基本规则，初步表达技术价值；待提升：无法说出规则，无技术价值认知 学科网（北京）股份有限公司 $