第13课 让计算机会数数（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及Python while循环的核心知识点，通过“数字王国驯兽师”情景导入，结合“看谁数最快”游戏让学生感知数数规律，在已有编程基础上提炼循环思想，为后续复杂编程学习搭建桥梁。 此资料以“做中学、用中学、创中学”为理念，特色在于情景化游戏化教学，通过分层任务（描述-验证-体验-拓展）和流程图可视化循环逻辑，结合视频辅助理解，培养学生信息意识、计算思维与数字化创新能力，如“输出奇数”“逢七必过”任务提升实践能力，为教师提供清晰教学步骤与多元评价方式，助力高效教学。

第 13 课 《让计算机会数数》 教学设计 一、教学设计理念（新课标） 依据《义务教育信息技术课程标准（2022 年版）》要求，本课以 “数字素养与技能培养” 为核心，遵循 “做中学、用中学、创中学” 的教学理念。聚焦算法与编程模块，通过情景创设、游戏互动、实践探究等活动，引导学生在解决 “让计算机会数数” 这一实际问题的过程中，感知算法思想，掌握循环结构的基本用法，培养计算思维与数字化实践能力。同时，注重学科融合与生活联系，让学生体会信息技术解决问题的优势，增强信息意识与创新意识，落实新课标中 “提升学生数字素养，适应数字时代发展” 的育人目标。 二、教学内容分析 本课是第四单元 “发挥算法的优势” 的第 13 课，属于编程入门中的算法与结构教学内容。此前学生已初步接触计算机基础知识和简单编程概念，本课在此基础上，围绕 “数数” 这一生活化场景，展开对循环结构的学习。 教学内容主要包括四部分：一是描述数数的算法，通过游戏感知数数的规律，提炼循环思想；二是验证数数的算法，运用 Python 的 while 循环编写程序，实现从 1 数到 100、输出奇数等功能；三是体验计算机处理优势，感受计算机快速运算的特点；四是课堂总结与拓展，巩固循环结构知识并进行应用延伸。本课既是对算法思想的具体落地，也是后续复杂编程学习的基础，在整个编程教学体系中起到承上启下的作用。 三、教学对象分析 本课的教学对象是小学五年级学生，他们具备以下特点： 1. 认知层面：已掌握基础的数字规律（如有序数数、奇偶性），具备简单的逻辑思维能力，能够理解 “重复操作” 的含义，但对 “算法”“循环结构” 等专业概念较为陌生。 1. 能力层面：熟悉计算机基本操作，部分学生接触过简易编程工具（如 Scratch），对 “让计算机完成任务” 充满兴趣，动手实践意愿较强，但编程语法和逻辑表达能力有待提升。 1. 心理层面：好奇心强，喜欢情景化、游戏化的学习方式，乐于参与小组竞争和实践操作，但注意力集中时间有限，需要通过多样化活动维持学习兴趣。 四、教学目标 （一）信息意识 1. 感知计算机解决问题的基本流程，认识到算法在信息技术中的核心作用，理解循环结构是实现重复操作的重要方式。 1. 体会计算机快速运算的优势，了解信息技术在高效处理重复任务中的价值，增强运用信息技术解决问题的意识。 （二）数字化创新与实践 1. 能够运用 Python 的 while 循环结构，编写程序实现从 1 数到 100、输出 1-100 范围内奇数等简单功能。 1. 能够根据任务需求修改程序参数，尝试解决 “逢七必过” 等拓展问题，提升数字化实践与创新能力。 1. 熟练使用海龟编辑器打开、运行、修改 Python 程序，掌握基本的编程工具操作技能。 （三）计算思维 1. 通过分析 “数数” 的过程，提炼出 “初始值 - 循环条件 - 重复操作 - 更新值” 的算法模型，培养抽象概括能力。 1. 能够用流程图描述循环结构的执行过程，理解 “条件判断 - 执行操作 - 重复验证” 的逻辑关系，发展逻辑推理能力。 1. 在修改程序、解决拓展问题的过程中，培养问题分析、调试优化的思维品质。 （四）信息社会责任意识 1. 在小组合作与游戏竞争中，培养团队协作精神和规则意识，做到有序参与、公平竞争。 1. 树立正确的信息技术使用观念，认识到编程技术的实用性和趣味性，激发主动学习信息技术的责任感和使命感。 五、教学重难点 （一）教学重点 1. 理解循环结构的核心要素（循环条件、循环体）及执行逻辑。 1. 掌握 while 循环的语法格式，能够编写简单的循环程序实现数数功能。 （二）教学难点 1. 理解 “循环条件” 与 “循环体” 的关系，准确判断循环的开始与结束时机。 1. 能根据具体任务需求，灵活调整程序中的初始值、循环条件和更新语句，解决实际问题。 六、教学策略 1. 情景创设法：创设 “数字王国驯兽师” 的情景，以 “驯服不会数数的小怪兽蓝蓝” 为任务主线，激发学生的学习兴趣和探究欲望。 1. 游戏互动法：设计 “看谁数最快”“逢七必过” 等游戏，让学生在游戏中感知数数的规律，体会重复操作的特点，为循环结构的学习奠定基础。 1. 分层探究法：设置 “描述算法 - 验证算法 - 体验优势 - 拓展应用” 的分层任务，从具象到抽象、从基础到提升，逐步引导学生深入学习，突破重难点。 1. 可视化教学法：运用流程图直观展示循环结构的执行过程，将抽象的逻辑关系转化为具象的图形，帮助学生理解。 七、教学资源准备 1. 教学课件（PPT）、while.py、数数.py、数数并输出.py 、活动探究单 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） 欢迎来到数字王国，一个本该非常有序运行的世界，如今却陷入了一片混乱！而这一切的始作俑者，就是那只调皮万分的小怪兽--蓝蓝。 它能在眨眼间解开最复杂的方程，却但不会数数，总是把数字搞得一团糟。 今天，你们将成为“数字王国驯兽师”，用两种神奇的“驯兽指令”来驯服不会数数的蓝蓝吧！ 过渡：下面一起来看看如何用这些指令驯服不会数数的蓝蓝吧！ 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 以 “数字王国驯兽师” 情境，激发兴趣，引出用指令教怪兽数数的任务 新课讲授（30分钟） 一、描述数数的算法 本页注意事项：这个游戏的范围是1-100.但是我分为了10组，为了对应“先把问题规模缩小，以依次从1数到10为例进行分析”这个观点。 本页逐字稿： 在使用驯兽指令驯服蓝蓝之前，我们先来玩一个“看谁数最快”的 游戏。 游戏规则很简单，按照老师随机抽取的范围，最快数出该范围的所有数字。比如抽取范围是1-10，该范围的数字就是1,2,3,4,5,6,7,8,9,10。 需要注意的是参与者数数时不能含糊其辞，必须表述清晰，要让班里的同学都能清晰听到自己数数的过程 下面每组派一名代表参加。采用末位淘汰制，最后没有被淘汰的同学就能获胜！下面开始我们的游戏吧！（点击图片跳转到游戏界面） 哇塞！经过刚才激烈的角逐，本次获胜的小组是XXX！让我们恭喜他们小组获得了本次的胜利。 过渡：那么我们在数数的过程中，到底是怎么数出来的呢？ 首先第一个问题，我们数数的过程是什么样的？（邀请同学回答） 其次，我们数完一个数后，怎么数下一个数？（邀请同学回答） 既然小妖怪蓝蓝自己不会数数，那么我们就教它使用计算机来数数 过渡：但是计算机又怎么数数呢？ 我们先来看看计算机数数的视频，在看视频的时候，请同学们思考右侧的三个问题（观看视频） 那么哪个同学来说说，视频中计算机数数的结果有什么一样或者不一样的地方?（邀请学生回答） 你观察得真仔细，我们会发现，除了输出的数字不一样，其他内容都是一模一样的； 这些结果它们之间有没有什么规律呢？（邀请同学回答） 哇塞！你的推理能力真的很棒，一下子就找出了每个结果都是在上一个结果的基础上加了1的规律！ 面对这种输出的过程，我们可以用前面学习过的哪两种结构来表示呢？（邀请学生回答） 看来这位同学对循环结构理解非常到位。 所以在面对一些需要重复操作的事情，我们可以使用的结构是？（循环结构） 过渡：那么问题来了，我们该如何用循环结构描述重复的输出过程呢？ 首先我们通过一个视频来详细了解循环结构（点击播放视频） 简单来说，循环结构其实就是用于重复执行循环体中的语句，直到满足循环条件为止。那么请同学们观察这幅图片，说说循环结构由哪些部分组成（邀请同学回答） 你真实火眼金睛！一下子就发现了循环结构包含了循环条件和循环体组成。 那么什么又是循环体呢？不知道有没有同学从视频中寻找到答案？（邀请同学回答） 你提取信息的能力真的特别棒，能够从视频中提取到，循环体就是放在循环结构中的代码这么关键的信息。 那么我们在使用循环结构进行判断的时候，一般都要经历四步。 首先，对条件进行判断：判断循环条件是否成立。 然后就我们就执行相关的操作，如果循环条件成立执行循环体 紧接着要检验条件，检验循环条件，若成立，则重复循环体 最后就是一直重复操作，直到循环条件不成立。 过渡：在了解了循环结构的基本判断逻辑之后，下面我们一起尝试分析分循环结构数1-10的数字吧！ 我们现在的目标是用流程图分许使用循环结构让计算机从“1数到10” 在开始之后，既然我们的范围是从1开始，我们应该设置的初始数是多少？（邀请学生回答-1） 接着我们要进行判断，那么哪个同学来说说这个循环条件应该是什么？（邀请同学回答） 你抓住了非常关键的一个点，数数的范围是从1数到10，所以我们的判断条件是这个数小于等与10； 如果这个循环成立我们就执行对应的操作。让计算机输出这个数。 输出这个数之后，我们又怎么输出下一个数呢？是在这个数的基础上增加1还是减少1？（增加1） 然后就一直检验循环条件，直到这个数不满足小于等于10的条件，数数就完成了。 那如何我们要让计算机从1数到100的话，这个流程图需要修改哪里？（邀请学生回答） 那么下面请同学们根据理解，吧计算机从1疏导100的流程图补充完整吧！（学生实践） 过渡：到这里，我们已经用“循环结构”让小妖怪兰兰学会了计算机数数的逻辑，下面一起来验证这个过程吧！ (二)、验证数数的算法 所以我们接下来的目标是尝试使用海龟编辑器运行while.py程序，体验计算机从1数到100的过程，并将结果记录到活动探究单上 下面老师来演示如何使用海归编辑器打开1、学生文件 -- 2、从1数到100【算法验证】 -- while.py（教师演示） 那么下面请同学们用海归编辑器打开1、学生文件 -- 2、从1数到100【算法验证】 -- while.py开始体验，并完成互动探究单的内容吧！（学生实践） 时间到，我们一起结合探究单来分析这段程序代码。那么在这段程序中，使用了什么语句来实现循环结构？（while） 根据我们刚才分析的结构，循环结构包含循环条件和循环体，那么在这个程序中的循环条件又是什么？（c<=100:） 那么循环体又是什么？（#输出当前的数print(c)#使计数变量加1c = c+1） 因此我们也得出了，可以使用while语句来实现循环结构。并且它的语法是 while关键字后面紧跟循环条件，记住，循环条件后面的冒号不要漏了。 然后循环体在下一行，并且只要是需要重复的内容，我们都需要再代码前面加上四个空格，才表示这个代码是在while循环里面，否则的话，就不是在while循环体里面。 然后它代表的含义也非常简单，含义。当循环条件成立，执行循环体的操作；当循环条件不成立，就立马退出循环。 另外我们还需要注意程序中的c=c+1这个语句。在变成中， = 表示赋值，意思先将变量c的数值加1,然后把增加后的结果更新到原来的结果中，实现c值的变化 过渡：了解了while循环语句的基本语法后，下面我们来完成一个升级任务！ 下面请同学们尝试修改刚才的代码，要求：只输出1-100范围内的奇数。下面开始你们的练习吧！（学生实践） 时间到，那个同学来分享自己的代码？（邀请学生回答） 你的举一反三能力针的特别强，一下子就找出了最关键的一句代码。 所以如果我们要实现只输出1-100范围内的奇数，只需把 c= c+1 修改成 c = c+2即可。 过渡：到这里，我们已经使用了第二个驯兽指令--while循环。让小妖怪蓝蓝学会用计算机数数。那么计算机数数到底有什么优势呢？我们一起去了解一下！ 三、计算机处理优势 本页注意事项：这两个程序的区别是。第一个程序在没有使用print函数的时候，一秒钟可以计算113000次数数；而加了输出之后，1秒钟就进行了336次的运算。所以输出也会占用不少时间 本页逐字稿： 用计算机处理问题时的最大优势，就是其快速的运算能力。 下面同学们可以体验程序一：打开1、学生文件中的3、计算机处理【运算体验】的“数数.py” 程序，观察并运行，体会编程进行计算的速度，并回答下列问题：1秒大约进行__________次数数加法运算。（学生实践） 时间到，哪个同学来说说你这个程序中1秒大约进行了几次的数数？（113000） 下面请同学们体验程序二：打开1、学生文件中的3、计算机处理【运算体验】的“数数并输出.py”程序，观察并运行，体会编程进行计算的速度，并回答下列问题：1秒大约进行次数数(加法运算)和__________次输出。 时间到，哪个同学来说说你这个程序中1秒大约进行几次数数(加法运算)和几次输出？（邀请学生回答）（336,336） 通过简单的对比，可以发现，编程让计算机完成加法运算时，可以充分 发挥算法的优势，提高解决问题的效率。但相对于加法运算来说，输出操作 也要占用不少的时间。 过渡：那么到这里，我们今天的学习之旅也即将接近尾声，一起俩总结今天都学习了哪些知识吧！ 1、 认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、游戏互动 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、观看视频 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、观看视频 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 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、动手实践 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 4、动手实践 通过 “看谁数最快” 游戏，让学生直观感受数数规则，为算法学习铺垫 明确数数的有序逻辑，引出用计算机实现数数的思路 引导观察数数规律，引出循环结构，理解重复操作的编程逻辑 讲解循环结构概念与流程，帮助学生掌握循环的执行逻辑 用流程图解析 “数到 10”，引导学生迁移设计 “数到 100” 的流程 通过运行代码，让学生验证循环实现数数的效果，加深对代码的认知 拆解 while 循环语法，明确各部分含义，帮助学生理解循环代码结构 通过修改代码输出奇数，让学生实践调整循环变量，深化对循环的运用 展示计算机运算速度，让学生体会编程处理重复任务的高效性 课堂总结 （3分钟） 第一，我们学习了循环结构其实就是用于重复执行循环体中的语句，直到满足循环条件为止 其次，在本次的循环结构中，我们学习了while循环，它的基本语法是while 循环条件：循环体 最后我们了解到，使用计算机处理最大优势就是其快速的运算能力。 过渡：下面沃恩通过几个练习题来巩固今天的知识。 1、答案：B 解析： 循环结构用于重复执行某些操作，直到满足某个条件为止。 2、答案：A 解析： 从2开始，每次加2，输出偶数，直到超过5，所以输出2和4。 3、答案：B 解析： 这是一条赋值语句，表示将c当前值加1后再存回c。 4、答案：B 解析： 如果条件永远为真，循环会一直执行，形成“死循环”。 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 总结循环结构、while 循环、计算机优势，梳理本课核心知识，帮助学生巩固重点。 通过练习题检测学生对循环知识的掌握程度，及时反馈学习效果 课后拓展 （3分钟） 有一个游戏叫“逢七必过”，就是从1依次报数到100,如果是7的倍数或末位数是7,就报“过” 下面一起来体验这个程序，看看自己都可以获得几分吧！（学生实践） 1、认真聆听 2、仔细思考 3、积极回答 用 “逢七必过” 游戏拓展循环的实际应用，提升学生的编程实践与知识迁移能力 九、教学板书 第13课 让计算机会数数 一、核心概念：循环结构 作用：重复执行循环体，直到满足循环条件 要素：循环条件 + 循环体 二、while循环语法 while 循环条件： 循环体（缩进4个空格） 三、计算机优势：快速运算 四、拓展任务：逢七必过 十、教学反思 （一）成功之处 1. 情景创设和游戏互动有效激发了学生的学习兴趣，将抽象的编程概念与生活化的 “数数” 任务结合，降低了学生的理解难度，让学生在轻松的氛围中学习。 1. 分层任务设计符合五年级学生的认知规律，从 “描述算法” 到 “验证算法”，再到 “体验优势”“拓展应用”，逐步深入，帮助学生稳步掌握知识点，突破重难点。 1. 注重可视化教学和实践操作，通过流程图展示逻辑、让学生亲手编写修改程序，有效培养了学生的计算思维和数字化实践能力，落实了新课标的核心素养要求。 （二）不足之处 1. 部分学生对 “循环条件” 的判断逻辑理解不够透彻，在修改程序时容易出现循环无法结束或提前结束的问题，需要在巡视过程中进行更有针对性的个别指导。 1. 拓展任务 “逢七必过” 难度稍大，涉及到条件判断（倍数、末位数字），部分学生可能无法快速上手，需要提供更多的思路引导和示例提示。 （三）改进措施 1. 针对循环条件的理解难点，可增加 “模拟循环执行” 的互动活动，让学生扮演 “计算机”，按照程序步骤一步步执行，直观感受循环条件的判断过程。 1. 为拓展任务设计分层提示，如先引导学生思考 “如何判断一个数是 7 的倍数”“如何判断一个数的末位是 7”，再逐步整合到循环程序中，降低任务难度。 1. 优化课堂时间管理，提前让学生熟悉海龟编辑器的操作，减少工具使用的时间消耗；在交流展示环节采用小组代表发言与全员互评结合的方式，提高效率。 十一、学生评价 （一）评价维度及标准 评价维度 评价标准 星级评定（1-5 星） 参与积极性 主动参与游戏和小组讨论，积极举手发言，表现出浓厚的学习兴趣 知识掌握 理解循环结构的核心要素和执行逻辑，能准确回答课堂练习题 实践操作 熟练使用海龟编辑器，能独立完成基础程序的运行和修改，实现指定功能 创新与拓展 能主动尝试解决拓展任务，提出自己的编程思路，对程序进行优化 合作交流 在小组合作中能积极沟通，互帮互助，共同完成任务 （二）评价方式 1. 过程性评价：教师在课堂中观察学生的参与情况、操作表现，对积极参与、任务完成较好的学生及时给予口头表扬和星级贴纸奖励。 1. 成果性评价：根据学生的活动探究单填写情况、程序编写修改结果，对学生的知识掌握和实践能力进行评价，标注星级。 1. 小组互评：在拓展任务完成后，小组内成员根据彼此的合作表现、贡献度进行互评，促进团队协作。 1. 课后评价：通过学生提交的拓展任务成果（程序代码、思路记录），进行综合评价，给出针对性的反馈和改进建议。 （三）评价反馈 1. 课堂即时反馈：对学生的发言、操作结果及时给予肯定或纠正，帮助学生快速调整学习状态。 1. 课后书面反馈：在活动探究单和拓展任务成果上写下个性化评语，肯定优点，指出不足并给出改进方向。 1. 班级展示反馈：将优秀的学生程序和思路在班级内展示，树立榜样，激发全体学生的学习动力。 学科网（北京）股份有限公司 $