跨学科主题学习 解密玩具汉诺塔（教学设计）2025-2026学年苏科版信息科技五年级下册

课时编号 备课时间 上课时间 课　　题 跨学科主题学习 解密玩具汉诺塔 教学目标 （一）信息意识 1.了解汉诺塔游戏规则，初步认识递归算法，感知算法在解决益智问题中的作用。 2.学会通过体验游戏、收集数据、分析规律的方式探究问题，形成用数据支撑结论的信息意识。 （二）计算思维 1.能通过 1-3 层汉诺塔的游戏体验，归纳出最少移动步数与层数的规律，理解递归算法的核心思想：将 n 层问题分解为 n-1 层的子问题解决。 2.能设计汉诺塔通关算法流程图，并通过编程验证算法，发展计算思维。 （三）数字化学习与创新 1.能参与项目式学习的全过程：体验游戏、收集数据、分析规律、设计算法、程序验证，提升综合解决问题的能力。 2.能尝试运行课程平台中的汉诺塔程序，验证递归算法，并拓展思考生活中可用递归算法解决的问题。 （四）信息社会责任 1.在小组合作探究中，学会分工协作、交流分享，培养团队合作精神。 2.感受算法的魅力，体会利用计算机编程验证算法的便利性，培养探究精神和创新意识。 教学重点 通过汉诺塔游戏体验，归纳最少移动步数与层数的规律，理解递归算法的基本思想。 教学难点 理解递归算法将复杂问题分解为子问题的逻辑，设计并验证汉诺塔通关算法。 教学方法 项目式学习法、游戏体验法、小组合作法、探究归纳法、编程验证法 教学准备 1.多媒体课件、教材内容 2.汉诺塔玩具（每组一套）、课程平台中的 “汉诺塔” 程序 3.课堂学习单（含数据记录表、算法流程图模板） 4.项目实施步骤卡片、成果展示评价表 教　学　过　程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 一、项目情境导入，初识汉诺塔（5 分钟） 1.创设情境：展示汉诺塔玩具，讲述汉诺塔的古老传说，提问：“你玩过汉诺塔吗？如何用最少步数通关？” 2.引出项目主题：今天我们将通过项目式学习，一起解密玩具汉诺塔，探究通关的最少步数规律和算法。 3.明确项目目标：了解游戏规则、探究步数规律、设计算法并验证。 1.聆听传说，观察汉诺塔玩具，激发探究兴趣。 2.明确项目主题和学习目标，了解项目实施环节。 通过情境导入和项目介绍，激发学生的探究欲望，明确学习任务。 二、项目实施环节一：理解规则，体验游戏（8 分钟） 1.讲解汉诺塔游戏规则：每次只能移动一个圆盘，大盘不能放在小盘上，目标是将A柱的圆盘全部移到C柱。 2.组织小组活动：分组体验1层、2层、3层汉诺塔游戏，形成初步移动方案，记录移动过程。 3.引导学生交流：分享1-3层汉诺塔的移动方法和初步方案。 1.学习汉诺塔游戏规则。 2.小组合作体验游戏，从易到难尝试通关，记录移动过程。 3.交流分享初步移动方案，为后续优化做准备。 通过游戏体验，让学生熟悉规则，初步感知问题，培养动手实践能力。 三、项目实施环节二：优化方案，收集数据（7 分钟） 1. 引导学生优化移动方案，尝试用多种方法移动圆盘，记录移动步数和次序。 2.组织小组合作：设计1-3层汉诺塔的最少步数通关方案，用表格记录不同层数的通关总步数。 3.指导学生用思维导图整理数据，对比不同方案的步数差异。 1.优化移动方案，记录移动步数和次序数据。 2.小组合作设计最少步数通关方案，用表格记录数据。 3.整理数据，对比不同方案的步数差异，寻找最优方法。 通过数据收集和方案优化，培养学生的数据意识和优化思维。 四、项目实施环节三：分析数据，推理归纳（8 分钟） 1.引导学生分析数据，归纳1-3 层汉诺塔最少步数的规律：1层1 步，2层 3步，3层7步。 2 .了解递归算法思想：将n层问题分解为 n-1 层的子问题，如3 层汉诺塔可看作 “移动2层+移动第3层+再移动2层”。 3.引导学生猜想4层、5 层汉诺塔的最少步数，推导规律公式：最少步数 = 2ⁿ-1（n为层数）。 1.分析数据，归纳 1-3 层汉诺塔的最少步数规律。 2.理解递归算法将复杂问题分解为子问题的核心思想。 3.猜想 4-5 层的步数，推导规律公式，感受递归的魅力。 通过数据分析和归纳，让学生理解递归算法的思想，发展计算思维。 五、项目实施环节四：设计算法，程序验证（7 分钟） 1.讲解汉诺塔通关算法的逻辑，引导学生完善算法流程图：输入层数→调用移动圆盘函数→计算步数→输出结果。 2.组织学生运行课程平台中的“汉诺塔”程序，验证算法的正确性。 3.展示递归算法的流程图和程序代码，讲解其工作过程。 1.完善汉诺塔通关算法流程图，理解算法逻辑。 2.运行程序，验证算法的正确性，观察递归过程。 3.了解递归算法的程序实现，体会编程验证的便利性。 通过设计算法和编程验证，将抽象规律转化为具体算法，提升数字化学习与创新能力。 六、项目成果展示与拓展（5分钟） 1.组织小组成果展示：分享收集的数据、归纳的通关策略、算法流程图和程序验证结果。 2.引导学生进行项目评价：从学习态度、合作精神、目标达成等方面进行自评和互评。 3.项目拓展：思考生活中还有哪些问题可以用递归算法解决。 1.展示小组探究成果，分享通关策略和探究过程。 2.参与项目评价，总结学习表现和成果。 3.拓展思考递归算法的生活应用，激发后续探究兴趣。 通过成果展示和评价，培养学生的表达能力和反思意识；通过拓展延伸，深化对递归算法的理解。 板书设计 跨学科主题学习：解密玩具汉诺塔 一、游戏规则：每次移1个，大盘不压小盘 二、最少步数规律： 1层：1步→2¹-1 2层：3步→2²-1 3层：7步→2³-1 公式：最少步数 = 2ⁿ-1（n为层数） 三、核心思想：递归算法 把n层问题分解为n-1层的子问题解决 四、项目流程：体验游戏→收集数据→分析规律→设计算法→程序验证 教学反思 1.成功之处：项目式学习贯穿始终，学生通过游戏体验、数据收集、规律归纳、算法设计和程序验证，完整经历了探究过程，对递归算法的思想有了直观的理解。小组合作有效激发了学生的参与热情，成果展示环节也锻炼了学生的表达能力。 2.待改进之处：部分学生对递归算法的分解逻辑理解仍有困难，后续可以增加更多生活化的类比（如 “搬东西先搬上面的”），帮助学生理解。编程验证环节，部分学生对程序代码的理解不够深入，可以增加分步讲解。 3.后续调整：可以增加更多递归算法的生活案例，让学生更全面地了解其应用场景，同时引导学生尝试用递归思想解决其他益智问题，培养创新思维。 学科网（北京）股份有限公司 $