欣赏算法之美（教学设计）2025-2026学年湘教版信息科技五年级下册

《欣赏算法之美》教案-2025-2026学年湘教版（新教材）小学信息技术五年级下册 1、 教学设计理念 本课以《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》为指导，立足湘教版新教材核心要求，紧扣“用算法视角看世界”单元主题，坚持素养导向、趣味驱动、实践落地的教学理念。结合五年级学生具象思维为主、好奇心强的学情特点，摒弃抽象理论灌输，以“生活感知—案例探究—实践体验—审美升华”为主线，将算法知识与艺术、生活、科技深度融合，引导学生从“知道算法”到“欣赏算法”，感受算法的逻辑美、简洁美与创造美，培养学生用算法思维观察世界、发现美的能力，落实信息意识、计算思维等核心素养的培养目标。 2、 教材分析 《欣赏算法之美》是湘教版（新教材）小学信息技术五年级下册第三单元《用算法视角看世界》的第1课时内容，承接前两单元算法基础认知，是单元从“算法应用”到“算法审美”的过渡课，在单元教学中起承上启下的关键作用。 教材内容分为三大模块：一是生活中的算法之美，通过整理书包、排队购票等日常场景，揭示算法“有序、高效”的简洁美；二是科技中的算法之美，以分形图案、动态艺术、智能推荐为例，讲解算法通过重复、迭代等逻辑创造的规律美与创意美；三是算法审美实践，引导学生用简单算法步骤设计图案、规划生活场景，体会算法的实用美。教材编排图文并茂、案例贴近学生认知，既避免了算法知识的枯燥性，又突出了“算法即美、美在逻辑”的核心思想，为后续《查找学号》等算法实践课奠定审美基础与思维铺垫。 3、 核心素养目标 结合新课标核心素养要求与教材内容，制定以下目标： 1. 信息意识：能从生活、科技作品中识别算法的存在，感知算法在美化生活、创造艺术中的价值，提升对算法信息的敏感度与审美判断力。 2. 计算思维：通过分析算法创造美的案例，理解算法“步骤清晰、逻辑严谨、重复迭代”的核心特点，能简单拆解算法审美案例的逻辑步骤，初步形成用算法视角分析美的思维。 3. 数字化学习与创新：能借助图片观察、案例讨论、简单模拟等数字化方式探究算法之美，尝试用语言或简单步骤描述算法创造美的过程，激发创新审美意识。 4. 信息社会责任：感受算法科技的魅力，体会科技与艺术融合的价值，培养热爱科技、主动探索的积极情感，树立“科技创造美、理性用算法”的责任意识。 4、 教学重难点 1. 教学重点：感知生活与科技中的算法之美，理解算法“有序、简洁、规律”的审美特点，能识别算法在创造美中的应用。 1. 教学难点：理解算法通过逻辑步骤创造美的原理，能初步用算法思维分析简单审美案例的逻辑，体会算法逻辑美与艺术美的融合。 5、 教学过程 （1） 情境导入：激趣设疑，初识算法与美 1. 情境展示 教师课件展示两组对比素材：第一组是杂乱无章的书桌、混乱排队的人群、无规律的涂鸦画；第二组是整齐有序的书桌、有序排队的队伍、有规律的分形图案（如雪花、曼德勃罗集图案）。 2. 师生互动 师：同学们，对比这两组素材，大家更喜欢哪一组？为什么？ 生：更喜欢第二组，因为看起来整齐、舒服、有规律。 师：大家观察得很仔细！第二组素材之所以美，背后都藏着“算法”的秘密。杂乱变整齐、无序变有序、简单变精美，很多时候都是算法在发挥作用。那算法到底藏着怎样的美呢？今天我们就一起走进《欣赏算法之美》，揭开算法美的神秘面纱。 3. 设计意图 通过对比情境激发学生兴趣，从学生熟悉的生活场景切入，自然关联“算法”与“美”，打破学生对算法“枯燥、抽象”的固有认知，快速聚焦本课主题，为后续探究奠定情感基础。 （2） 新知探究一：生活中的算法之美——简洁有序美 1. 教材内容讲解 教师引导学生阅读教材“生活中的算法之美”板块，明确核心观点：生活中很多有序、高效的场景，都是算法简洁美的体现，算法让复杂的生活变简单、变有序。 2. 案例分析：整理书包的算法 师：教材中提到“整理书包”是一种算法，大家回忆一下，你平时整理书包的步骤是怎样的？ 生1：先把书包里的东西都倒出来，再分类，最后放进书包。 生2：先放课本，再放练习本，最后放文具。 教师结合教材内容，总结整理书包的标准算法步骤（课件展示）： 1 清空书包，取出所有物品； 2 分类：课本、练习本、文具、杂物分开； 3 排序：课本按大小排序，文具放进笔袋； 4 收纳：按“大件在下、小件在上”的顺序放入书包。 师：大家看，这样一步步整理，书包是不是又整齐又好找？这就是算法的简洁美——步骤清晰、逻辑有序，让复杂的事情变简单。 3. 小组讨论：生活中的其他算法美 师：除了整理书包，教材中还提到了排队购票、超市收银等场景，大家分组讨论，这些场景中算法的简洁美体现在哪里？ （学生分组讨论后，代表发言） 生1：排队购票的算法是“先到先得、依次排队”，这样不会混乱，购票效率高。 生2：超市收银的算法是“分类扫码、依次结算”，快速准确，避免出错。 4. 设计意图 紧扣教材生活案例，从学生日常行为切入，通过“回忆—总结—讨论”的方式，让学生直观感知算法在生活中的应用，理解算法“简洁、有序、高效”的审美特点，降低算法审美认知难度，落实“信息意识”素养。 （3） 新知探究二：科技中的算法之美——规律创意美 1. 教材内容讲解 教师引导学生阅读教材“科技中的算法之美”板块，明确核心观点：科技领域中，算法通过重复、迭代、逻辑运算等方式，能创造出有规律、有创意、极具艺术感的作品，展现算法的规律美与创意美。 2. 案例一：分形图案的算法美（教材核心案例） 教师课件展示教材中的雪花、蕨类植物、曼德勃罗集等分形图案，引导学生观察特点。 师：大家观察这些图案，它们有什么共同特点？ 生1：看起来很复杂，但又很有规律。 生2：图案的一部分和整体长得很像。 教师结合教材讲解分形图案的算法原理：分形图案是通过简单算法重复迭代创造的，核心算法步骤（以雪花为例）： 1 画一个正三角形； 2 把每条边三等分，中间一段向外画一个小正三角形； 3 重复步骤②，不断对新的边进行三等分和绘制； 4 迭代多次后，就形成了美丽的雪花图案。 师：简单的几步算法，重复执行后，就能创造出如此复杂精美的图案，这就是算法的规律美与创意美——简单逻辑，无限创造。 3. 案例二：动态艺术与智能推荐的算法美 1. 动态艺术：教师展示教材中的算法动态画（如流动的色彩、跳动的几何图形），讲解：动态艺术是算法通过实时计算、不断更新图形位置和色彩创造的，每一秒的变化都遵循算法逻辑，灵动又有规律。 1. 智能推荐：师：大家平时看视频、购物时，平台会推荐你喜欢的内容，这背后也是算法在发挥作用。教材中提到，智能推荐算法会分析你的浏览记录、喜好，一步步筛选、匹配，推荐你可能喜欢的内容，让我们快速找到心仪的东西，这是算法的实用创意美。 4. 师生小结 师：通过以上案例，我们发现科技中的算法美，是简单逻辑创造复杂美好、规律迭代带来无限创意的美，算法让科技充满艺术感。 5. 设计意图 聚焦教材科技案例，从静态分形图案到动态艺术、智能推荐，层层递进讲解算法创造美的原理，通过“观察—讲解—理解”的方式，突破教学难点，让学生感受算法逻辑美与艺术美的融合，培养计算思维与审美能力。 （4） 实践体验：算法审美小创作——学以致用 1. 教材任务解读 教师引导学生阅读教材“算法审美实践”板块，明确实践任务：用简单算法步骤，设计一个有规律的图案或规划一个生活场景，体会算法的创造美。 2. 任务一：算法图案设计（小组合作） 1. 要求：参考教材分形图案算法，用“重复画图形”的简单算法，设计一个有规律的图案（如重复画正方形、圆形，排列成花纹）； 1. 步骤：① 确定基础图形（正方形/圆形）；② 设计重复步骤（如每行画5个，依次错开）；③ 动手绘制图案。 3. 任务二：生活场景算法规划（独立完成） 要求：选择一个生活场景（如整理书桌、规划周末时间），写出清晰的算法步骤，体现算法的有序美。 4. 成果展示与点评 1. 各小组展示图案设计成果，讲解自己的算法步骤； 1. 教师点评：肯定学生的创意，强调“步骤清晰、规律明显”的算法审美核心，鼓励学生大胆创新。 5. 设计意图 紧扣教材实践任务，通过“图案设计+场景规划”的双重实践，让学生从“欣赏算法美”到“创造算法美”，深化对算法美的理解，提升数字化学习与创新能力，落实核心素养培养目标。 （5） 拓展延伸：算法之美无处不在——视野升华 1. 拓展内容讲解 教师补充教材延伸内容：算法之美不仅在生活和科技中，还广泛应用于音乐、建筑、自然等领域。 1. 音乐：电子音乐的节奏、旋律，是算法通过排列组合音符创造的； 1. 建筑：鸟巢、水立方的设计，融入了算法的几何规律美； 1. 自然：蜂巢的六边形结构、树叶的生长排列，都是自然算法的美。 2. 师生互动 师：通过今天的学习，你对算法有了哪些新的认识？ 生1：原来算法不只是解题步骤，还能创造美。 生2：生活中到处都有算法之美，只要我们用心观察就能发现。 3. 设计意图 拓展教材内容，打破学科边界，让学生认识到算法之美的广泛性，拓宽知识视野，激发学生主动观察、探索世界的兴趣，升华“科技与生活融合”的认知。 （6） 课堂小结：梳理回顾，内化提升 1. 知识梳理 师生共同回顾本课核心内容（课件展示思维导图）： 1. 生活中的算法美：简洁、有序、高效； 1. 科技中的算法美：规律、创意、逻辑； 1. 算法美的核心：步骤清晰、逻辑严谨、简单创造复杂。 2. 情感升华 师：算法是科技的灵魂，也是美的创造者。希望同学们今后能用算法的视角观察世界，发现更多隐藏在生活和科技中的算法之美，主动探索科技、热爱科学，用理性思维感受科技的魅力。 3. 设计意图 通过思维导图梳理知识，帮助学生构建完整的知识体系，强化重点内容记忆；情感升华环节落实信息社会责任素养，引导学生形成正确的科技观与审美观。 2 学科网（北京）股份有限公司 $