《设计算法》（教学设计）-2025-2026学年五年级下册信息技术苏科版

《设计算法》教案-2025-2026学年苏科版（新教材）小学信息技术五年级下册 1、 学情分析 五年级学生已通过上一节课《确定和分析问题》，掌握了“确定问题、分析功能需求、界面需求及分解问题”的方法，对“用算法解决问题”的流程有了初步认知，能将简单的程序需求拆解为子问题。学生具备基础的计算机操作能力和图形化编程入门经验，对“步骤化解决问题”有一定的生活积累（如做饭、整理房间的步骤），但对“算法”的定义、特征及具体设计方法缺乏系统了解。 学生好奇心强，乐于动手实践和小组协作，能积极参与互动讨论，但抽象思维和逻辑推理能力参差不齐，难以将子问题转化为清晰、严谨、可执行的算法步骤，容易出现步骤遗漏、逻辑混乱的问题。同时，学生对“算法的多样性”和“优化算法”的意识较弱，需借助具象案例、直观图表（如流程图）和分层练习，逐步培养严谨的逻辑思维，掌握算法设计的核心方法，为后续用程序验证算法奠定基础。 2、 教材分析 《设计算法》是苏科版（新教材）小学信息技术五年级下册第四单元《用算法解决问题》的第 2 课，承接上一节课《确定和分析问题》，是单元核心课时，承担着“将需求转化为具体步骤、培养计算思维”的关键作用。教材以上一节课“加法运算小能手”程序的需求分析为基础，串联“认识算法、设计算法、描述算法、优化算法”四大核心知识点，贴合五年级学生的认知水平和学习节奏。 教材遵循“从生活到技术、从具象到抽象”的编写思路，先通过生活中的步骤化场景（如泡茶、整理书包）引出算法的定义和特征，再结合“加法运算小能手”的子问题，引导学生设计具体算法，学习用自然语言、流程图两种方式描述算法，最后通过对比不同算法，初步渗透算法优化的思想。本节课既是对“确定和分析问题”的延伸，也是后续“用程序验证算法”“优化程序”的前提，是培养学生计算思维、数字化学习与创新能力的核心载体，贴合新教材“素养导向、实践育人”的理念。 3、 核心素养目标 （1） 信息意识 1. 理解算法的定义和核心特征，感知算法在生活、学习及数字化领域的广泛应用，认识到算法是解决问题的核心步骤。 2. 能结合上一节课的需求分析，主动将子问题转化为可执行的算法步骤，树立“步骤化、逻辑化解决问题”的意识。 （2） 计算思维 1. 掌握算法设计的基本方法，能针对“加法运算小能手”的子问题，设计清晰、严谨、可执行的算法步骤，避免逻辑漏洞。 2. 学会用自然语言、流程图两种方式描述算法，能看懂简单的流程图符号，培养结构化、逻辑化的思维习惯。 3. 初步感知算法的多样性，能对比不同算法的优劣，尝试对简单算法进行优化，提升逻辑推理和问题解决能力。 （3） 数字化学习与创新 1. 能结合案例，独立完成简单子问题的算法设计，并用规范的方式描述算法，提升数字化问题解决能力。 2. 借助小组合作，交流算法设计思路，碰撞思维火花，尝试设计更简洁、高效的算法，培养协作创新能力。 （4） 信息社会责任 1. 在算法设计过程中，养成严谨、细致、有条理的思考习惯，认识到逻辑严谨对算法可行性的重要性。 2. 理解“算法优化”的意义，树立“追求高效、简洁”的设计理念，体会技术服务生活、提升效率的价值。 4、 教学重难点 （1） 教学重点 1. 理解算法的定义和核心特征，掌握算法设计的基本方法，能针对具体子问题设计可执行的算法步骤。 2. 学会用自然语言、流程图描述算法，认识流程图的基本符号（开始、结束、操作、判断、连接）及用法。 （2） 教学难点 1. 将子问题转化为逻辑严谨、步骤清晰、无遗漏、无冗余的算法步骤，避免出现逻辑混乱或步骤缺失的问题。 2. 理解流程图中“判断”符号的用法，能在算法设计中正确运用判断步骤，处理不同情况；初步感知算法优化的方法。 5、 教学过程 （1） 情境导入，唤醒旧知 设计意图：衔接上节课内容，创设生活化情境，引出“算法”概念，激发学习兴趣。 1. 复习旧知，衔接新课 2. 生活案例，初识算法 （2） 探究新知一：认识算法，明确特征 设计意图：结合生活案例和教材内容，让学生理解算法的定义和核心特征，建立算法的基本认知。 1. 研读教材，理解算法定义 2. 拆解特征，深化理解 明确性：每一步做什么都很清楚，比如“放茶叶”，不能说“放一点东西”，要明确放的是茶叶； 有序性：步骤有先后顺序，不能先倒开水再放茶叶，要按照“找茶杯—放茶叶—烧开水”的顺序来； 可行性：每一步都能实现，比如“烧开水”，我们能通过燃气灶或电水壶做到，不能说“用手烧开 water”； 有穷性：步骤是有限的，泡好茶后就结束了，不会一直重复做同样的步骤。 3. 即时判断，巩固认知 序号 案例描述 是否为算法 原因分析 1 做米饭：洗米、加水、通电、等待 20 分钟 是 步骤明确、有序、可行且有穷 2 画画：随便画几笔，画完为止 不是 步骤不明确，不符合明确性特征 3 计算 ：先算 ，再算 是 步骤明确、逻辑严谨 师：请大家说说，为什么第二个案例不是算法？ 预设生：因为“随便画几笔”步骤不明确，不知道画什么、画多少，不符合算法的明确性特征。 师：没错！只有满足 4 个核心特征的步骤，才能称为算法。接下来，我们就结合“加法运算小能手”的子问题，学习设计算法。 （3） 探究新知二：设计算法，步骤拆解 设计意图：结合教材核心案例，引导学生将子问题转化为算法步骤，掌握算法设计的基本方法，突破教学重点。 1. 聚焦子问题，明确设计目标 2. 小组合作，设计“出题算法” 步骤 1：生成第一个加数 ， 是 0 到 20 之间的整数（包括 0 和 20）； 步骤 2：生成第二个加数 ， 是 0 到 之间的整数（确保 ）； 步骤 3：将 和 组合成加法算式”“，并在程序界面上显示出来。 师：提问：为什么步骤 2 中，第二个加数 的范围是 0 到 ？ 预设生：因为我们要保证加法题是 20 以内的，和不能超过 20，所以第二个加数不能太大，最大只能是 20 减去第一个加数。 师：说得非常好！这就是算法的严谨性，每一步都要考虑到约束条件，确保算法能实现设计目标。 3. 自主探究，设计“自动批改算法” 师：接下来，我们自主探究“自动批改算法”。结合功能需求，这个算法的目标是：接收用户输入的答案，判断答案是否正确，然后给出提示。请同学们结合教材“设计算法”板块内容，独立设计“自动批改算法”的步骤，写在任务单上。 （学生自主设计，教师巡视指导，重点辅导有困难的学生，引导学生思考：如何获取用户输入的答案？如何判断对错？如何给出提示？） 师：谁能分享一下你设计的自动批改算法？ 预设生： 获取用户输入的答案 ； 计算出题算法中 的结果，记为 ； 判断 和 是否相等； 如果相等，显示“回答正确！”；如果不相等，显示“回答错误，正确答案是 ！”。 师：太完美了！步骤清晰、逻辑严谨，完全符合算法的特征。结合教材内容，我们稍作完善，得到标准算法： 步骤 1：获取用户在输入框中输入的答案 （确保 是整数）； 步骤 2：计算出题算法中两个加数的和，即 ； 步骤 3：判断 是否等于 ； 步骤 4：如果 ，在界面上显示“恭喜你，回答正确！”； 步骤 5：如果 ，在界面上显示“很遗憾，回答错误，正确答案是 ！”。 师：提问：这个算法中，哪一步体现了算法的“判断”功能？为什么需要这一步？ 预设生：步骤 3 体现了判断功能，因为用户的答案可能对，也可能错，需要判断后给出不同的提示，这是解决“批改”问题的关键步骤。 师：非常准确！判断步骤是算法中非常重要的部分，能帮助我们处理不同的情况，让算法更全面、更实用。 （4） 探究新知三：描述算法，规范表达 设计意图：掌握算法的两种描述方式，重点认识流程图，能规范描述算法，突破教学重点。 1. 认识描述方式，明确规范 2. 学习流程图符号，掌握用法 3. 实践操作，绘制流程图 4. 对比两种描述方式，总结特点 描述方式 优点 不足 自然语言 简单易懂、不用学习符号，适合步骤较少、逻辑简单的算法 不够直观，步骤多、有判断时容易混乱 流程图 直观清晰、逻辑明确，能快速看出步骤顺序和判断环节 需要记住符号含义，绘制稍复杂 （5） 探究新知四：优化算法，追求高效 设计意图：初步感知算法的多样性，学会对比不同算法的优劣，尝试优化算法，突破教学难点。 1. 案例对比，感知算法多样性 2. 结合教材，优化“出题算法” 步骤 1：生成第一个加数 ， 是 1 到 18 之间的整数（避免 太大，导致 太小）； 步骤 2：生成第二个加数 ， 是 1 到 之间的整数（避免 为 0，增加题目难度）； 步骤 3：将 和 组合成加法算式”“，并在程序界面上显示出来。 师：提问：优化后的算法，和原来的算法相比，优点是什么？ 预设生：优化后的算法，生成的题目没有 0，难度更适中，更符合“加法运算小能手”帮助学生提升口算能力的目标。 师：总结：算法优化不是改变算法的目标，而是在保证算法可行、正确的前提下，通过调整步骤，让算法更简洁、更高效、更贴合需求。这是我们设计算法时需要追求的目标。 （6） 课堂练习，巩固提升 设计意图：通过分层练习，内化本节课知识点，培养学生算法设计、描述和优化的能力，巩固教学重难点。 1.基础练习（必做）：结合上一节课的需求分析，为“加法运算小能手”的“统计正确率功能”设计算法，用自然语言描述步骤，并绘制简单的流程图。 2.提升练习（选做）：优化“统计正确率功能”的算法，思考如何让统计更精准（如记录答题总数和答对数量，计算正确率），并修改流程图。 3.拓展练习（选做）：结合生活实际，设计一个“整理书包”的算法，用自然语言和流程图两种方式描述，确保步骤清晰、可行。 （学生自主完成练习，教师巡视指导，重点辅导基础薄弱的学生，对优秀作业进行展示点评，强化知识点的应用） 6、 课堂小结 本节课我们系统学习了《设计算法》，完成了从“需求分析”到“算法设计”的关键过渡，掌握了算法设计的核心方法和规范表达方式。首先，我们结合生活案例和教材内容，理解了算法的定义和核心特征，知道算法是解决问题的有序、明确、可行、有限的步骤，在生活和数字化领域应用广泛；其次，我们聚焦“加法运算小能手”的核心子问题，学会了设计算法的基本方法，能将子问题转化为逻辑严谨、步骤清晰的算法步骤，重点掌握了“出题算法”和“自动批改算法”的设计思路；接着，我们学习了算法的两种描述方式，认识了流程图的常用符号，能运用自然语言和流程图规范描述算法，体会到流程图直观、清晰的优势；最后，我们初步感知了算法的多样性和优化方法，懂得了在保证算法可行的前提下，追求更简洁、更高效的算法。 通过本节课的学习，我们的逻辑思维和数字化问题解决能力得到了提升，也深刻认识到“严谨、有序”在算法设计中的重要性。下一节课，我们将学习《用程序验证算法》，把今天设计的算法步骤，转化为图形化编程的代码，让“加法运算小能手”程序真正运行起来，继续推进我们的程序设计之旅。希望同学们课后能多思考、多练习，尝试为生活中的简单问题设计算法，培养自己的计算思维。 2 学科网（北京）股份有限公司 $