第五单元第1课《问题规模与算法步骤的执行次数》教案-2025-2026学年苏科版小学信息技术五年级下册

《问题规模与算法步骤的执行次数》教案-2025-2026学年苏科版（新教材）小学信息技术五年级下册

一、学情分析

五年级学生已在第四单元学习了算法的基本概念、简单算法设计与程序验证，能理解算法的"输入—处理—输出"流程，会用自然语言和流程图描述简单算法，具备初步的编程实践基础。学生抽象思维正逐步发展，但对"问题规模""执行次数"等抽象概念仍需直观案例支撑。此前学习的顺序查找、累加算法等，为本课理解规模与次数的关系提供了知识铺垫。但学生易混淆"数字大小"与"问题规模"，难以直观感知规模变化对执行次数的影响，需要通过游戏、实验、数据记录等具象化活动，帮助建立概念关联，发展计算思维。

二、教材分析

本课是苏科版五年级下册第五单元《算法的效率》的第1课，是单元学习的基础。教材以"猜数字游戏""累加求和"两个经典案例为载体，引导学生认识"问题规模"的含义，探究问题规模与算法步骤执行次数的内在联系，初步感知算法效率的影响因素。教材编排遵循"具象感知—概念建构—规律总结—实践验证"的逻辑，先通过猜数游戏让学生体验不同数字范围（规模）下的猜测次数（执行次数）差异，再用累加程序验证规模与循环次数的关系，最后归纳核心规律。教材注重实践探究，强调用数据说话，契合五年级学生从直观到抽象的认知规律，为下一课《不同算法的效率》奠定基础，也帮助学生建立"算法效率与问题处理规模密切相关"的核心认知。

三、核心素养目标

（一）信息意识

1. 通过猜数、累加等实践活动，感知问题规模对算法步骤执行次数的影响，形成"规模影响效率"的基本认知。
2. 能区分"数字大小"与"问题规模"，认识到算法执行次数由数据量（规模）决定，而非数值本身。
3. 初步形成关注算法效率的意识，知道处理大规模数据时需考虑步骤执行次数。

（二）计算思维

1. 理解"问题规模"的概念，能准确判断不同问题的规模大小。
2. 能通过实验、观察、记录，分析问题规模与算法步骤执行次数的正比例关系，归纳核心规律。
3. 能结合简单程序，分析循环结构中执行次数与问题规模的对应关系，发展逻辑分析能力。

（三）数字化学习与创新

1. 能运用Scratch等编程工具运行程序，记录不同规模下的执行次数，完成数据验证。
2. 能通过表格整理实验数据，分析数据变化趋势，用数字化方式探究算法规律。
3. 能结合生活实例，举例说明问题规模与执行效率的关系，提升知识迁移能力。

（四）信息社会责任

1. 体会高效算法在生活、学习中的价值，养成做事讲效率、善规划的习惯。
2. 认识到合理选择算法、优化执行步骤对节约计算资源的意义，树立节约资源的意识。

四、教学重难点

（一）教学重点

1. 理解"问题规模"的含义，能准确识别不同问题的规模。
2. 掌握"问题规模越大，算法步骤执行次数越多，效率越低"的核心规律。
3. 能通过实验数据，验证规模与执行次数的对应关系。

（二）教学难点

1. 区分"数字大小"与"问题规模"，理解执行次数由数据量而非数值决定。
2. 从直观实验中抽象出规律，建立"规模—次数—效率"的逻辑关联。

3. 能结合简单算法，分析并预测不同规模下的执行次数变化。

五、教学准备

1. 教师准备：多媒体课件、Scratch猜数游戏程序、累加求和程序、实验记录表、数字卡片（1-10、1-100）。
2. 学生准备：计算机（安装Scratch软件）、笔记本、预习简单累加算法的执行过程。

六、教学过程

（一）游戏导入，感知差异，引出课题

师：同学们，我们先来玩一个"猜数字"游戏！规则很简单：老师在一个数字范围内想一个数，你们来猜，我只回答"大了""小了"或"猜对了"。我们分两轮玩，看看有什么不同。

第一轮游戏：范围1-10

师：第一轮，数字范围是1-10，谁先来猜？

生1：5！

师：小了。

生2：8！

师：大了。

生3：7！

师：猜对了！

师：刚才这位同学猜了几次才猜对？

生：3次。

设计意图：用简单游戏快速吸引学生注意力，初步感知猜数过程的步骤次数。

第二轮游戏：范围1-100

师：第二轮，难度升级！数字范围是1-100，再来猜一猜。

生1：50！

师：小了。