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

跨学科主题学习《解密玩具汉诺塔》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

本节课为苏科版 2026 新教材五年级下册跨学科主题学习课程，融合信息科技、数学、逻辑思维多学科知识，授课对象为五年级学生。在知识基础层面，学生已熟练掌握算法定义、流程图绘制、步骤拆解等信息科技核心知识，能够梳理简单问题的解决步骤，具备基础的算法思维；在数学层面，学生掌握了基础数列规律、倍数关系、幂运算基础认知，能够通过数据分析归纳简单数学规律，具备跨学科学习的知识支撑。

从认知与能力层面来看，五年级学生动手操作能力、观察分析能力、小组协作能力较强，对趣味益智玩具、闯关探究类课堂活动兴趣浓厚，乐于通过动手实践、数据记录、规律探究解决问题，适配本节课“实操 + 探究 + 归纳”的跨学科学习模式。学生能够独立完成简单层数的汉诺塔移动操作，具备基础的动手探究能力。

但学生存在明显的学习短板：其一，学生仅能凭直觉移动汉诺塔，无规律、无算法思维，操作杂乱、步数冗余；其二，难以从实操数据中归纳层数与最少步数的数学规律，跨学科融合推理能力不足；其三，无法理解递归算法的核心逻辑，难以将实物操作转化为标准化算法流程，无法实现复杂层数的高效解题，是本节课的核心学习难点。

二、教材分析

《解密玩具汉诺塔》是苏科版 2026 新教材五年级下册核心跨学科主题学习课程，整合信息科技算法思维、数学数列规律、逻辑推理能力训练，是单元算法知识的综合运用与升华。本节课跳出单一学科局限，以经典益智玩具汉诺塔为探究载体，实现多学科知识的融合运用，是新课标跨学科育人理念的典型落地课程。

教材内容编排层层递进、逻辑清晰，核心分为四大探究模块：一是体验感知，了解汉诺塔起源与游戏规则，完成基础层数实操体验；二是数据探究，记录不同层数汉诺塔的最少移动步数，归纳层数与步数的数学规律；三是算法建模，拆解汉诺塔移动步骤，理解递归算法的核心思想，绘制标准化算法流程图；四是实践升华，运用算法规律解决复杂层数问题，实现从“盲目操作”到“算法解题”的升级。

教材旨在通过趣味实操、数据探究、算法建模的完整流程，引导学生体会算法的简洁性、高效性，让学生理解递归算法“化繁为简、拆分问题”的核心思维，实现数学规律与信息科技算法的深度融合。本节课的学习，能够有效提升学生的跨学科探究能力、逻辑推理能力与算法建模能力，培养学生精益求精、严谨求真的科学探究精神，全面落实核心素养育人目标。

三、核心素养目标

（一）信息意识

1. 感知生活中化繁为简的问题解决思路，理解算法是高效解决复杂问题的核心工具，强化算法应用意识。
2. 能够主动记录、整理实操数据，通过数据分析提炼规律，养成用数据、用算法解决问题的信息处理意识。

（二）计算思维

1. 掌握汉诺塔游戏规则，能够独立完成 1-3 层汉诺塔最优移动操作，熟练归纳层数与最少步数的对应规律。
2. 初步理解递归算法“拆分复杂问题、解决基础问题、整合整体答案”的核心逻辑，能够绘制简单的汉诺塔算法流程图，形成结构化、层级化的计算思维。

（三）数字化学习与创新

1. 能够结合跨学科知识，整合数学规律与信息算法，自主探究复杂问题的最优解决方案，提升跨学科数字化探究能力。
2. 能够运用递归思维推演多层汉诺塔的移动方法，突破手动操作局限，实现问题解决的创新升级。

（四）信息社会责任

1. 在小组探究、实操复盘、规律归纳中，养成严谨细致、合作互助、求真务实的科学探究态度。
2. 感受经典算法文化的魅力，体会数学与信息技术融合的价值，树立主动探究、勇于突破的学习理念。

四、教学重难点

（一）教学重点

1. 熟练掌握汉诺塔核心游戏规则，精准完成 1-3 层汉诺塔最优移动操作。
2. 通过实操数据归纳汉诺塔层数与最少步数的数学规律，掌握”“的核心公式。
3. 理解汉诺塔递归算法的基础逻辑，掌握复杂问题拆分简化的算法思维。

（二）教学难点

1. 深度理解递归算法“将 层问题拆分为 层问题”的化繁为简思维。
2. 将实物实操过程转化为标准化算法流程图，实现实操体验到算法建模的转化。
3. 运用递归规律推演多层汉诺塔最优解法，灵活运用算法解决复杂问题。

五、教学准备

1. 教师准备：多媒体课件、汉诺塔教具、分层实操任务单、数据记录表、算法流程图模板、规律对比图表。
2. 学生准备：简易汉诺塔学具、课堂笔记本、直尺、前期算法学习笔记。

六、教学过程

（一）趣味导入，初识汉诺塔

1. 教师展示汉诺塔益智玩具，简单介绍教材中的汉诺塔趣味起源故事，激发学生探究兴趣。
2. 师生互动问答，明确探究主题。

师：大家有没有玩过汉诺塔玩具？简单说一说你玩的时候是怎么移动圆盘的？

生 1：我玩过，就是把左边的圆盘全部移到右边，大的不能放在小的上面。

生 2：移动的时候一次只能拿一个圆盘，不能一次移动多个。

师：大家都了解基础玩法，但很多同学玩的时候步骤杂乱、步数很多，不是最优解法。今天我们就通过跨学科探究，解密汉诺塔的最优规律，解锁背后的算法奥秘。

3. 板书课题：解密玩具汉诺塔