12《模型的建立》教学设计-2026-2027学年信息科技五年级上册浙教版

该小学信息科技教学设计聚焦“模型的建立”核心知识点，通过复习《问题的抽象》中路线图、数据、规则等抽象成果，结合航模、沙盘等生活实物模型导入，过渡到数学公式等计算模型，搭建从信息提炼到算法设计的认知支架。 依托“送货机器人最短路线”项目情境，通过对比辨析抽象与建模的区别，引导学生动手建立距离计算模型和较短距离比较模型，培养计算思维与数字化学习能力。学生在实践中理解模型复用，教师教学有清晰流程和实践案例，提升教学效率和学生问题解决能力。

《模型的建立》教案-2026-2027学年浙教版（新版）小学信息技术五年级上册 一、学情分析 本课在《问题的分解》《问题的抽象》之后开展教学。学生已经掌握将复杂问题拆分、实景/数据/规则抽象的方法，并且依托“送货机器人最短路线”项目，已经完成路线图抽象、道路数据提取、判断规则梳理，为本课建模提供完整素材。 五年级学生在生活中接触过航模、建筑沙盘等实物模型，能够直观理解“实物模型”，但是很难理解算法领域的数学模型、计算模型，容易混淆“抽象”和“建立模型”两个概念。学生普遍存在认知误区：认为模型就是图画或者实物，不知道模型是用来描述要素之间关系的标准化表达。 学生逻辑思维持续发展，适合借助已有抽象成果，通过对比、计算、归纳活动搭建模型；同时学生乐于发现规律，能够理解“模型可以重复使用”这一重要特点。教学中需要持续沿用单元统一项目情境，循序渐进区分抽象与建模的不同作用，降低概念理解难度。 二、教材分析 《模型的建立》是第三单元第3课时，承接《问题的抽象》，是从信息提炼走向算法设计的关键桥梁。教材内容分为三大板块：认识生活中的各类模型、建立算法模型、复用模型解决同类问题。 教材继续沿用送货机器人最短路线主线案例，依托上一课抽象得到的路线数据，引导学生先后建立距离计算模型、较短距离比较模型。教材清晰展示建模完整流程：经过抽象得到关键信息→寻找要素之间的关系→使用文字、算式规范描述关系，形成模型。 教材重点渗透两个核心观点：第一，抽象重在提取信息，建模重在描述信息之间的联系；第二，模型具备通用性，同一个模型可以解决一批结构相似的问题。本课学习成果，直接支撑后续《算法的设计》一课，帮助学生顺利将模型转化为可行算法，完整构建“用算法解决问题”思维链条。 三、核心素养目标 1.信息意识：认识生活中多种多样的模型，了解模型能够简化问题、总结规律，体会建立模型在用算法解决问题过程中的价值。 2.计算思维：区分抽象与建立模型的不同作用；掌握建立模型的基本步骤；能够结合最短路线案例，建立距离计算模型、距离比较模型；理解模型可重复复用的特点。 3.数字化学习与创新：借助表格、算式自主探究要素之间的数量关系，合作完成建模实践，尝试使用模型解决同类衍生问题。 4.信息社会责任：明白模型是对现实的简化概括，模型存在适用范围，不能完全等同于真实世界，学会辩证看待模型得出的结果。 四、教学重难点 1. 教学重点：理解模型的含义；掌握建立模型的基本流程；能够根据问题建立简单计算模型。 2. 教学难点：理清“抽象”与“建立模型”的逻辑关系；准确提炼要素之间的内在联系，构建规范可用的算法模型。 五、教学过程 （一）复习回顾，情境导入 师：同学们，上一节课我们学习了《问题的抽象》，我们针对送货机器人任务完成三层抽象，谁来回顾是哪三类抽象？ 生：实景地图抽象、数据抽象、规则抽象。我们得到点线路线图、每条道路长度数据，还有路线长短判断规则。 师：回顾非常准确。现在我们拥有地图和数据，我们如何稳定计算任意一条路线总长度，并且对比选出最短路线？我们每次遇到新路线，都重新从头思考计算方法，效率很低。人们找到一种办法，提炼通用计算方式，也就是建立模型。今天我们一起学习第12课《模型的建立》。（板书课题） 师：先来聊一聊生活中的模型。大家说一说，你见过哪些模型？ 生：飞机航模、楼房沙盘、地球仪。 师：大家提到的都是实物模型。老师拓展：除了看得见的实物模型，数学公式、流程图也属于模型。长方形周长计算公式：周长=（长+宽）×2，就是典型数学模型。只要符合长方形特征，都可以使用这个公式计算周长。 师提问：地球仪和真实地球一样吗？地球仪的作用是什么？ 生：不完全一样，地球仪简化了地球，方便我们观察海陆分布。 师：总结：模型是对真实事物或者问题的简化表达，用来描述事物内部要素之间的关系，方便我们分析和解决问题。 设计意图：复习前一课抽象相关知识，打通课时联系；利用学生熟悉的实物模型引入概念，由具象过渡到抽象的计算模型，搭建认知阶梯。 （二）新知探究一：区分抽象与建模，认识建模流程 师：很多同学容易混淆抽象和建模，我们结合送货机器人案例对比区分。 师：抽象做什么？从真实校园场景里，挑出仓库、教室、道路、道路长度，丢掉绿化带、雕塑等无关事物，提取关键信息。 师：建立模型做什么？找到仓库、道路、距离这些信息之间的计算关系，用算式、文字把关系固定下来，描述信息之间的联系。 师出示教材中建模基本步骤，带领学生齐读梳理： 第1步： 完成问题抽象，获取全部关键要素； 第2步： 寻找要素之间存在的关系； 第3步： 使用规范语言、算式描述关系，构建模型； 第4步： 检验模型是否可以正确解决问题。 师：我们简单概括：抽象负责“挑信息”，建模负责“找关系”。接下来我们依托教材案例，动手建立两类模型。 设计意图：直击本课难点，清晰辨析两个易混淆概念，明确建模标准化流程，为后续实践探究提供清晰框架。 （三）新知探究二：建立距离计算模型 师：结合我们抽象得到的路线数据，机器人从仓库前往信息科技教室有多条通行路线。一条路线由多段道路拼接而成，我们想要算出整条路线总长度，需要找到什么关系？ 生：整条路线总长度等于每一段道路长度相加。 师：很好，我们把这条规律固定下来，形成直接路线距离计算模型。 板书模型表达式：总距离S = 路段1长度L₁ + 路段2长度L₂ + ……+路段n长度Lₙ 师：我们结合教材路线案例实操演练。路线：仓库→连廊A→信息教室，仓库到连廊A长度35米，连廊A到教室40米，请大家使用模型计算总距离。 生：S=35+40=75米。 师：另一条路线：仓库→连廊B→信息教室，长度分别为42米、32米，使用模型计算。 生：S=42+32=74米。 师：这个距离计算模型，是不是只能用于这两条路线？ 生：不是，任意由分段道路组成的路线，都可以套用这个模型求和。 师：没错。只要问题符合“路线由多条路段拼接、总距离需要分段求和”的条件，模型就可以重复使用。如果后续我们新增更多配送路线，不需要重新思考计算方法，直接套用模型即可。 师布置小组小任务：新增路线仓库→连廊A→连廊B→信息教室，三段长度依次为35米、18米、32米，运用距离计算模型算出总距离。 （学生计算，小组互相核对结果） 设计意图：依托教材主线案例，引导学生自主发现数量关系，构建第一个计算模型，在计算练习中感受模型通用性。 （四）新知探究三：建立较短距离比较模型 师：我们依靠距离计算模型，可以算出每一条路线总长度。算出多条路线长度之后，我们如何选出最短路线？我们继续搭建第二个模型：较短距离比较模型。 师：请大家阅读教材相关内容，小组讨论，梳理比较路线长短的通用规则。 生：先暂定第一条路线距离为最短距离；依次和后面每条路线距离对比；如果新路线距离更小，就更新最短距离；全部对比完成，最终保留数值就是最短距离。 师：我们把大家总结的规则整理成标准化模型： 1. 设定初始最短距离Smin =第一条路线总距离； 2. 取出下一条路线距离Sx； 3. 如果Sx ＜ Smin，则更新Smin = Sx； 4. 重复对比，遍历所有路线，最终Smin即为最短距离。 师：我们使用刚刚算出的两组数据进行验证：路线一75米，路线二74米。 生：初始Smin=75；对比74＜75，更新Smin=74，最短路线距离为74米。 师提问：这个比较模型，能不能用到其他场景？比如比较多名同学身高、比较商品价格？ 生：可以，只要是多个数值寻找最小值，都能用这套比较模型。 师：由此我们发现，优秀的模型不局限于单一问题，可以迁移到大量同类场景。 师引导学生总结：针对送货机器人任务，我们先后搭建两个模型，距离计算模型负责算出路线总长，比较模型负责筛选最短路线，两个模型配合，共同解决完整问题。 设计意图：贴合教材文本开展探究，构建第二个核心模型，让学生理解多个模型可以组合使用；同时拓展生活案例，深化模型可复用这一核心特征。 （五）新知探究四：模型的拆分与重复利用 师：教材还提出一种思路：我们可以把长路线拆分成两段，先找仓库到连廊的最短路线，再找连廊到信息教室最短路线，两段最短距离相加，得到完整路线最短距离。 师：大家思考：在这种拆分求解方式中，我们还需要重新设计距离计算、距离比较的方法吗？ 生：不需要，依旧可以使用刚才建立的两套模型。 师：总结重点：模型一旦建立成功，能够反复调用。遇到复杂大问题，可以拆分，多次复用已有模型，不用每次重新创造方法，极大提升解决问题的效率。 师拓展思考：模型是不是万能的？假设道路临时封闭，我们的路线模型还适用吗？ 生：不适用，道路条件改变，模型适用条件发生变化。 师：我们需要记住：模型是对现实的简化，有固定适用条件，条件改变，模型可能失效，我们要根据实际情况调整模型。 设计意图：解读教材拓展内容，深化模型复用思想，同时客观说明模型局限性，培养学生辩证思维。 （六）综合实践拓展 师：现在我们开展课堂实践任务：小区快递配送问题。我们已经在上一节课完成问题抽象，现有三条配送路线数据。请同学们小组合作完成两项任务： 1. 使用距离计算模型，算出三条路线总长度； 2. 使用较短距离比较模型，筛选出最短配送路线。 （学生分组探究，教师巡视指导，选取小组成果展示汇报） 师：请小组代表说一说，你们在建模解题时，第一步做了什么？ 生：先确认抽象得到的数据，再套用两个模型依次计算、对比。 师：很好，再次印证完整流程：抽象→建立模型→利用模型求解。 师拓展任务：想一想，生活中还有哪些场景可以使用“寻找最小值”的比较模型？ 生：挑选最便宜的文具、筛选跑步比赛最快选手。 设计意图：延续上节课拓展情境，实现知识连贯迁移，完整演练“抽象—建模—求解”整套流程，巩固本课核心知识。 （七）课堂小结 师：本节课我们学习《模型的建立》，请同学们一起梳理知识点。 生1：模型是对问题的简化表达，分为实物模型、计算模型等。 生2：抽象是提取信息，建模是找到信息之间的关系。 生3：建模流程：抽象要素→寻找关系→规范描述，形成模型。 生4：建立的模型可以重复利用，解决同类问题。 师完整总结：在用算法解决问题流程中，分解问题、抽象信息之后，我们就要建立模型。模型清晰描述要素之间的关系，为后续设计算法提供标准框架。我们本节课搭建的距离计算模型、最短距离比较模型，在下一节课《算法的设计》中，我们会把模型转化为完整算法，一步步实现送货机器人路线规划。希望大家课后多多观察生活，尝试寻找藏在身边的各类模型。 2 学科网（北京）股份有限公司 $