第8课《算法的多样性》教学设计-2026-2027学年浙教版信息技术六年级上册

该小学信息科技教学设计聚焦“算法的多样性”核心知识点，通过猜数字游戏导入，让学生分别用顺序查找和二分查找思路猜数并记录次数，直观对比差异，衔接五年级算法入门及六年级上册第一单元知识，构建学习支架。 特色在于以猜数字案例为载体，融合模拟实验与上机运行Python程序，引导学生收集数据对比两种算法执行效率，培养计算思维与数字化学习能力。跨学科拓展数学求和案例，强化信息意识，助力学生建立算法多元选择思维，为教师提供清晰教学流程与实证活动设计。

《算法的多样性》教学设计-2026-2027学年浙教版（新版）小学信息技术六年级上册 一、学情分析 本课授课对象为六年级学生。通过五年级算法入门、六年级上册第一单元学习，学生牢固掌握算法定义，能够使用流程图、自然语言描述算法；完成猜数字算法设计与验证，能够编写、运行简单Python程序；已经形成认知：同一个生活问题可以存在不同解决步骤。 但是学生认知存在明显局限：大部分学生仅能从生活经验理解“方法不同”，无法上升到计算机算法层面区分两种正式算法；难以清晰对比两种算法执行过程的差异；不知道不同算法除了步骤不同，执行效率也存在区别。学生熟悉猜数字游戏，适合继续沿用猜数字作为核心案例，引出顺序查找算法与二分查找算法。六年级学生具备良好小组合作能力与上机实践能力，通过模拟游戏、程序运行对比、数据记录，能够直观感知算法多样性，建立多种算法横向对比的思维。 二、教材分析 《算法的多样性》是第二单元《算法的效率》开篇第一课，承接第一单元《猜数字算法验证》，开启“算法对比、算法评价”全新学习主题，是单元基石课。教材紧扣2022版信息科技课程标准，核心目标引导学生建立核心观念：同一个问题，可以设计多种完全不同的算法；多种算法都能够正确解决问题，但执行过程、执行效率存在差异。 教材正文核心板块： 1. 算法多样性概念：同一问题存在多种可行算法； 2. 核心案例：猜数字游戏的两种算法——顺序查找、二分查找； 3. 模拟体验两种猜数字思路，记录猜测次数； 4. 上机运行两套对应程序，直观对比运行差异； 5. 拓展生活与数学案例，理解算法多样性广泛存在。 教材配套模拟活动、程序对比实验、“议一议”讨论栏目。本课破除学生“一个问题只有一种最优解法”的固有思维，同时为本单元后续学习算法评价、效率对比奠定基础，是从“设计单一算法”走向“多角度分析算法”的转折点。 三、核心素养目标 1.信息意识：能够发现解决同一问题存在多种可行方案，感知计算机领域中算法方案的多元选择。 2.计算思维：理解算法多样性的含义；能够区分猜数字场景下顺序查找、二分查找两种不同算法；能够对比两种算法执行过程，初步观察不同算法效率差异。 3.数字化学习与创新：通过模拟游戏、运行两套程序开展对比实验，学会通过实验收集数据、支撑观点；尝试针对同一个问题构思多种算法思路。 4.信息社会责任：明白没有万能算法，解决问题需要结合场景选择合适算法；培养多角度思考问题、寻找多种解决方案的创新思维。 四、教学重难点 1.教学重点：理解算法多样性；认识猜数字问题的两种典型算法（顺序查找、二分查找），能清晰描述两种算法执行思路。 2.教学难点：区分两种算法内在逻辑；直观理解不同算法在执行次数上的差距，初步建立效率意识，为后续学习算法评价做好铺垫。 五、教学过程 （1） 游戏导入，复习衔接旧知 教师开展课堂小游戏：1~100范围内猜数字，邀请两名学生上台分别进行游戏。 师：请第一位同学从1开始依次向上猜数字。（顺序猜测） 师：请第二位同学每次猜测当前范围中间数字。（二分思路猜测） 游戏结束后，板书记录两名同学猜测总次数。 师：大家观察到，两个人都猜对数字，但是猜测的思路不一样，尝试次数差别很大。两种不同思路，对应两种不同算法。结合上一单元猜数字内容，今天我们学习第二单元第一课《算法的多样性》。 设计意图：延续贯穿全书的猜数字案例，通过现场游戏直观形成对比；利用真实数据制造认知冲突，让学生初步感知：解决同一个问题可以采用不同思路，自然导入课题，贴合教材案例线索。 （2） 研读教材，构建核心概念 组织学生自主阅读教材正文，勾画教材定义。 教材核心原文：针对同一个问题，可以设计多种不同、且都能够正确完成任务的解决步骤，这种现象称为算法的多样性。多种算法都具备正确性，但是执行流程、消耗资源可能各不相同。 师：结合课本定义思考，算法多样性最重要的前提是什么？ 生：多种算法都能够正确解决同一个问题。 师追问：如果一种算法能猜对数字，另一种算法永远找不到答案，它们能够称为同一问题的两种算法吗？ 生：不能，错误的方案不属于可行算法。 教师结合教材，展示表格对比两种猜数字可行算法核心思路： 算法名称 核心执行思路 猜数规则（1~100） 顺序查找算法 按照数字从小到大依次尝试 依次猜1、2、3……直到命中目标数字 二分查找算法 不断选取区间中间值，根据提示缩小范围 每次猜测区间中间数，依据“大了/小了”淘汰一半数字 教师结合流程图简图，口头分步讲解两种算法完整流程，带领学生读懂教材流程图案例。 设计意图：依托教材定义落实理论教学，使用表格直观梳理两种核心算法思路；借助正反案例辨析概念，避免学生将错误方案误认为不同算法，突破概念理解难点。 （3） 课堂探究活动一：模拟实验，体验两种算法（教材“议一议”） 布置小组任务：每组选定1~100内一个固定目标数字，两名组员分别使用顺序思路、二分思路模拟猜数字，其余同学记录猜测次数，填写实验记录表。 小组完成模拟实验后汇总数据，进行全班分享。 师：观察各组记录的数据，大家有什么共同发现？ 生：绝大多数情况下，二分查找所需要的猜测次数更少。 师：教材告诉我们，在1~100范围使用二分查找，最多7次就可以找到目标数字；而顺序查找运气最差时需要尝试100次。两种算法都可行，但是完成任务需要的步骤数量差距明显。 教师引导学生总结：算法多样性不只是思路不同，还会带来执行效果的差异。 设计意图：落实教材讨论活动，采用模拟实验方式降低抽象难度；学生自主收集、观察实验数据，依靠事实得出结论，培养实证精神，直观感受不同算法的差异。 （4） 课堂探究活动二：上机运行两套程序，验证实验结论 教师下发两套完整程序：顺序查找版猜数字程序、二分查找版猜数字程序。学生轮流运行两套程序，多次测试，记录猜测次数，验证刚才课堂模拟得出的结论。 师：运行两套程序之后，请大家说一说两种算法各自有什么特点？ 生1：顺序查找思路简单，容易理解；但是运气不好要猜很多次。 生2：二分查找更快，但是需要不断计算中间数字，逻辑更复杂。 师：教材提示我们，不存在绝对完美的算法。选择算法时，要结合场景需求。有的场景优先追求速度，有的场景优先追求简单易懂。 教师拓展教材生活案例：从家前往学校，可以步行、骑行、乘坐公交。多种出行方案对应多种算法，各有优缺点，属于生活中的算法多样性。 设计意图：将模拟实验延伸到计算机程序验证，实现人机结合；引导学生辩证看待两种算法优劣，不片面认定某一种算法“更好”；同时拓展生活案例，打通课堂知识与现实生活。 （5） 拓展巩固练习，辨析深化理解 教师出示辨析思考题，组织全班交流讨论： 1.计算1到100所有数字相加，方法一：1+2+3…依次累加；方法二：使用求和公式计算。这是否体现算法多样性？ 2.两种算法都可以算出正确答案，哪种算法执行步骤更少？ 学生自主思考后发言，教师结合教材内容进行总结。 师生互动 师：两个例子都属于算法多样性。依次累加类似顺序查找；公式计算类似高效优化算法。同一个数学问题，存在多种可行计算方案。 教师适时抛出思考问题：我们可以用哪些标准来评价算法好不好？留下悬念，预告下一课《算法的评价方法》。 设计意图：引入数学学科跨学科案例，拓宽学生视野；设置悬念，实现单元课时之间自然衔接，激发后续学习兴趣。 六、课堂小结 师生共同结合课本内容梳理本节课知识点： 1.算法多样性：同一个问题能够设计多种可行、正确的算法； 2.本节课以猜数字为例，认识两种经典算法：顺序查找算法、二分查找算法； 3.两种算法都可以找到目标数字，但是执行思路、需要的执行次数存在明显区别； 4.不同算法各有优势与不足，我们需要结合实际场景合理选择算法。 教师总结：认识算法多样性，是我们分析、优化算法的基础。下一节课，我们将学习一套标准方法，从多个角度科学评价不同算法的优劣，重点学习如何判断算法运行效率高低。 2 学科网（北京）股份有限公司 $