第二单元第4课《组合运用控制结构》教学设计-2026-2027学年苏科版信息技术五年级上册
2026-08-09
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摘要:
该小学信息科技教学设计聚焦“组合运用控制结构”,通过复习顺序、分支、循环单一结构,以“穿越迷宫”游戏情境制造认知冲突,搭建从单一结构到综合应用的学习支架,梳理复杂算法的结构组合脉络。
以“穿越迷宫”项目为载体,通过模块拆解表格、半成品流程图分析及错误案例辨析,引导学生理解循环嵌套分支逻辑,区分循环内外步骤。落实计算思维与数字化学习与创新,项目式学习结合案例探究,提升学生算法设计能力,为教师提供清晰教学路径与实践活动。
内容正文:
《组合运用控制结构》教学设计-2026-2027学年苏科版(新版)小学信息技术五年级上册
一、学情分析
本课教学对象为五年级学生,为本单元综合实践课时。学生已经分别学习顺序结构、分支结构、循环结构,能够读懂单独某一类结构的流程图,能区分循环体、判断条件。但是学生对于多种结构嵌套组合逻辑理解不足,遇到复杂问题习惯只用单一结构处理,不知道如何拆分复杂任务。学生高频易错点:分不清循环内部与循环外部步骤,分支嵌套逻辑混乱,流程图箭头流向出错。本课以教材“穿越迷宫”游戏为项目载体,学生对迷宫游戏兴趣浓厚,能够理解游戏规则,但很难把游戏规则拆解成算法模块。通过案例分析、流程图完善,引导学生学会把复杂问题拆分成多个小模块,把顺序、分支、循环搭配在一起使用,训练综合计算思维,提升算法分析与设计能力。
二、教材分析
本课选自苏科版新版小学信息科技五年级上册第二单元《算法的基本控制结构》第4课。本单元前面三课时依次完成顺序、分支、循环单一结构教学。教材建构板块开篇点明:现实当中很多复杂问题,只用一种控制结构无法完成,需要把顺序、分支、循环三种基本控制结构相互搭配、嵌套使用,也就是组合运用控制结构。教材以穿越迷宫游戏作为完整项目案例,给出游戏规则:角色从起点出发,不断向前移动;碰到墙壁不能前进;到达终点游戏胜利结束。教材对迷宫游戏做抽象建模,把游戏拆分成多个模块:初始化(顺序结构);重复移动探测(循环结构);碰到墙壁、到达终点做不同判断(分支结构)。教材出示半成品综合流程图,流程图内部出现循环里面嵌套分支的典型组合形式。教材想一想栏目设问:迷宫算法当中哪一部分是循环?哪一部分是分支?哪些步骤属于顺序执行?教材实践任务,要求学生读懂、完善迷宫算法流程图;还可以拓展优化迷宫游戏,增加失败条件。教材小知识说明:无论多么复杂算法,都是由这三种基础控制结构组合嵌套而成。本课是单元总结提升课,完成从单一结构走向综合应用,同时为第三单元复杂算法思想学习打下逻辑基础。
三、核心素养目标
1.信息意识:知道复杂算法大多由顺序、分支、循环三种基础控制结构组合而成,感受组合结构解决真实复杂问题的价值。
2.计算思维:能够在案例流程图当中识别顺序、分支、循环;理解循环内部嵌套分支的逻辑;学会把复杂问题拆解为小模块,组合多种控制结构设计简单综合算法。
3.数字化学习与创新:研读教材迷宫项目案例,完善半成品流程图;可以对基础迷宫算法提出简单优化方案,开展探究思考。
4.信息社会责任:体会算法设计需要严谨逻辑,组合嵌套时理清步骤先后与所属模块;养成拆解复杂问题、分步思考的习惯。
四、教学重难点
教学重点
识别综合算法流程图当中顺序、分支、循环结构;理解三种控制结构可以相互组合嵌套;读懂穿越迷宫案例算法逻辑。
教学难点
理解循环内部嵌套分支;区分哪些步骤放在循环内部、哪些放在循环外部;梳理综合算法完整执行流程。
五、教学过程
(1) 复习旧知,情境导入新课
师:前面几节课,我们学习算法三种基本控制结构,哪位同学说一说分别是什么?
生齐答:顺序结构、分支结构、循环结构。
师:请简单回忆每种结构作用。
生1:顺序结构,一步一步按先后执行。
生2:分支结构,根据条件做判断,选择不同路径。
生3:循环结构,条件满足就重复执行循环体。
师:很好。如果遇到复杂问题,只靠其中某一种结构够不够用?我们看课本案例“穿越迷宫”游戏。教师简单描述迷宫游戏规则,邀请学生口头说一说玩迷宫游戏时做什么。
生:角色一直移动,碰到墙不能走,走到终点游戏就赢了。
师:迷宫游戏既有不断重复移动,又要做碰到墙壁、到达终点的条件判断,还有游戏开始的初始化步骤。只用单一结构实现不了,需要把多种控制结构搭配起来。今天我们学习教材第4课《组合运用控制结构》,板书课题。
师板书课题:组合运用控制结构。
设计意图:复习单元前面全部知识点,借助迷宫游戏真实情境,制造认知冲突,引出本课主题,让学生明白为什么需要组合多种控制结构。
(2) 研读教材文本,理解组合控制结构概念
师:请同学们阅读教材建构板块课文,请一位同学朗读教材原文。
生朗读教材原文:很多实际问题比较复杂,仅靠一种控制结构难以实现,需要将顺序、分支、循环三种基本控制结构进行组合、嵌套,共同完成算法。再复杂的算法,都可以拆解为这三种基础结构的组合。
师提问:什么叫组合?什么叫嵌套?结合课本简单解释。
生1:把多种结构搭配在一起使用。
生2:循环里面可以放分支,分支里面也可以放循环。
师:我们拿迷宫案例拆解。课件展示迷宫游戏完整任务拆解表格。
模块
完成功能
使用的控制结构
游戏初始化:设置起点位置
角色放到迷宫起点,准备开始游戏
顺序结构
重复执行:角色不断移动、探测
只要没有到达终点,就一直重复探测移动
循环结构
条件判断:碰到墙壁?到达终点?
根据探测结果执行不同行为
分支结构
师提问:初始化角色位置,这件事要做几次?放在循环里面还是循环外面?
生:游戏一开始只执行一次,放在循环外面。
师追问:移动角色、探测墙壁、判断终点,这件事要做多少次?
生:游戏过程中要一遍一遍重复做,要放到循环体内部。
师重点强调易错点:只执行一次的步骤放在循环外面;需要重复做的步骤放进循环体内部。
设计意图:研读教材定义,用表格拆解迷宫项目各个模块,区分循环内部外部操作,突破本课第一个难点,帮助学生建立模块化拆解思维。
(3) 解析教材半成品流程图,认识循环嵌套分支
师:课本给出穿越迷宫半成品流程图,请同学们观察课本插图。教师投影流程图框架。
开始→顺序执行:角色移动到迷宫起点→进入循环判断框:是否到达终点?
师提问:循环条件是什么?什么时候继续循环?什么时候退出循环?
生:没有到达终点,继续循环;到达终点,退出循环,游戏胜利结束。
师:条件不满足(没有到达终点),进入循环体。循环体内部要做两件事情:角色向前移动;然后进行分支判断。
师提问:进入循环体之后,分支判断有哪两种情况?
生:第一种,如果碰到墙壁,则不能前进;第二种,如果没有碰到墙壁,继续正常移动。
师:没错!这里就是本课重点:循环的循环体里面,嵌套了分支结构。循环负责重复探测移动,分支负责处理碰到墙、没碰到墙两种不同情况。
教师在黑板逐步补全流程图,标出:循环框范围,嵌套在循环体当中的分支判断框。
师抛出课本想一想栏目问题:哪些步骤属于顺序?哪些属于循环?哪些属于分支?小组讨论1分钟,小组代表发言。
小组代表汇报:角色移到起点是顺序;没有到达终点就反复探测移动是循环;判断是否碰到墙壁是分支。
师展示学生高频错误流程图案例:把角色初始化步骤放进循环内部。
师提问:如果角色放到起点这一步放在循环里面,会发生什么现象?
生:每一轮循环,角色都会被送回起点,永远走不到终点。
师小结:所以我们一定要分清,哪些操作只执行一次,哪些操作需要重复执行。只执行一次放在循环外部,重复执行放进循环体。
设计意图:深度解析教材自带半成品流程图,直观展示“循环嵌套分支”这一核心难点,通过错误案例辨析强化循环内外步骤区分,落实本课教学难点。
(4) 小组合作探究,完善流程图,算法拓展优化
师:完成课本试一试实践任务,请同学们拿出练习材料,完善穿越迷宫完整流程图,补全分支判断框、输出提示、箭头流向。完成之后同桌互相检查两点:第一,分支结构完整放在循环体内部;第二,到达终点之后可以正常退出循环走向结束。
学生独立完善流程图,教师巡视指导,针对流程图箭头画错、分支跳出循环位置错误进行个别引导。完成后挑选两份学生作品全班点评。
师:课本实践栏目提示,我们还可以对迷宫算法进行优化拓展。请小组讨论,迷宫游戏还可以增加哪些条件?
小组交流讨论,之后小组代表分享想法。
生1:增加计时功能,限定通关时间。
生2:增加生命值,碰到墙壁就扣除生命值,生命值为零游戏失败。
师:很好。如果增加生命值判断,游戏结束条件就不止“到达终点”一种。到达终点胜利,或者生命值等于0失败,两种情况任意一种发生,都要退出循环,游戏结束。
师引导学生简单口头描述优化后算法流程,体会增加新分支之后组合结构逻辑变化。
师拓展教材小知识栏目,请学生阅读:无论多么复杂的算法,都可以拆解为顺序、分支、循环三种基础控制结构的组合嵌套。我们遇到复杂问题,不要害怕,学会把大问题拆成一个个小任务,再选择合适的控制结构组合完成。
设计意图:依托教材实践活动完成流程图练习;拓展优化任务训练学生算法迭代思维,进一步巩固组合嵌套逻辑,落实计算思维培养。
(5) 综合辨析巩固,梳理单元三种结构
师:我们来做课堂辨析,判断下面描述分别对应哪一类控制结构。
课件出示:
1. 完成开机、打开软件、新建文件,按先后完成一系列操作。
2. 如果碰到墙壁就停止前进,没有碰到就继续走。
3. 没有走到终点就一直重复移动探测。
生依次作答:顺序结构、分支结构、循环结构。
师提问:在迷宫完整算法当中,三种结构是怎样配合工作的?
生:先用顺序完成初始化;进入循环不断重复探测;循环内部用分支做条件判断;满足终点条件退出循环。
师追问:能不能把分支放在循环外面,只判断一次是否撞墙?会发生什么?
生:只判断一次,后面移动的时候再撞墙就不会检测,角色会直接穿墙。
师小结:迷宫游戏需要反复检测墙壁,所以撞墙判断的分支必须放在循环体内部,每一轮循环都执行判断。
设计意图:通过辨析巩固单元全部知识,再次强化“分支放在循环体内才能重复检测”的核心逻辑,加深学生对嵌套的理解。
(6) 课堂小结
师:今天学习《组合运用控制结构》,我们一起回顾教材重点知识。
师:算法三种基础控制结构是什么?
生齐答:顺序结构、分支结构、循环结构。
师:复杂算法是怎么实现的?
生:把三种基础结构相互组合、嵌套完成。
师:穿越迷宫案例中,哪一部分是循环?循环体内部嵌套了什么结构?
生:没有到达终点就重复探测移动是循环;循环体里面嵌套分支,用来判断是否碰到墙壁。
师:设计组合算法要特别注意什么?
生:分清哪些步骤只执行一次,放在循环外部;哪些步骤要重复执行,放进循环体里面。
师总结:遇到复杂问题,我们可以把大问题拆解成小模块,选用合适控制结构,进行组合嵌套完成算法。第二单元算法的基本控制结构到此学习完毕,后面我们会运用本单元学到的算法思想学习更多生活当中典型算法。
六、板书设计
组合运用控制结构
1.三种基础控制结构:顺序、分支、循环
2.复杂算法:多种结构相互组合、嵌套
3.穿越迷宫案例
顺序:初始化,角色放到起点(循环外部,只执行1次)
循环:未到达终点,重复移动探测
嵌套分支:判断是否碰到墙壁
退出条件:到达终点,游戏结束
4.要点:重复执行操作放进循环体;单次操作放循环外
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