1.3认识算法的结构(教学设计)2026-2027学年川教版五年级信息科技上册
2026-09-06
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摘要:
该小学信息科技教学设计聚焦算法的顺序、分支、循环结构,通过运动会志愿服务情境导入,以收集加油信息、降雨应急处理、书写志愿者证书等实例为支架,引导学生从生活问题中抽象出三种结构的特征与区别。
以核心素养为导向,突出情境化与实践性,通过“试一试”绘制流程图、小组合作设计满意度调查算法等活动,培养计算思维(抽象、建模)和信息意识(用算法思维观察生活),帮助学生规范描述问题解决过程,为教师提供清晰的教学流程与素养培养路径。
内容正文:
课题
认识算法的结构
课型
新授
设计时间
9月1日
教学目标
信息意识:能从运动会志愿服务等真实生活情境中发现算法问题,感受顺序结构、分支结构、循环结构与日常生活的密切联系,增强用算法思维观察生活、描述问题的意识。
计算思维:能借助流程图辨析顺序结构、分支结构(单分支、双分支)与循环结构,说出其特征与区别;能针对具体问题选择合适的算法结构,并用流程图规范地描述问题解决过程,发展分析、抽象、概括与建模能力。
数字化学习与创新:能在“试一试”“做一做”等实践活动中动手绘制流程图,借助数字化工具表达和分享自己的算法设计思路。
信息社会责任:在小组合作与展示交流中,养成按规则有序办事、严谨规范、乐于合作的品质,体会志愿服务中奉献与担当的精神。
教学重点、难点
教学重点:认识算法的顺序结构、分支结构和循环结构,理解三种结构的基本特征,能正确读懂相应的流程图。
教学难点:能根据实际问题的特点选择合适的算法结构,并规范地绘制流程图;理解循环结构中循环体与循环条件的关系。
教学准备
多媒体课件、流程图卡片
课时安排
1课时
第( 1 )课时
教学过程
二次备课
一、情境导入,激趣引思
师:每年的运动会上都有一群默默付出的小志愿者活跃在赛场的各个角落。
这节课,我们就跟着这些志愿者,一起去发现藏在志愿服务里的“算法”秘密——认识算法的结构。
二、探究新知,理解结构
(一)认识顺序结构
师:比赛期间,校园广播站化身为运动员们的“能量补给站”,播放着各班的加油信息。团团作为宣传志愿者,是怎么做的呢?
师:谁能把团团做这件事的过程说清楚(出示流程图)?
生:团团先收集班级的加油信息,再整理资料,最后递交到学校广播站。
师:说得很完整!想一想,流程图中各步骤的顺序可以颠倒吗?
生:不能颠倒。如果先递交再收集,广播站就没有信息可以播放了。
生:必须先把信息收集起来、整理好,才能递交,顺序颠倒了事情就做不成。
师:大家分析得很有道理!像这样一步一步按先后次序执行的算法结构称为顺序结构。在顺序结构中,每一步都必须在前一个步骤完成后才能进行。
师:运动会前,志愿者欢欢要上网为运动员采购矿泉水和巧克力,这是欢欢的采购步骤。这11个步骤属于哪种结构?
生:属于顺序结构,因为第1步到第11步必须一步一步完成,不能颠倒。
师:欢欢选好商品后,页面自动算出了总价。用流程图表示了“计算商品总价”的怎么描述算法呢?试一试。
生尝试并分享。
师:请对照流程图,说说它是怎么一步步执行的。
生:先输入商品1的单价和数量,再输入商品2的单价和数量,然后分别算出两个商品的金额,再把它们加起来得到商品总价,最后输出总价。
师:这就是典型的顺序结构,一步一步按顺序执行。
(二)认识分支结构
师:气象预报显示,午后可能出现突发性的降雨!这可怎么办?志愿者圆圆迅速行动起来,设计了一个应急算法。
师:这个算法和刚才的有什么不一样?
生:它多了一个“判断”!要看是不是下雨,再决定怎么做。
师:观察得真仔细!像这样根据特定的条件做出判断,根据判断的不同结果执行不同的操作的算法结构,就叫作分支结构。分支结构可以帮助我们处理选择或决策问题。
师:分支结构可以用“如果……,那么……,否则……”来描述。比如:如果下雨,那么把比赛项目调整到室内进行,否则继续在室外比赛。
师:看这个流程图,它表示了什么问题?
生:它表示如果运动员犯规,那么得分清零。
师:这个流程图中,“否”的那条分支上没有任何操作。像这种只有一条分支有处理内容的结构,叫单分支结构。单分支结构只在一条分支上有相应的处理内容(事件),而另一条分支上没有。
师:还有一种常见的分支结构为双分支结构,即两条分支上都有处理内容(事件)。运动会要给获奖运动员颁奖:如果位列前三名,那么获得青花瓷瓶奖励,否则获得运动水壶。这是单分支结构还是双分支结构?
生:双分支,因为两条分支上都有奖品。
师:生活中的很多“二选一”问题都可以用双分支结构来表示,如果条件成立,那么执行事件1,否则执行事件2。请你尝试着写出这样的双分支结构。
(三)认识循环结构
师:运动会圆满落幕,学校决定给每一位学生志愿者颁发纪念证书。学校一共有20位志愿者,圆圆需要书写20份证书。
师:圆圆是怎么写完这20份证书的?
生:写一份,再写一份,再写一份……一直写到写完20份为止。
师:对!这个“写一份→再写一份→再写一份”的过程,步骤多次重复,像这样的算法结构就叫作循环结构!
师:循环结构就像在200米环形跑道上跑800米,每跑完一圈就完成一个循环,不断重复,直到跑完4圈。循环结构是根据条件是否成立重复执行某些步骤的算法结构。请大家看“书写证书”的流程图,仔细观察,哪个步骤在重复执行?什么时候停止?
生:书写证书这个步骤在重复执行,当写完20份证书时就停止。
师:循环里重复执行的步骤就是“循环体”,用来判断是否继续循环的就是“循环条件”。请你说一说,这个算法中的循环体和循环条件分别是什么?
生:循环体是“书写证书、已写证书数增加1”,循环条件是“是否完成20份证书”。
师:完全正确。循环体可以不止一个。
三、拓展练习
师:生活中的哪些问题可以运用双分支结构来解决呢?
生填表。
师:同学们举的例子都很棒!双分支结构看起来不难,但是如果不注意,很容易画错。请看这两个流程图,找一找它们各有什么问题?
生1:第一个流程图的两条分支上没有标注“是”和“否”。
生2:第二个流程图原地等待完成后,没有回到判断框重新判断条件。
师:火眼金睛!看来画分支结构时,不仅要标清判断条件,还要标对“是”“否”的走向。
师:现在,我们已经认识了算法的三种基本结构。现在就来考考大家。运动会圆满落幕,学校对全校1600名同学进行了满意度调查,满意记1分,不满意记0分。请小组合作,用流程图描述“计算平均满意度”的算法。(提示:平均满意度=总分数÷总人数)
小组合作绘制流程图,教师巡视指导
师:哪个小组来展示一下你们的流程图?
生:(展示)先设计满意度调查问卷,统计总分数,再用总分数,除以1600,最后输出结果。
师:你们主要用到了哪种结构?
生:双分支结构,判断总人数有没有达到1600人。
师:很好!要统计1600名同学的满意度,需要一次次地询问记录,这个“重复询问记录”的部分可以用哪种结构来描述呢?
生:循环结构!
师:大家把三种结构运用得越来越熟练了,真棒!
四、课堂小结
师:通过学习,你有什么收获?
生:顺序结构是按先后次序一步一步执行;分支结构是根据条件判断,选择不同的操作;循环结构是根据条件重复执行某些步骤。
师:总结得真到位!就像志愿者在运动会上有序服务一样,我们解决问题时也要学会选择合适的算法结构,做到“有序、会判断、能坚持”。希望同学们今后能用算法的眼光去观察生活、解决问题!
练习设计
用“如果……,那么……,否则……”描述一个生活中的双分支问题,并尝试画出流程图。
板书设计
认识算法的结构
顺序结构——依次执行 (第1步→第2步→第3步)
分支结构——条件判断 (如果……那么……否则……) 单分支/双分支
循环结构——重复执行 (循环体+循环条件)
课后反思
学科网(北京)股份有限公司
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