第一单元第3节 认识算法的结构（教学设计）川教版信息科技五年级上册

《认识算法的结构》教学设计 授课年级：五年级上册 教材版本：川教版2024信息科技 授课时长：40分钟 授课课题：第一单元 认识算法的结构（单分支、双分支、循环结构） 一、核心素养目标 （一）信息意识 能够从日常学习、校园生活、规则判定场景中，主动识别条件判断、重复执行的行为逻辑，精准捕捉单分支、双分支、循环三种算法结构的生活原型，充分感知算法是数字化生活、规则办事的底层逻辑，建立生活化信息认知。 （二）计算思维 深度辨析三种算法基本结构的逻辑差异，熟练掌握单双分支的判定规则、循环结构的运行原理，能够独立读懂简易流程图，学会用结构化逻辑拆解选择类、重复类问题，构建完整的基础算法逻辑思维体系。 （三）数字化学习与创新 通过小组合作探究、场景辨析闯关、自主算法创编等数字化学习活动，主动探究三种算法结构的应用场景，能够结合生活实际创新设计简单的分支、循环算法，学会用算法思维优化重复、判定类事务的解决方式。 （四）信息社会责任 在学习算法规则、逻辑判定、循环执行的过程中，理解规则有序、逻辑严谨的重要意义，养成科学、规范、高效的做事习惯，能够用理性思维处理生活中的选择与重复事务，树立良好的数字化素养与责任意识。 二、综合教学目标 （一）知识与技能 准确掌握单分支、双分支、循环结构的定义与核心特征，清晰区分单、双分支结构的本质区别；熟练掌握双分支“二选一”判定逻辑，理解循环结构中循环条件、循环体的组成与运行规则；能够完成场景判断、案例列举、简单算法设计，读懂基础算法流程图。 （二）过程与方法 通过游戏激趣、对比探究、小组研讨、闯关实操、归纳总结的完整流程，循序渐进突破重难点，掌握“识别场景—判定结构—梳理逻辑—设计算法”的解题方法，提升逻辑辨析、合作探究和归纳应用能力。 （三）情感态度与价值观 打破算法知识抽象难懂的固有认知，感受信息科技学科的逻辑性与趣味性，激发自主探究的学习热情；体会三种算法结构在简化事务、规范行为、提升效率上的作用，养成勤于观察、善于思考、严谨细致的学习品质。 三、教学重难点 （一）教学重点 熟记单分支、双分支、循环结构的核心特点，精准区分三种算法结构；熟练运用双分支结构解决生活中二选一的判定问题，能够快速识别生活中的循环结构场景。 （二）教学难点 精准辨析单分支与双分支结构的应用差异；深度理解循环结构“条件控制启停、有限重复”的核心逻辑，区分循环体与循环条件，规避“无限循环”的思维误区。 四、教学准备 多媒体课件、算法闯关任务单、三种结构对比思维导图、空白流程图绘制卡、课堂积分道具 五、详细教学过程（40分钟逐字稿） （一）新课导入：趣味游戏，激趣启思（5分钟） 同学们，上节课我们认识了最基础的顺序算法结构，知道做事按步骤、按顺序就是顺序结构。但在我们的生活和校园活动中，并不是所有事情都是固定顺序一成不变的。 今天上课前我们先来玩一个“快速判断小游戏”。老师说出三组行为，大家快速分辨区别。第一组：考试加分，满分则额外加分，不满分无操作。第二组：课间测温，体温正常正常活动，体温异常暂停活动。第三组：课间跳绳，连续跳20次直到达标为止。 大家不难发现，这三组行为包含了两种全新的做事逻辑，一种是需要做条件判断，一种是需要重复执行动作。这两种逻辑对应着我们算法的全新结构，结合我们教材运动会志愿服务、颁奖、证书书写的场景，今天我们系统学习算法的三大基本结构：单分支结构、双分支结构、循环结构。 （二）新课讲授：分层探究，互动突破（25分钟） 1. 单分支结构：单向判定，有条件执行（8分钟） 首先我们来学习第一种判定类算法结构：单分支结构。大家观察教材中的对应流程图，能够清晰看到，整个流程只有一条分支有具体操作，另外一条分支直接结束流程，没有任何处理步骤。 我们可以给单分支结构下一个精准定义：只针对单一条件进行判断，满足条件就执行指定操作，不满足条件就直接跳过、无任何操作的算法结构，就是单分支结构。 我们结合校园日常场景深化理解，抛开传统案例，我们用课间卫生检查举例：如果桌面有垃圾，就清理桌面，没有垃圾则无需操作、直接结束检查。整个过程只有一种情况需要行动，另一种情况无动作，这就是典型的单分支结构。 我们总结单分支结构专属逻辑句式：如果……就……，无否则操作。核心特点可以概括为：一判一执、无则跳过、单向生效。 过渡语：单分支结构只有一种情况有操作，那如果我们遇到两种情况都需要对应处理的场景，又该使用什么算法结构呢？接下来我们学习应用范围更广的双分支结构。 2. 双分支结构：双向判定，二选一执行（9分钟） 我们回归教材核心运动会场景，学校为运动会获奖运动员设置分层奖励，判定规则清晰明确：运动员名次为前三名，奖励青花瓷瓶；名次未进入前三名，统一奖励运动水壶。 大家对比刚刚学习的单分支结构，思考二者的不同。在这个场景中，无论运动员是否进入前三名，都会获得对应奖品，两种判定结果都有对应的处理动作，不存在空分支、无操作的情况。 这种根据唯一判定条件，产生两种不同结果，且两种结果都有对应执行操作，实现二选一完整判定的算法结构，就是双分支结构。 双分支结构的通用句式为：如果……那么……否则……，也是我们生活中使用频率最高的算法结构。结合教材动手实践板块，我们完成核心场景梳理：过马路判定场景，如果路口信号灯为绿灯，那么通行通过马路；否则原地等待。 接下来大家结合生活经验，自主思考两组全新场景，完善任务单表格。比如作业判定场景，如果课前作业全部完成，那么可以自主预习；否则补齐作业。天气出行场景，如果早晚有大风，那么佩戴帽子；否则正常出行。所有场景均满足双向操作、无空分支的特点。 我们总结双分支核心特点：一次判断、两路执行、必有结果、完整闭环。 过渡语：我们已经掌握了处理“选择问题”的两种分支结构，生活中除了按顺序做事、做选择做事，还有大量重复做事的场景，这类场景就需要用到我们本节课最后一个重难点——循环结构。 3. 循环结构：条件管控，重复执行（8分钟） 教材中提到，学校为表彰运动会20名志愿者，需要书写20份纪念证书。如果我们用顺序结构设计算法，需要重复书写20次相同步骤，流程繁琐、冗余复杂，而循环结构就是专门解决重复操作的高效算法。 教材用跑道跑步的例子生动诠释了循环的含义：200米环形跑道跑800米，需要重复跑4圈，每一圈都是一次循环，完成指定次数后立刻停止。由此我们可以定义循环结构：根据设定的判定条件，重复执行固定步骤，条件成立持续循环，条件不成立立刻终止的算法结构。 学习循环结构，必须掌握两个核心专有名词。第一是循环体，就是我们需要重复执行的固定步骤，在书写证书场景中，书写一份志愿者证书就是循环体。第二是循环条件，就是控制循环开始和停止的标准，本场景的循环条件为“已书写证书数量小于20份”。 老师着重强调一个易错点：循环结构不是无限循环，是有条件、有终点、可控的有限循环。只要条件不成立，循环立刻结束，整个算法流程终止。 生活中的循环结构随处可见，比如跳绳计数、反复朗读课文、流水线整理物资、每日体温打卡，都是通过固定条件控制重复操作，提升做事效率。 （三）拓展延伸：闯关辨析，学以致用（6分钟） 为了帮助大家彻底厘清三种算法结构，本节课我们设置三级闯关练习，全员参与、层层突破。 第一关：基础辨析关，快速判断结构类型。第一，课前检查：带红领巾则正常入座，未带则及时佩戴，属于单分支结构。第二，单元测评：及格获得星级奖励，不及格进行补测，属于双分支结构。第三，练字任务：重复书写生字10遍，属于循环结构。 第二关：对比总结关，小组讨论30秒，总结三种结构最核心的区别。最终明确：无选择、依次做是顺序结构；单结果、单操作是单分支结构；双结果、双操作是双分支结构；有重复、有条件是循环结构。 第三关：创意创编关，结合教材动手实践要求，每位同学独立创编一个全新的双分支生活算法，规范使用标准句式，填写在任务单中，完成后同桌互相检查纠错。 （四）课堂小结：梳理体系，夯实重点（3分钟） 我们用三分钟时间系统梳理本节课全部知识点，构建完整的算法结构知识体系。 本节课我们重点学习了三种核心算法结构，补充完善了算法完整体系。第一，单分支结构，单向判定、满足即执行、不满足无操作。第二，双分支结构，双向判定、二选一执行、全覆盖无空分支，是生活最常用的判定结构。第三，循环结构，条件控制、有限重复，由循环体和循环条件两部分组成，专门简化重复工作。 三种结构可以单独使用，也可以相互组合，是我们后续学习编程、算法设计、数字化问题解决的核心基础，大家必须熟练掌握、灵活运用。 （五）作业布置：分层落地，巩固提升（1分钟） 本节课布置分层趣味作业，兼顾基础巩固与能力提升。基础作业：整理三种算法结构的特点、句式、案例，完成知识思维导图填空。提升作业：自主创编1个单分支、1个双分支、1个循环的生活算法，用规范文字描述，并简单绘制简易流程图。 六、板书设计 # 算法的三种基本结构 ### 1. 单分支结构 句式：如果……就…… 特点：单条件、单操作、不满足无动作 ### 2. 双分支结构（重点） 句式：如果……那么……否则…… 特点：二选一、双分支、全覆盖、无空操作 案例：运动会分层颁奖、过马路通行判定 ### 3. 循环结构（难点） 组成：循环体（重复步骤）+ 循环条件（启停标准） 特点：有限重复、条件管控、高效简化 案例：书写志愿者证书、跑道循环跑步 ## 核心口诀：单判单执、双判双执、条件复执 七、教学反思 本节课采用游戏导入、分层闯关、自主创编、小组互动的新型课堂模式，贴合五年级学生好奇、好动、乐于参与的心理特点。本节课严格紧扣教材单分支、双分支、循环结构核心知识点，以校园全新场景替换原有重复案例，课堂新鲜感更强，学生代入感更高，整体课堂节奏张弛有度，层层递进，符合小学生由浅入深的认知规律。 本次教学设计的创新亮点十分突出。一是导入形式新颖，以趣味判断游戏快速激活学生思维，快速区分固定行为、选择行为、重复行为，自然引出三种算法结构，降低新知接纳门槛；二是重难点突破方式更科学，通过单双分支结构对比探究、循环结构名词拆解、易错点专项强调，精准攻克学生混淆知识点；三是课堂互动性更强，分层闯关练习、同桌互查、自主创编的模式，兼顾不同层次学生的学习需求，有效落实数字化学习与创新、计算思维核心素养；四是知识体系更完整，结合顺序结构复盘总结，帮助学生构建完整的算法知识框架。 本节课存在的不足：一是部分基础薄弱学生对循环条件与循环体的对应关系理解不够清晰，容易混淆二者概念；二是学生自主创编算法时，部分双分支结构存在逻辑不严谨、条件模糊的问题；三是流程图实操练习时间较短，学生可视化算法表达能力未能充分锻炼。 后续改进优化措施：第一，针对循环结构难点，制作简易动态演示课件，直观展示循环启停过程，帮助学生深度理解有限循环逻辑；第二，增设算法创编纠错专项练习，梳理学生常见逻辑漏洞，强化规范表达能力；第三，适当增加流程图绘制实操时长，训练学生图文结合的算法表达能力；第四，设计课后微任务，鼓励学生在生活中主动发现三种算法结构案例，持续培养学生的信息意识与逻辑思维能力。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 $