第14课 算法效率比一比 教学设计-2026-2027学年信息科技五年级全一册人教版

第14课时教学设计

课题

《算法效率比一比》第14课时

课型

新授课□       章/单元复习课□     专题复习课□ 

习题/试卷讲评课□    学科实践活动课□     其他□

1.教学内容分析

一、单元与课时定位：本课是小学信息技术五年级上册第四单元“发挥算法的优势”的第2课（教材第80—84页），紧接第13课让计算机会数数之后，从单个算法转向算法之间的比较；上承循环结构与累加运算的实现，下启第五单元“把数据排列有序”中查找、排序算法的效率问题，为单元主线“选对算法才能算得快”作铺垫。
二、核心内容及其发展核心素养的功能价值：核心内容是“同一个问题可以有不同的算法，不同的算法具有不同的效率”，以及累加之和=（第一个数+最后一个数）×数的总个数÷2这一公式的由来。通过一堆10层物体的逐层累加与拼平行四边形两种求法、程序运行时间的多次实验，训练学生从具体步骤与执行次数中抽象出效率差异，发展分析比较、多角度看问题、用实验数据说话的计算思维。
三、蕴含的正确价值观念：结论不能靠一次运行就下，要用更大更多的数据反复实验，数据面前尊重事实；理解“更少的步骤和更快的速度通常意味着更高的效率”，但不把这一结论绝对化，承认判断需要综合数据量、步骤多少和所需时间多方面考虑，养成多角度、客观分析的习惯。
四、与已学内容的关联：学生已能用循环结构完成逐个累加并运行程序，也已接触第13课的数值变化追踪；数学上已学习用高斯方法求连续自然数之和。本课即把“会算”升级为“会比较”，由对单一算法的体验上升到对多个算法的权衡。

2.学习者分析

一、已有学习经验与知识储备：学生已能用while或for循环完成逐个累加并运行程序，读过循环三要素；数学上知道1+2+3+…+n可以用公式（首项加末项乘个数再除2）计算，也听过高斯小时候的故事。
二、学科能力水平：能把两种求和算式都算对，但对“步骤多少”与“运行时间”之间的联系缺少证据意识，容易凭直觉下结论；对程序的运行时间缺少量的概念，数据规模稍大时就判断“差不多”。
三、兴趣与需求：对“同一个问题两种算法到底谁快”以及“为什么我的电脑跑得这么快”兴趣浓厚，愿意动手输入不同数据反复试；但面对大数字运算和多次重复填表容易烦躁，需要明确的对比表作为支撑。
四、发展需求与发展路径：从“能说出两种算法不同”→“能算出各自的加法次数并解释时间差”→“能用多组更大数据反复实验，谨慎地得出结论”。
五、学习本课时可能碰到的困难：手工数与程序数对比时只比速度不比数据规模，看见500次累加两种算法时间都显示为0就断言“差不多”，换成100000次也不重新测；算出时间差却说不出算法优劣的原因，把“程序快”归因于电脑本身快，而不是算法步骤少；看到合理假设算出26秒与99秒的差距后，就认定第二种算

法一定更快，忽略做乘法和除法本身要更长时间，甚至接受“1次乘法和1次除法各需50秒”时算出的101秒也解释不清该怎么办；实验只做一组数据就下结论，不会用500、1000、10000、100000逐级加大的方式反复验证。

3.学习目标及核心素养指向

1. 知道解决同一个问题可以有不同的算法，不同的算法具有不同的效率。
2. 能由一堆10层物体的两种求法推出连续自然数累加和的计算方法。
3. 在多角度分析和多次数值实验中形成数据说话、不轻易下结论的科学态度。
4. 学完本课后，能用至少三组由小到大的数据完成两种算法的对比实验并作出解释。

4.学习重点难点

本课必须让学生知道同一个问题可以有不同的算法，不同的算法具有不同的效率。 学生只会比较快慢而不会比较数据规模与步骤多少，说不出算法优劣背后的原因。

5.教学策略选择与设计

教法：问题探究、对比实验、启发式、讲练点评

学法：动手实验、合作探究、自主学习、交流展示

6.学习活动设计