小学信息技术浙教版（2023）五年级上册第13课 算法的设计优秀表格教学设计

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课题
算法的设计
单元
第三单元
学科
信息科技
年级
五年级
教材分析
在设计算法时，首先要根据问题的初始条件和目标要求，明确算法的输入和输出；其次需要考虑算法的计算过程，包括算法的选择、数据间的数学关系，以及所需要使用的控制结构等；最后要把设计出来的算法用自然语言或流程图的形式描述出来。因此本课安排了“确定输入与输出”“设计计算过程”“算法的描述”三个部分内容。
本课编排旨在引导学生在前三节课对问题进行分解、抽象、建模的基础上，设计“最短距离”问题的算法，使这个向题能用计算机解决。要求学生根据之前所学的内容构思出算法的设计过程，并进行讨论。
本课第一部分安排了“确定输入与输出”，可以通过问题的已知内容，确定问题的输入，根据问题的具体目的，确定问题的输出。第二部分安排了“设计计算过程”，首先是算法的选择，根据是否把问题进行规模分解，可以设计出两种不同的算法，进一步了解解决同一个问题可以使用不同的算法；其次需要确定数据间的数学关系，建立数学模型进行计算；最后需要确定控制结构。第三部分安排了“算法的描述”，可以根据设计的具体算法，选择用自然语言或流程图的形式进行描述。教材中用流程图形式描述了使用规模分解后的算法，用自然语言描述了不进行规模分解的算法，让学生感受不同算法解决同一个问题的区别。
教学目标
1.通过最短距离算法的设计，了解设计算法的一般过程。
2.通过同一个问题不同算法的设计，体验同一个问题可以使用多种算法来解决的过程。
学情分析
学生通过前阶段的学习，了解算法的基本概念，认识了不同的描述算法的方法，通过对实例的描述掌握自然语言和流程图描述问题的方法，能借助数字化工具或在线平台绘制流程图，掌握问题分解和抽象的基本方法，初步学会建立和利用模型的方法。
教学重点、难点
重点：知道设计算法的一般流程。
难点：知道设计算法的一般流程。
教学准备
自然语言描述或流程图描述的最短距离算法的样例。
教学实施过程
情境导入
教师活动
学生活动
设计意图
视频导入，引出问题，组织讨论
播放视频，引导学生思考最短路径规划问题中如何用
计算机解决问题，思考如何设计求解最短距离算法。
2.播放视频，引导学生了解算法设计的步骤包括确定
输入与输出，明确计算过程等步骤。
3.引出主题，提出目标
在对问题进行分析、抽象、建模后，需要进行算法设计，然后用计算机来解决问题。算法设计一般要经历确定输入与输出、设计计算过程和描述算法等步骤。提出本节课目标：掌握算法设计的一般过程。
学生观看视频，思考前阶段最短路径问题如何设计算法。
了解算法设计的步骤
结合经典问题进行探究导入，激起学生思考热情，初步了解算法设计步骤。
教学活动一
确定输入与输出
教师活动
学生活动
设计意图
1.播放视频，引导学生思考最短路径问题中输入的内容是什么，输出的内容是什么。
2.小组讨论：引导学生小组间讨论，以小组汇报最短路
径问题中的输入和输出。
3.引导学生小结：在“最短距离”算法中，输入的是七小 段路线的距离，用变量L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7表示；输出的是最短距离Smin。
4.实践探究：引导学生试一试如何表示仓库到信息科
技教室的最短路径。
学生观看视频，思考问题的输入与输出。
交流讨论，分享小结，结合实际问题进行输入与输出的描述。
掌握概念，结合实际问题进行合作探究
在理解概念的基础上进行实践探究，尝试描述问题算法的输入与输出
教学活动二
设计计算过程
教师活动
学生活动
设计意图
播放视频：引导学生了解设计算法的核心过程，思考如何将问题进行分解。
引导学生小结：例如，在最短路线问题中，把问题立日与原问题的性质相同，先求出子问题的最短距立且与原问题的性质相同，先求出子问题的最短距离，再合并得到所有路线的最短距离。
播放视频：引导学生思考如果从整体考虑路线，在不进行规模分解的情况下，算法的计算过程又是怎么不进行样的?4.引导学生小组探究，分享讨论结果，以小组为单位
进行汇报。
观看视频了解如何将问题进行分解。
合作探究，讨论从整体考虑路线如何设计算法
通过实际问题，提升学生将整体问题分解成小问题进行解决的计算思维。
教学活动三
算法的描述
教师活动
学生活动
设计意图
播放视频：引导学生学习最短路径问题中对问题进行规模分解的基本步骤。
实践探究：引导学生根据自然语言描述的规模分解算法，尝试使用流程图工具绘制流程图(提供半成品)。
展示评价：展示部分学生流程图，引导学生自己描述绘制过程。
思考尝试：引导学生根据整段规划算法的步骤使用流程图进行描述。
展示评价：展示部分学生流程图，引导学生自己描述绘制过程。
观看视频，掌握规模分解算法描述方法，尝试流程图绘制。
思考整段规划算法描述过程，尝试流程图绘制
通过规模分解算法和争端规划算法的自然语言描述，掌握问题分解过程，通过流程图绘制，提升数字化学习素养。
练习
针对机器人画正六边形的问题，设计一个算法
参考答案：
确定输入和输出：输入为边长s；输出为一个正六边形。
算法的自然语言描述：
步骤1：前进s步;步骤2：右转60度；步骤3：前进s步;步骤4：右转60度;步骤5：前进s步；步骤6：右转60度;步骤7：前进s步；步骤8：右转60度;步骤9:前进s步；步骤10：右转60度;步骤11：前进s步；步骤12：右转60度;步骤13：输出轨迹。
教学总结反思
1.在设计情境任务时，延续前3节课的内容，让学生继续在同一个情境中学习。可以根据已知条件，确定算法的输入包括每段路线的长度，为确保合适的难度，输出可以确定为最短距离的值。
2.在评价方式方面，可采用多种评价方法，比如实际操作和项目展示、过程性评价等，这样才能更全面地评价学生的实际水平。