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文檔簡介
泰山版(2024)小學(xué)信息科技五年級上冊(全冊)教學(xué)設(shè)計目錄第一單元科技活動巧助力第1課校園算法初探究第2課獎品數(shù)量好計算第3課參觀人數(shù)智能限第4課活動服務(wù)巧積分第5課喊數(shù)抱團用算法第6課快速猜數(shù)找方法第二單元智慧校園用算法第7課智慧照明精設(shè)計第8課師生植樹添新綠第9課創(chuàng)意圖案智能繪第10課共享區(qū)域慧調(diào)度第11課信息加密有妙招第12課最短路徑輕松找跨學(xué)科主題活動---決勝石頭剪刀布全冊教學(xué)設(shè)計第一單元科技活動巧助力第1課校園算法初探究教學(xué)背景教材背景:本課為泰山版(2024)小學(xué)信息科技五年級上冊第一單元《科技活動巧助力》的開篇課,是算法知識的啟蒙內(nèi)容。教材以校園生活場景為載體,通過排隊打飯、圖書借閱、運動會組織等實例,引導(dǎo)學(xué)生從生活中感知算法的存在,初步建立算法思維,為后續(xù)“獎品計算”“人數(shù)限流”等算法應(yīng)用課程奠定基礎(chǔ)。學(xué)情背景:五年級學(xué)生已具備基礎(chǔ)的信息技術(shù)操作能力(如使用多媒體設(shè)備)和數(shù)學(xué)邏輯思維(如簡單步驟排序),對校園活動有豐富體驗,但對“算法”概念完全陌生。他們好奇心強、樂于實踐,適合通過具象實例和互動活動理解抽象概念。時代背景:算法是數(shù)字化時代的核心思維工具,本課通過校園場景滲透算法思想,呼應(yīng)信息科技核心素養(yǎng)中“計算思維”“信息意識”的培養(yǎng)要求,幫助學(xué)生建立“生活即算法”的認知。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.信息意識:能識別校園生活中的算法實例,認識算法在信息技術(shù)中的基礎(chǔ)作用,激發(fā)對科技探索的興趣。2.計算思維:通過實例分析,理解算法“步驟化、確定性、有限性”的特征,初步學(xué)會將簡單問題分解為有序步驟。3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:能使用流程圖等工具可視化算法步驟,嘗試設(shè)計校園場景的簡單算法,提升實踐創(chuàng)新能力。4.信息社會責(zé)任:在小組合作中規(guī)范表達算法思路,體會算法在校園秩序維護中的價值,樹立技術(shù)服務(wù)生活的意識。教學(xué)重難點1.教學(xué)重點理解算法的定義:解決問題的有序步驟序列。識別算法的核心特征:確定性(步驟明確)、有限性(有結(jié)束節(jié)點)、順序性(步驟有序)。列舉校園生活中的算法實例并描述其步驟。2.教學(xué)難點突破點:將校園實際問題(如“圖書借閱流程”)抽象為規(guī)范的算法步驟。解決策略:①用教材插圖拆解典型場景;②小組合作搭建“步驟積木”;③借助流程圖工具可視化思維。教學(xué)過程(45分鐘)導(dǎo)入新課:校園場景猜“密碼”(5分鐘)1.教材內(nèi)容銜接:展示教材第2頁“校園生活場景圖”(包含排隊打飯、圖書館借書、運動會檢錄三個場景),引導(dǎo)學(xué)生觀察畫面細節(jié)。2.師生互動教師提問:“同學(xué)們看這張圖,為什么打飯時大家不會混亂?圖書館借書要經(jīng)過哪幾步?這些有序的活動背后藏著什么‘密碼’?”學(xué)生自由發(fā)言(如“要排隊”“借書要找書、登記”),教師板書關(guān)鍵詞:“步驟”“順序”“規(guī)則”。教師總結(jié):“這些讓活動變有序的‘步驟和規(guī)則’,就是我們今天要探究的‘算法’——校園里的隱形指揮官?!?.設(shè)計意圖:通過教材實景圖喚醒學(xué)生生活經(jīng)驗,用“猜密碼”激發(fā)好奇心,自然銜接“算法”核心概念,降低抽象知識的入門難度。新課講授:算法的“真面目”(12分鐘)算法的定義:步驟的集合(4分鐘)教材內(nèi)容講解:結(jié)合教材第3頁“算法小詞典”:“算法是解決問題的一系列有序步驟,就像一份‘操作說明書’。”以“洗手流程”為例,教材呈現(xiàn)步驟:“打開水龍頭→淋濕雙手→涂洗手液→揉搓起泡→沖洗干凈→關(guān)閉水龍頭”,強調(diào)“少一步就可能洗不干凈,順序錯了也不行”。師生互動教師示范:“請大家跟著教材的洗手步驟做動作,想想如果把‘涂洗手液’和‘淋濕雙手’順序調(diào)換,會發(fā)生什么?”學(xué)生實踐后回答(如“洗手液搓不出泡”),教師提煉:“算法的步驟必須‘有序’,這是算法的第一個關(guān)鍵特征?!?.設(shè)計意圖:通過教材生活化案例和肢體實踐,讓學(xué)生直觀理解“有序步驟”的含義,突破“定義記憶”的難點。算法的特征:三個“小要求”(5分鐘)1.教材內(nèi)容講解:聚焦教材第4頁“算法特征卡”,用三個校園實例對應(yīng)特征:確定性:教材插圖“體育課整隊”——“按身高從矮到高排”,步驟明確無歧義;有限性:教材案例“計算班級人數(shù)”——“從1數(shù)到45就結(jié)束,不會無限數(shù)下去”;可執(zhí)行性:教材場景“分發(fā)作業(yè)本”——“按學(xué)號依次發(fā),每個步驟都能做到”。2.師生互動教師提問:“判斷一下‘每天堅持看書’是不是算法?為什么?”學(xué)生討論后發(fā)言,教師引導(dǎo):“‘堅持看書’沒有結(jié)束時間(不滿足有限性),步驟不明確(不滿足確定性),所以不是算法。”發(fā)放“特征檢測卡”,學(xué)生對照教材例子勾選特征,教師巡視糾錯。3.設(shè)計意圖:用教材“實例+特征”的對應(yīng)設(shè)計,將抽象特征具象化,通過“反例判斷”強化理解,落實計算思維中的“特征提煉”能力。算法的表示:畫出來的步驟(3分鐘)教材內(nèi)容講解:介紹教材第5頁“流程圖工具”:用圖形符號表示步驟:“圓角矩形(開始/結(jié)束)、矩形(操作步驟)、箭頭(順序)”。以“借鉛筆”為例,教材呈現(xiàn)流程圖:“開始→向同學(xué)開口→同學(xué)同意?→是→接過鉛筆→結(jié)束;否→找另一位同學(xué)→重復(fù)詢問”。師生互動教師演示:在黑板繪制教材“借鉛筆”流程圖,標(biāo)注符號含義,強調(diào)“箭頭不能少,否則不知道下一步做什么”。學(xué)生模仿:在練習(xí)本上畫“打開書包”的簡單流程圖,同桌互相檢查符號是否正確。3.設(shè)計意圖:借助教材可視化工具降低算法表達難度,為后續(xù)“設(shè)計算法”鋪墊技能基礎(chǔ)。實踐探究:校園里的算法尋寶(15分鐘)小組任務(wù):拆解教材場景算法(8分鐘)1.教材內(nèi)容銜接:分組探究教材第6頁“校園算法任務(wù)單”,共3個場景(每組選1個):場景A:課間操整隊(教材插圖:體育委員指揮→按班級列隊→清點人數(shù)→向老師報告);場景B:圖書借閱(教材步驟:找書→出示借閱證→管理員登記→取書離開);場景C:值日生擦黑板(教材提示:先擦字跡→再擦邊框→最后整理板擦)。2.師生互動教師布置任務(wù):“請小組合作,完成3件事:①列出算法步驟;②標(biāo)注符合的算法特征;③畫簡易流程圖?!毙〗M討論時,教師巡視指導(dǎo):“場景A中‘清點人數(shù)’滿足什么特征?步驟能無限進行嗎?”每組派代表展示成果,教師結(jié)合教材標(biāo)準步驟點評:“場景B漏了‘歸還圖書’的結(jié)束步驟,算法要滿足有限性哦!”3.設(shè)計意圖:以教材任務(wù)為載體,通過“列步驟→標(biāo)特征→畫流程”的分層任務(wù),落實“從生活中抽象算法”的難點,培養(yǎng)合作與表達能力。創(chuàng)新任務(wù):設(shè)計“運動會檢錄”算法(7分鐘)教材內(nèi)容延伸:結(jié)合教材第7頁“拓展活動”:“運動會前,運動員要通過檢錄才能參賽,請設(shè)計檢錄算法。”提示參考“排隊打飯”實例的步驟邏輯。師生互動教師引導(dǎo):“想想檢錄需要哪些人?有什么順序?比如‘查號碼布’應(yīng)該在‘進入場地’之前還是之后?”學(xué)生自主設(shè)計后,用實物投影展示:“開始→到達檢錄處→出示號碼布→工作人員核對→合格→進入場地;不合格→補領(lǐng)號碼布→重新核對→結(jié)束”。教師點贊創(chuàng)新點:“有小組加入‘補領(lǐng)號碼布’的分支步驟,考慮到了特殊情況,算法更實用了!”3.設(shè)計意圖:從“拆解教材算法”到“創(chuàng)新設(shè)計算法”,逐步提升思維難度,呼應(yīng)“數(shù)字化創(chuàng)新”核心素養(yǎng),體現(xiàn)“學(xué)用結(jié)合”的教材理念。拓展延伸:算法無處不在(5分鐘)教材內(nèi)容銜接:展示教材第8頁“算法大觀園”:交通信號燈(紅燈?!G燈行→黃燈等)、超市收銀(掃碼→算賬→付款→取物)、手機解鎖(輸入密碼→驗證→解鎖/失?。?。師生互動教師提問:“除了教材里的例子,家里還有哪些算法?比如‘煮面條’需要什么步驟?”學(xué)生分享后,教師總結(jié):“算法不僅在校園里,更在生活的每個角落,計算機就是靠執(zhí)行算法工作的。”3.設(shè)計意圖:通過教材拓展案例打破“校園局限”,讓學(xué)生建立“算法普遍存在”的認知,激發(fā)課后探究興趣。課堂練習(xí):算法小測試(5分鐘)1.題目設(shè)計(結(jié)合教材知識點)判斷題:“‘整理書包’是算法嗎?()理由:__________”填空題:算法的三個特征是______、、。實踐題:畫出“削鉛筆”的流程圖(用教材符號)。3.師生互動:學(xué)生獨立完成后,同桌互查,教師公布答案并結(jié)合教材案例解析易錯點:“‘整理書包’有明確步驟和結(jié)束節(jié)點,所以是算法哦!”4.設(shè)計意圖:通過分層練習(xí)鞏固核心知識點,呼應(yīng)教學(xué)重點,及時檢測學(xué)習(xí)效果,實現(xiàn)“學(xué)-練-評”閉環(huán)。課堂小結(jié)(3分鐘)1.師生共同梳理教師引導(dǎo):“今天我們跟著教材認識了算法,誰能說說‘算法是什么’?”(學(xué)生答:解決問題的有序步驟)教師追問:“算法有哪三個‘小要求’?”(學(xué)生答:確定性、有限性、順序性)教師補充:“我們還學(xué)會了用流程圖畫算法,發(fā)現(xiàn)校園里藏著好多算法實例。希望大家以后遇到問題,都能像‘設(shè)計算法’一樣有序思考?!?.設(shè)計意圖:通過“提問-回顧”強化知識體系,呼應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo),讓學(xué)生明確“算法思維”的應(yīng)用價值。板書設(shè)計校園算法初探究1.算法是什么?——有序的步驟序列(操作說明書)2.算法的特征:確定性有限性順序性3.校園實例:排隊打飯圖書借閱整隊流程4.表示方法:流程圖(開始/結(jié)束→操作→箭頭)第2課獎品數(shù)量好計算教學(xué)設(shè)計理念本課立足《義務(wù)教育信息科技課程標(biāo)準》,以泰山版教材“校園科技活動”情境為載體,踐行“做中學(xué)、用中學(xué)”理念。通過“分析真實問題—構(gòu)建算法模型—實踐技術(shù)應(yīng)用”三階流程,打破“純計算”局限,突出算法思維培養(yǎng)。采用“情境驅(qū)動+小組探究+工具實踐”模式,將數(shù)學(xué)計算與信息科技深度融合,讓學(xué)生在解決獎品分配問題中理解算法價值,提升數(shù)字化問題解決能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識:認識算法在校園活動中的應(yīng)用價值,明確信息處理對決策的支撐作用。計算思維:掌握“問題分析—建模抽象—算法設(shè)計”基本流程,能運用列表法、公式法解決數(shù)量計算問題。實踐創(chuàng)新:學(xué)會用圖形化編程工具實現(xiàn)算法,探索不同獎品組合的計算策略。合作交流:通過小組協(xié)作完成復(fù)雜問題分析,提升溝通與成果分享能力。教學(xué)重難點1.教學(xué)重點運用列表法、畫圖法分析獎品數(shù)量關(guān)系。掌握“變量定義—公式推導(dǎo)—結(jié)果驗證”的算法設(shè)計步驟。能用圖形化編程實現(xiàn)順序結(jié)構(gòu)的計算邏輯。2.教學(xué)難點從“獎品采購”實際問題中抽象出數(shù)學(xué)模型(變量與公式)。理解編程中順序執(zhí)行的邏輯關(guān)系,避免計算錯誤。教學(xué)過程(45分鐘)(一)情境導(dǎo)入:科技節(jié)的“獎品難題”(5分鐘)教材情境呈現(xiàn)教師播放教材配套動畫:“學(xué)?;I備校園算法大賽,計劃用100元采購15份獎品,獎品為筆記本(5元/本)和鋼筆(10元/支)。如何確定兩種獎品的購買數(shù)量?”(展示教材P8情境圖及價格表)師生互動師:“同學(xué)們觀察情境圖,說說已知條件和要解決的問題?”生1:“知道總錢數(shù)100元、總份數(shù)15份,兩種獎品單價?!鄙?:“要算買幾支鋼筆和幾本筆記本?!睅煟骸叭绻共聲鯓??怎樣才能快速算對?”生:“需要有方法,一步步算?!?.設(shè)計意圖依托教材真實情境激活生活經(jīng)驗,通過“瞎猜vs方法”的對比,讓學(xué)生初步感知算法的必要性,培養(yǎng)信息意識(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)1)。(二)新課講授:算法思維解難題(20分鐘)教材方法1:列表法梳理數(shù)量關(guān)系(7分鐘)1.課文內(nèi)容講解展示教材P9“列表分析表”,講解核心方法:“先假設(shè)一種獎品數(shù)量,算另一種獎品數(shù)量及總金額,直到符合條件?!币浴颁摴P0支”為例示范:筆記本數(shù)量=15-0=15本總金額=0×10+15×5=75元(不足100元)2.師生互動師:“請大家模仿教材示例,完成表格中‘鋼筆1支’‘鋼筆2支’的計算,填在教材空白處?!保ń處熝惨曋笇?dǎo))生1:“鋼筆1支時,筆記本14本,總金額80元!”生2:“鋼筆5支時,筆記本10本,5×10+10×5=100元!對了!”師:“列表法的優(yōu)點是什么?”生:“清晰、不容易亂,能一步步找到答案?!痹O(shè)計意圖落實教材核心方法,通過“教師示范—學(xué)生實操”突破“數(shù)量關(guān)系梳理”重點,培養(yǎng)有序思考的計算思維(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)2)。教材方法2:抽象建模與公式推導(dǎo)(8分鐘)1.課文內(nèi)容講解聚焦教材P10“算法建?!卑鍓K,講解抽象過程:定義變量:設(shè)鋼筆數(shù)量為n?,筆記本數(shù)量為n?提煉關(guān)系:①總份數(shù):n?+n?=15②總金額:10n?+5n?=100推導(dǎo)公式:由①得n?=15-n?,代入②得10n?+5(15-n?)=100→n?=52.師生互動師:“誰能說說‘n?=15-n?’是什么意思?”生:“筆記本數(shù)量等于總份數(shù)減去鋼筆數(shù)量?!睅煟骸叭绻摴P單價變8元,公式要怎么改?”(教材拓展問題)生分組討論后:“10n?改成8n?,其他不變!”設(shè)計意圖引導(dǎo)學(xué)生從具體數(shù)據(jù)上升到數(shù)學(xué)模型,突破“抽象建模”難點,強化計算思維的邏輯性(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)2)。教材拓展:算法與編程的關(guān)聯(lián)(5分鐘)課文內(nèi)容講解介紹教材P11“順序結(jié)構(gòu)”概念:“算法步驟按先后順序執(zhí)行,像排隊做事?!闭故舅惴鞒虉D:①定義變量n?、n?→②輸入總金額、總份數(shù)、單價→③計算n?=5,n?=10→④輸出結(jié)果師生互動師:“如果步驟③和④顛倒會怎樣?”生:“還沒算就輸出,結(jié)果是錯的!”師:“這就是順序結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵——步驟不能亂?!痹O(shè)計意圖銜接后續(xù)編程實踐,讓學(xué)生理解算法與程序的對應(yīng)關(guān)系,為技術(shù)應(yīng)用鋪墊(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)3)。(三)實踐操作:編程實現(xiàn)算法(15分鐘)1.工具準備與示范(5分鐘)教材工具介紹打開教材推薦的圖形化編程工具(如Scratch),展示教材P12“編程積木區(qū)”:變量積木、運算積木、輸出積木。教師示范操作步驟1:點擊“變量”→“建立變量”,創(chuàng)建“鋼筆數(shù)量”“筆記本數(shù)量”;步驟2:用“運算”積木搭建公式:“鋼筆數(shù)量=(100-15×5)÷(10-5)”;步驟3:用“筆記本數(shù)量=15-鋼筆數(shù)量”計算;步驟4:用“說”積木輸出結(jié)果。設(shè)計意圖落實教材技術(shù)操作要求,通過可視化示范降低編程難度,確保全員參與(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)3)。2.小組任務(wù)與協(xié)作(10分鐘)實踐任務(wù)(教材P13任務(wù)單)基礎(chǔ)任務(wù):用編程計算“120元買20份獎品(筆記本6元,鋼筆9元)”的數(shù)量;進階任務(wù):嘗試修改單價,觀察結(jié)果變化并記錄。師生互動師巡視時問小組1:“為什么你們的結(jié)果是小數(shù)?哪里錯了?”生:“單價算錯了!應(yīng)該是9元不是8元?!睅熞龑?dǎo)小組2:“怎樣讓程序同時輸出兩種獎品數(shù)量?”生:“再加一個‘說’積木!”(選取2組展示作品,師生共同點評)設(shè)計意圖通過分層任務(wù)兼顧差異,小組協(xié)作中提升實踐能力與交流能力(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)3、4)。(四)拓展練習(xí):解決復(fù)雜問題(3分鐘)教材拓展問題“學(xué)校要采購三種獎品:筆記本5元、鋼筆10元、書簽2元,總預(yù)算200元,共50份,書簽數(shù)量是鋼筆的2倍。如何計算?”師生互動師:“比之前多了一種獎品,能用列表法嗎?”生:“可以加一列‘書簽數(shù)量’,再列新公式!”師:“這就是算法的靈活性——根據(jù)問題調(diào)整方法?!痹O(shè)計意圖延伸教材內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生遷移應(yīng)用能力,激發(fā)創(chuàng)新思維(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)3)。課堂小結(jié)(2分鐘)1.知識梳理師:“今天我們跟著教材學(xué)會了什么?”(引導(dǎo)學(xué)生總結(jié))方法:列表法、公式法分析數(shù)量關(guān)系;思維:算法的“步驟性、順序性”;技能:用圖形化編程實現(xiàn)計算。2.素養(yǎng)提煉師:“解決獎品問題的過程,就是‘發(fā)現(xiàn)信息—構(gòu)建模型—技術(shù)實現(xiàn)’的過程,這就是計算思維的魅力?!?.作業(yè)布置(教材P14)必做:用列表法解決“班級42人捐款400元(10元/8元)”問題;選做:用編程計算家庭超市購物的“最優(yōu)找零方案”。第3課參觀人數(shù)智能限學(xué)情分析知識基礎(chǔ):五年級學(xué)生已掌握計算機基本操作(如鼠標(biāo)鍵盤使用、文件管理)及簡單編程概念,對數(shù)據(jù)收集與處理有初步認知,但對“智能限流系統(tǒng)”的原理及“選擇結(jié)構(gòu)算法”等核心知識接觸較少,缺乏將實際問題轉(zhuǎn)化為技術(shù)方案的經(jīng)驗。能力特點:此階段學(xué)生好奇心強,對科技活動興趣濃厚,具備基礎(chǔ)邏輯思維能力,但抽象思維尚不成熟,對算法的“條件判斷”等抽象概念理解存在難度。動手操作能力參差不齊,部分學(xué)生擅長具象化實踐,部分則需加強邏輯梳理訓(xùn)練。學(xué)習(xí)風(fēng)格:偏好情境化、互動式學(xué)習(xí),通過游戲化、生活化案例能快速激發(fā)參與熱情,但注意力集中時間有限,需結(jié)合多感官體驗(視覺演示、動手操作)維持學(xué)習(xí)狀態(tài)。核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識:認識智能限流系統(tǒng)在生活中的應(yīng)用價值,能識別系統(tǒng)中的關(guān)鍵信息(如人數(shù)閾值、閘機狀態(tài))。計算思維:掌握“選擇結(jié)構(gòu)”算法的核心邏輯,能設(shè)計簡單的人數(shù)判斷與控制步驟,提升問題拆解與邏輯推理能力。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:學(xué)會用編程積木模擬閘機控制流程,能調(diào)試程序中的基礎(chǔ)問題(如參數(shù)設(shè)置、設(shè)備角度調(diào)整)。信息社會責(zé)任:理解智能技術(shù)的安全價值,樹立“科技服務(wù)生活、保障安全”的意識。教學(xué)重難點1.教學(xué)重點:理解智能限流系統(tǒng)的組成(感知、處理、執(zhí)行)及工作原理;掌握“選擇結(jié)構(gòu)”算法的邏輯(若人數(shù)<閾值則開放,若>閾值則關(guān)閉);能用積木編程實現(xiàn)基礎(chǔ)的閘機控制模擬。2.教學(xué)難點:將“人數(shù)控制”實際問題轉(zhuǎn)化為算法步驟;解決程序調(diào)試中的問題(如計數(shù)變量不更新、調(diào)試效率低);理解算法邏輯與實際設(shè)備的關(guān)聯(lián)。教學(xué)過程(40分鐘)趣味情境導(dǎo)入:發(fā)現(xiàn)問題(5分鐘)1.教材內(nèi)容呈現(xiàn):播放課件展示“科技樓VR體驗區(qū)場景”——體驗區(qū)擠滿學(xué)生,秩序混亂,部分同學(xué)因空間擁擠無法正常體驗。教師提問:“VR體驗區(qū)最多容納100人,怎樣讓閘機自動控制入場人數(shù)呢?”2.師生互動:教師:“生活中你見過類似的‘人數(shù)限制’場景嗎?(如景區(qū)入口、電梯載客)它們是如何實現(xiàn)的?”學(xué)生自由發(fā)言(如人工計數(shù)、門禁刷卡),教師板書關(guān)鍵詞“計數(shù)、控制、自動”。教師引導(dǎo):“今天我們就用科技方法解決這個問題——設(shè)計‘參觀人數(shù)智能限’系統(tǒng)?!痹O(shè)計意圖:通過教材生活化情境激活經(jīng)驗,引發(fā)“自動控制”的探究需求,為后續(xù)知識學(xué)習(xí)鋪墊問題導(dǎo)向。新知講解:拆解系統(tǒng)與算法(10分鐘)認識智能限流系統(tǒng)的組成(3分鐘)1.教材內(nèi)容呈現(xiàn):展示系統(tǒng)簡化模型圖(攝像頭/傳感器→數(shù)據(jù)處理模塊→閘機),講解:“要實現(xiàn)自動控制,需要三個核心部分:感知人數(shù)(如攝像頭)、判斷條件(處理模塊)、執(zhí)行動作(閘機)?!?.師生互動:教師:“請結(jié)合模型圖,說說‘?dāng)z像頭’‘處理模塊’‘閘機’分別相當(dāng)于我們身體的什么器官?”學(xué)生討論后回答(如攝像頭=眼睛,處理模塊=大腦,閘機=手腳),教師強化“輸入-處理-輸出”邏輯。設(shè)計意圖:用“人體器官類比”具象化抽象系統(tǒng),幫助學(xué)生理解技術(shù)組件的功能關(guān)聯(lián)。設(shè)計核心算法:選擇結(jié)構(gòu)(7分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn):聚焦“處理模塊”的核心邏輯,展示“做中學(xué)”任務(wù):“若場館人數(shù)<100,則閘機開放;若場館人數(shù)>100,則閘機關(guān)閉。請用步驟描述這一規(guī)則?!蓖瑫r出示選擇結(jié)構(gòu)N-S圖(矩形框:定義人數(shù);菱形框:人數(shù)<100?;分支框:開放/關(guān)閉)。師生互動:小組任務(wù):用3句話填寫教材“做中學(xué)”步驟(步驟1:確定場館最大容納人數(shù)100;步驟2:檢測當(dāng)前人數(shù);步驟3:判斷人數(shù)與100的關(guān)系并控制閘機)。教師邀請2組展示答案,點評后講解:“這種‘根據(jù)條件選不同結(jié)果’的邏輯叫‘選擇結(jié)構(gòu)’,就像‘如果下雨帶傘,不下雨不帶傘’?!苯Y(jié)合N-S圖強調(diào):“菱形框是判斷條件,分支是執(zhí)行結(jié)果,這是算法的核心。”設(shè)計意圖:通過教材填空任務(wù)降低算法設(shè)計難度,用生活實例解釋“選擇結(jié)構(gòu)”,突破抽象概念理解障礙。實踐操作:編程模擬與調(diào)試(15分鐘)積木編程實現(xiàn)閘機控制(10分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn):展示編程積木界面(含“定義變量:場館人數(shù)”“如果…那么…”“閘機開放/關(guān)閉”積木),任務(wù):“根據(jù)N-S圖選擇積木,拼接‘閘機自動開合’程序。”師生互動:教師演示基礎(chǔ)積木拼接:拖拽“定義變量:場館人數(shù)=0”“如果場館人數(shù)<100那么閘機開放否則閘機關(guān)閉”。學(xué)生獨立操作,教師巡視指導(dǎo):重點幫助學(xué)困生理解“變量”“條件判斷”積木的匹配邏輯。完成后同桌互查:“對方的程序能區(qū)分‘人數(shù)夠’和‘人數(shù)不夠’的情況嗎?”設(shè)計意圖:通過可視化編程將算法邏輯轉(zhuǎn)化為具象操作,落實“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”素養(yǎng)。程序調(diào)試與問題解決(5分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn):展示“調(diào)試問題清單”:①調(diào)試時人數(shù)難達到100,耗時久;②有人經(jīng)過時“場館人數(shù)”變量不變。配套“小秘笈”:“調(diào)試可改閾值為5,投入使用再改回100;調(diào)整攝像頭角度或參數(shù)。”師生互動:教師:“運行程序后你遇到了這兩個問題嗎?結(jié)合教材秘笈,試試怎么解決?”學(xué)生嘗試調(diào)試:修改人數(shù)閾值為5,調(diào)整虛擬攝像頭角度,觀察變量變化。分享環(huán)節(jié):“你解決了哪個問題?用了什么方法?”(如:“我把100改成5,很快就能測試關(guān)閉效果”)設(shè)計意圖:重現(xiàn)教材真實調(diào)試場景,培養(yǎng)學(xué)生“發(fā)現(xiàn)問題-參考提示-解決問題”的實踐能力,突破教學(xué)難點。拓展延伸:遷移應(yīng)用與知識拓展(5分鐘)生活場景遷移(3分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn):“練一練”:“停車場車輛有進有出,如何動態(tài)統(tǒng)計數(shù)量?除攝像頭外,還有哪些計數(shù)方法?”給出示例:人工計數(shù)、傳感器計數(shù)。師生互動:小組討論:“停車場和VR體驗區(qū)的計數(shù)有什么不同?(需考慮‘進’和‘出’)”“傳感器計數(shù)比攝像頭好在哪里?”代表發(fā)言后,教師補充:“停車場可用‘入口傳感器+1,出口傳感器-1’統(tǒng)計,傳感器更穩(wěn)定?!痹O(shè)計意圖:通過教材練習(xí)題實現(xiàn)知識遷移,引導(dǎo)學(xué)生思考技術(shù)方案的多樣性與適用性。決策樹知識拓展(2分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn):簡介“決策樹”:“一種機器學(xué)習(xí)算法,像樹形結(jié)構(gòu),樹枝是判斷,樹葉是結(jié)果。”展示“根據(jù)頭發(fā)長短、聲音粗細判斷性別”的決策樹案例。師生互動:教師:“決策樹和我們今天學(xué)的‘選擇結(jié)構(gòu)’有什么相似之處?(都有條件判斷)”小結(jié):“選擇結(jié)構(gòu)是簡單的‘決策邏輯’,決策樹是更復(fù)雜的多條件判斷,未來我們會深入學(xué)習(xí)?!痹O(shè)計意圖:銜接教材拓展內(nèi)容,拓寬學(xué)生對“判斷邏輯”的認知邊界,激發(fā)后續(xù)學(xué)習(xí)興趣。課堂小結(jié)(5分鐘)1.師生共同梳理:知識層面:智能限流系統(tǒng)的3部分(感知、處理、執(zhí)行)、選擇結(jié)構(gòu)算法(如果…那么…否則)、調(diào)試技巧(改閾值、調(diào)設(shè)備);能力層面:“我們學(xué)會了把‘控制人數(shù)’的問題變成算法步驟,還用編程實現(xiàn)了模擬?!?.核心素養(yǎng)呼應(yīng):教師:“今天大家不僅認識了智能技術(shù)(信息意識),還設(shè)計了算法、調(diào)試了程序(計算思維、數(shù)字化創(chuàng)新),知道了科技能保障安全(信息社會責(zé)任)?!?.作業(yè)布置:觀察生活中1個“智能計數(shù)”場景(如超市收銀臺人數(shù)提示),畫一畫它的“輸入-處理-輸出”流程。課堂小結(jié)本節(jié)課以“VR體驗區(qū)限流”為核心情境,緊扣教材“做中學(xué)”主線,通過“情境導(dǎo)入—系統(tǒng)拆解—算法設(shè)計—編程調(diào)試—拓展遷移”的流程,幫助學(xué)生掌握智能限流系統(tǒng)的工作原理與選擇結(jié)構(gòu)算法的核心邏輯。學(xué)生在實踐中不僅學(xué)會了用編程模擬技術(shù)方案,更在調(diào)試問題中提升了實踐能力,最終落實“信息意識、計算思維、數(shù)字化創(chuàng)新、信息社會責(zé)任”四大核心素養(yǎng)。教學(xué)中需關(guān)注學(xué)困生的編程操作指導(dǎo),通過小組互助、秘笈提示等方式確保全員參與,同時結(jié)合生活案例讓技術(shù)知識更具實用性。第4課活動服務(wù)巧積分教學(xué)設(shè)計理念生活化導(dǎo)向:依托教材中“校園活動積分”真實場景(如志愿者服務(wù)、運動會參賽、班級值日),將抽象的“積分計算”與學(xué)生日常體驗結(jié)合,讓學(xué)生感知“積分系統(tǒng)”是解決校園評價問題的實用工具,體現(xiàn)“從生活中來,到生活中去”的教學(xué)理念。素養(yǎng)融合性:以“計算思維”為核心,串聯(lián)“信息意識”“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”“信息社會責(zé)任”三大素養(yǎng)——通過設(shè)計積分算法培養(yǎng)邏輯思維,借助數(shù)字化工具(如簡易統(tǒng)計表格、計算器)提升實踐能力,通過“公平積分”討論樹立責(zé)任意識。梯度化實踐:遵循“認知→模仿→創(chuàng)新”路徑,先拆解教材中的積分案例(理解規(guī)則與計算),再模仿教材模板設(shè)計簡單積分方案,最后自主拓展積分場景,逐步突破“將需求轉(zhuǎn)化為算法”的難點,符合五年級學(xué)生“具象→抽象→應(yīng)用”的思維發(fā)展規(guī)律。核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識:能識別校園積分場景(如志愿者服務(wù)積分、運動會項目積分),認識積分系統(tǒng)“項目定義→規(guī)則制定→數(shù)據(jù)計算→結(jié)果應(yīng)用”的完整流程,理解積分在校園評價中的價值。計算思維:通過分析教材積分案例,能提煉積分計算的核心算法(如“總積分=基礎(chǔ)積分+獎勵積分-扣分項”),初步學(xué)會將“積分需求”拆解為“明確項目→設(shè)定規(guī)則→設(shè)計公式”的有序步驟。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:能使用教材配套的“積分統(tǒng)計表”或簡易數(shù)字化工具(如電子表格)記錄積分數(shù)據(jù),正確代入算法公式計算總積分,嘗試優(yōu)化積分規(guī)則(如增加“團隊合作加分項”)。信息社會責(zé)任:在小組設(shè)計積分方案時,能討論“公平性”(如避免積分標(biāo)準因人而異),在積分統(tǒng)計中做到數(shù)據(jù)真實準確,體會“誠信積分”對校園秩序的重要性。教學(xué)重難點1.教學(xué)重點理解積分系統(tǒng)的核心構(gòu)成:積分項目(如“志愿者服務(wù)1小時”“運動會獲獎”)、積分規(guī)則(如“1小時積2分”“一等獎積5分”)、計算算法(總積分=各項目積分累加±獎懲分)。能根據(jù)教材場景(如“班級志愿者積分統(tǒng)計”),列出積分項目、明確規(guī)則,并代入算法計算總積分。會使用教材中的“積分統(tǒng)計表”(或數(shù)字化工具)記錄、整理積分數(shù)據(jù)。2.教學(xué)難點突破點:將“校園活動需求”(如“激勵同學(xué)參與運動會”)轉(zhuǎn)化為“可執(zhí)行的積分算法”(如“參賽即積2分,獲獎額外加分,棄權(quán)扣1分”)。解決策略:①用教材案例拆解“需求→項目→規(guī)則→算法”的轉(zhuǎn)化過程;②小組合作填寫“積分設(shè)計思維導(dǎo)圖”(教材配套學(xué)具);③教師示范“算法公式推導(dǎo)”,結(jié)合具體數(shù)據(jù)驗證合理性。教學(xué)過程(45分鐘)導(dǎo)入新課:校園積分“小困惑”(5分鐘)教材內(nèi)容銜接:展示教材第10頁“校園積分場景圖”(包含三幅子圖:①志愿者擦拭宣傳欄,旁標(biāo)“服務(wù)1小時”;②運動會運動員領(lǐng)獎,旁標(biāo)“短跑一等獎”;③班級值日表,旁標(biāo)“遲到1次”),引導(dǎo)學(xué)生觀察圖中“數(shù)字標(biāo)注”。師生互動教師提問:“圖里的‘1小時’‘一等獎’‘遲到1次’和我們的校園生活有什么關(guān)系?如果想評價同學(xué)們的活動參與度,只靠‘記得’靠譜嗎?會遇到什么問題?”學(xué)生自由發(fā)言(如“容易忘”“不知道誰做得好”“沒標(biāo)準不公平”),教師板書關(guān)鍵詞:“記錄難”“標(biāo)準亂”“不公平”。教師總結(jié):“為解決這些問題,校園里出現(xiàn)了‘積分系統(tǒng)’——用明確的項目、規(guī)則和計算方法,把大家的活動表現(xiàn)變成‘積分’,這就是我們今天要學(xué)的《活動服務(wù)巧積分》。”設(shè)計意圖:通過教材實景圖喚醒學(xué)生對“活動評價”的生活體驗,用“小困惑”引發(fā)認知沖突,自然引出“積分系統(tǒng)”的必要性,為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定“問題導(dǎo)向”的基礎(chǔ)。新課講授:積分系統(tǒng)“拆解術(shù)”(12分鐘)積分系統(tǒng)三要素:項目、規(guī)則、算法(7分鐘)1.教材內(nèi)容講解:聚焦教材第11頁“積分小課堂”,明確積分系統(tǒng)的核心三要素:①積分項目:“要給哪些活動積分”,如教材案例“校園志愿者服務(wù)”(具體項目:擦拭宣傳欄、整理圖書、引導(dǎo)低年級);②積分規(guī)則:“每個項目積多少分”,如教材表格(擦拭宣傳欄1小時→2分,整理圖書30分鐘→1分,引導(dǎo)低年級1次→1分),并補充“獎懲規(guī)則”(遲到1次→扣1分,全勤→額外加3分);③積分算法:“怎么算總積分”,教材給出公式:“總積分=各項目基礎(chǔ)積分之和+獎勵積分-扣分項”,并舉例:“小明服務(wù)擦拭宣傳欄2小時(2×2=4分)、整理圖書1小時(2×1=2分),無遲到,全勤加3分,總積分=4+2+3=9分”。2.師生互動教師引導(dǎo):“請大家看著教材第11頁的例子,幫小紅算一算:她整理圖書1.5小時(30分鐘1分,1.5小時=3個30分鐘)、引導(dǎo)低年級2次,但是遲到1次,總積分是多少?”學(xué)生獨立計算后舉手回答,教師板書計算過程:“基礎(chǔ)積分=3×1+2×1=5分,扣分項=1分,總積分=5-1=4分”,并追問:“如果小紅全勤,總積分會變嗎?為什么?”(學(xué)生答:“會變成7分,因為要加獎勵積分”)。教師提煉:“積分項目是‘對象’,規(guī)則是‘標(biāo)準’,算法是‘計算方法’,三者缺一不可——沒有項目就不知道‘積什么’,沒有規(guī)則就不知道‘積多少’,沒有算法就不知道‘怎么加’?!?.設(shè)計意圖:通過教材“小課堂”的案例和表格,將抽象的“積分系統(tǒng)”拆解為“三要素”,結(jié)合具體數(shù)據(jù)計算讓學(xué)生直觀理解“要素間的關(guān)聯(lián)”,為后續(xù)設(shè)計積分方案鋪墊“結(jié)構(gòu)化思維”。積分算法的“靈活性”(5分鐘)1.教材內(nèi)容講解:拓展教材第11頁“想一想”欄目:“不同活動的積分算法一樣嗎?”以“運動會積分”為例,教材呈現(xiàn)兩種算法:算法1(個人賽):“參賽積2分,一等獎5分、二等獎3分、三等獎2分,未獲獎不額外加分”(總積分=參賽分+獲獎分);算法2(團體賽):“全隊參賽積10分,每贏1場加5分,輸1場不扣分,棄權(quán)扣8分”(總積分=基礎(chǔ)分+場次加分-棄權(quán)扣分)。2.師生互動教師提問:“為什么個人賽和團體賽的算法不一樣?如果把團體賽的算法用到個人賽,會有什么問題?”學(xué)生討論后發(fā)言(如“個人賽看個人表現(xiàn),團體賽看全隊”“個人用團體算法,1個人沒法‘贏場’”),教師總結(jié):“算法要‘匹配需求’——根據(jù)活動的類型(個人/團體)、目標(biāo)(激勵參與/獎勵優(yōu)秀)調(diào)整算法公式,這就是算法的‘靈活性’?!毙【毩?xí):“如果想激勵同學(xué)‘多參與志愿者服務(wù)’,算法里可以加什么規(guī)則?”(學(xué)生答:“服務(wù)次數(shù)超過5次,額外加5分”)。3.設(shè)計意圖:通過教材“想一想”欄目對比兩種算法,讓學(xué)生理解“算法不是固定的,要結(jié)合需求設(shè)計”,打破“算法只有一種”的思維定式,培養(yǎng)計算思維中的“優(yōu)化意識”。實踐探究:積分方案“大設(shè)計”(15分鐘)基礎(chǔ)任務(wù):模仿教材填“積分表”(8分鐘)教材內(nèi)容銜接:使用教材第12頁“班級志愿者積分統(tǒng)計表”(表格包含“姓名、擦拭宣傳欄(小時)、整理圖書(次)、引導(dǎo)低年級(次)、遲到(次)、基礎(chǔ)積分、獎勵積分、扣分項、總積分”9列,其中“基礎(chǔ)積分、總積分”列空白)。師生互動教師布置任務(wù):“請大家根據(jù)教材第11頁的積分規(guī)則(擦拭1小時2分、整理1次1分、引導(dǎo)1次1分,遲到1次扣1分,全勤加3分),幫表格里的3位同學(xué)算‘基礎(chǔ)積分’和‘總積分’,并填寫到表格里?!睂W(xué)生獨立填寫,教師巡視指導(dǎo),重點關(guān)注:①基礎(chǔ)積分是否按“項目×分值”計算(如“擦拭2小時=2×2=4分”);②總積分是否正確代入公式(總積分=基礎(chǔ)積分+獎勵積分-扣分項)。展示學(xué)生填寫的表格,教師結(jié)合教材“標(biāo)準答案”(教材第12頁下方小字提示:“小亮基礎(chǔ)積分7分、獎勵3分、扣分0,總積分10分”)點評,糾正常見錯誤(如“漏加全勤獎勵”“扣分項算成加分”)。3.設(shè)計意圖:通過“填寫教材空白表格”的模仿任務(wù),讓學(xué)生熟練掌握“積分計算算法”,鞏固“三要素”的應(yīng)用,同時培養(yǎng)“數(shù)據(jù)準確性”意識,為后續(xù)創(chuàng)新設(shè)計打基礎(chǔ)。創(chuàng)新任務(wù):小組設(shè)計“運動會積分方案”(7分鐘)教材內(nèi)容延伸:結(jié)合教材第13頁“拓展活動”:“學(xué)校要舉辦秋季運動會,需要設(shè)計‘班級運動會積分方案’,請小組合作完成:①確定3個積分項目;②制定每個項目的積分規(guī)則;③寫出總積分算法公式;④用1個例子驗證算法?!睅熒咏處熞龑?dǎo):“先想想運動會有哪些項目適合積分?(如‘參賽人數(shù)’‘獲獎次數(shù)’‘文明觀賽’),規(guī)則要簡單好算,算法公式要像教材里的一樣清晰?!毙〗M討論(4人一組),教師巡視時提問引導(dǎo):“如果想鼓勵‘全員參與’,項目里可以加‘班級參賽率’嗎?規(guī)則怎么定?”(如“參賽率100%加10分,80%-99%加5分”)。每組派代表展示方案,如:“項目:參賽人數(shù)(每人2分)、獲獎次數(shù)(一等獎5分/個)、文明觀賽(無違紀加8分);算法:總積分=參賽人數(shù)×2+獲獎次數(shù)×5+文明觀賽分;例子:班級30人全參賽(30×2=60)、2個一等獎(2×5=10)、無違紀(8分),總積分=60+10+8=78分”。教師點評:“有小組加入‘文明觀賽’項目,考慮到了運動會的整體表現(xiàn),比教材例子更全面,這就是創(chuàng)新!”3.設(shè)計意圖:從“模仿填寫”到“創(chuàng)新設(shè)計”,梯度提升實踐難度,呼應(yīng)教材“拓展活動”的要求,讓學(xué)生將“積分系統(tǒng)三要素”靈活應(yīng)用到新場景,培養(yǎng)數(shù)字化創(chuàng)新能力和合作表達能力。拓展延伸:積分工具“新體驗”(5分鐘)1.教材內(nèi)容銜接:展示教材第13頁“數(shù)字化工具小貼士”:“除了手寫表格,還可以用‘電子表格’(如Excel)計算積分——在‘總積分’列輸入公式(如‘=B22+C21+D2*1-E2+F2’,對應(yīng)‘擦拭小時×2+整理次×1+引導(dǎo)次×1-遲到+獎勵’),電腦會自動算出結(jié)果?!?.師生互動教師演示:在大屏幕打開提前制作的“電子積分表”,輸入教材第12頁小亮的積分數(shù)據(jù)(擦拭2小時、整理1次、引導(dǎo)0次、遲到0次、獎勵3分),點擊“總積分”列,顯示公式“=22+11+0*1-0+3”,自動算出“10分”,并提問:“電子表格和手寫計算比,有什么好處?”學(xué)生回答(如“快”“不容易算錯”“改數(shù)據(jù)時自動重算”),教師補充:“數(shù)字化工具能幫我們高效處理積分數(shù)據(jù),以后大家可以嘗試用家里的電腦制作簡單的積分表?!?.設(shè)計意圖:通過教材“小貼士”引入數(shù)字化工具,讓學(xué)生初步感知“技術(shù)對積分統(tǒng)計的助力”,拓展“積分計算”的工具維度,呼應(yīng)“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”核心素養(yǎng)。課堂練習(xí):積分算法“小檢測”(5分鐘)1.題目設(shè)計(緊扣教材知識點)①填空題:積分系統(tǒng)的三要素是______、、(參考教材第11頁“積分小課堂”);②計算題:根據(jù)教材第11頁規(guī)則,小剛擦拭宣傳欄1.5小時(30分鐘1分)、引導(dǎo)低年級3次、遲到1次、無獎勵,總積分是多少?(基礎(chǔ)積分=3×1+3×1=6分,扣分項=1分,總積分=6-1=5分);③開放題:如果設(shè)計“班級值日積分方案”,你會定什么積分項目和規(guī)則?(參考教材拓展活動思路)。2.師生互動:學(xué)生獨立完成后,同桌交換批改,教師針對第②題重點講解:“1.5小時等于3個30分鐘,所以基礎(chǔ)積分是3×1,不是1.5×2,大家要注意單位統(tǒng)一哦!”3.設(shè)計意圖:通過“基礎(chǔ)填空+計算應(yīng)用+開放設(shè)計”的分層練習(xí),全面檢測學(xué)生對“積分系統(tǒng)三要素”“算法計算”“方案設(shè)計”的掌握情況,及時查漏補缺,實現(xiàn)“學(xué)-練-評”閉環(huán)。課堂小結(jié)(3分鐘)1.師生共同梳理教師引導(dǎo):“今天我們一起拆解了校園積分系統(tǒng),誰能說說‘積分系統(tǒng)有哪三部分’?”(學(xué)生答:“積分項目、規(guī)則、算法”);教師追問:“我們用什么方法計算總積分?還嘗試了什么工具?”(學(xué)生答:“用公式算總積分,還看了電子表格”);教師升華:“積分不僅是‘?dāng)?shù)字’,更是對大家活動表現(xiàn)的公平評價——以后設(shè)計或參與積分活動時,要記住‘項目明確、規(guī)則公平、數(shù)據(jù)真實’,讓積分真正成為激勵我們進步的小助手?!?.設(shè)計意圖:通過“問答式回顧”強化本節(jié)課知識體系,結(jié)合“積分的意義”引導(dǎo)學(xué)生樹立“誠信積分、公平評價”的意識,呼應(yīng)“信息社會責(zé)任”核心素養(yǎng),讓課堂收尾既有知識總結(jié),又有價值引領(lǐng)。板書設(shè)計活動服務(wù)巧積分1.積分系統(tǒng)三要素:項目(積什么)、規(guī)則(積多少)、算法(怎么算)2.核心算法:總積分=基礎(chǔ)積分+獎勵積分-扣分項(教材第11頁)3.工具:手寫表格(教材第12頁)、電子表格(教材第13頁)4.原則:項目明確、規(guī)則公平、數(shù)據(jù)真實第5課喊數(shù)抱團用算法核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識:認識“喊數(shù)抱團”活動中算法的核心作用,明確算法是解決重復(fù)類問題的有序策略,感知算法在生活場景中的應(yīng)用價值。計算思維:掌握“活動規(guī)則拆解—算法步驟梳理—算法特征分析”的思維流程,能從具體活動中抽象出“輸入—處理—輸出”的算法模型,理解算法的確定性、有窮性特征。實踐創(chuàng)新:學(xué)會用流程圖或圖形化工具呈現(xiàn)“喊數(shù)抱團”算法,能根據(jù)活動場景變化(如人數(shù)、目標(biāo)數(shù)字調(diào)整)優(yōu)化算法步驟,提升問題解決的靈活性。合作交流:通過小組協(xié)作完成算法設(shè)計與優(yōu)化任務(wù),能清晰表達算法思路,在成果分享中傾聽他人意見并完善方案。教學(xué)重難點1.教學(xué)重點拆解“喊數(shù)抱團”活動規(guī)則,將其轉(zhuǎn)化為“準備—喊數(shù)—抱團—驗證—結(jié)果”的有序算法步驟。理解算法的確定性(每一步操作明確)、有窮性(活動能在有限步驟內(nèi)結(jié)束)特征。用流程圖工具(如Draw.io、教材配套畫圖模板)繪制“喊數(shù)抱團”算法流程。2.教學(xué)難點從“喊數(shù)抱團”動態(tài)活動過程中抽象出“輸入(參與人數(shù)、目標(biāo)數(shù)字)—處理(人數(shù)統(tǒng)計、分組判斷)—輸出(合格小組、剩余人數(shù))”的算法模型。針對“人數(shù)無法整除目標(biāo)數(shù)字”“有人未及時抱團”等特殊場景,調(diào)整算法步驟以保證活動有序進行。教學(xué)過程(45分鐘)(一)情境導(dǎo)入:“喊數(shù)抱團”的秩序密碼(5分鐘)教材情境呈現(xiàn)播放教材P16“混亂的喊數(shù)抱團”動畫:30名同學(xué)隨機參與活動,老師喊“5”后,有的同學(xué)跑錯組,有的組人數(shù)多了或少了,活動耗時10分鐘仍未完成一輪。再展示“有序的喊數(shù)抱團”場景:按固定步驟進行,5分鐘完成3輪。(呈現(xiàn)教材P16對比圖)師生互動師:“觀察兩個場景,為什么同樣的活動,效率差別這么大?”生1:“混亂的場景沒有規(guī)則,大家不知道該怎么做?!鄙?:“有序的場景好像有固定步驟,一步一步來的?!睅煟骸斑@個‘固定步驟’就是我們今天要學(xué)的‘算法’。這節(jié)課我們就從‘喊數(shù)抱團’活動中,找出算法的秘密!”(組織10名學(xué)生現(xiàn)場模擬“無序喊數(shù)抱團”,喊“3”后出現(xiàn)人數(shù)混亂,進一步強化“算法必要性”認知)3.設(shè)計意圖依托教材對比情境,結(jié)合現(xiàn)場小范圍模擬活動,讓學(xué)生在直觀體驗中感知“無序vs有序”的差異,初步建立“算法=有序步驟”的樸素認知,激發(fā)探索興趣,培養(yǎng)信息意識(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)1)。(二)新課講授:從活動到算法的提煉(15分鐘)教材活動1:拆解規(guī)則,梳理算法步驟(6分鐘)1.課文內(nèi)容講解展示教材P17“喊數(shù)抱團規(guī)則表”,講解核心規(guī)則:“①確定參與人數(shù)(如20人);②老師隨機喊出目標(biāo)數(shù)字(如4);③學(xué)生聽到數(shù)字后,快速找同伴組成對應(yīng)人數(shù)的小組;④老師檢查每組人數(shù),符合目標(biāo)數(shù)字的為合格小組,剩余未成團的學(xué)生繼續(xù)參與下一輪;⑤重復(fù)步驟②-④,直到剩余人數(shù)少于目標(biāo)數(shù)字,活動結(jié)束?!苯Y(jié)合教材P17步驟示意圖,將規(guī)則轉(zhuǎn)化為算法步驟:步驟1:輸入?yún)⑴c總?cè)藬?shù)(N)、目標(biāo)抱團數(shù)字(K);步驟2:參與學(xué)生站成圓圈(準備階段);步驟3:老師喊出目標(biāo)數(shù)字K(輸入指令);步驟4:學(xué)生在30秒內(nèi)組成人數(shù)為K的小組(處理階段);步驟5:老師檢查每組人數(shù):若人數(shù)=K:標(biāo)記為“合格小組”,該組學(xué)生退出本輪;若人數(shù)≠K:重新調(diào)整分組;步驟6:統(tǒng)計剩余參與人數(shù)(N'=N-合格小組人數(shù)總和);步驟7:若N'≥K,返回步驟3;若N'<K,輸出“本輪活動結(jié)束,剩余N'人”(輸出結(jié)果)。2.師生互動師:“請大家對照教材P17步驟示意圖,同桌互相說說‘步驟5’為什么要檢查人數(shù)?如果不檢查會怎樣?”生:“不檢查的話,有的組人數(shù)不對,就不符合活動要求了,和之前的混亂場景一樣?!睅煟骸罢埿〗M討論,給‘步驟4’加一個時間限制(如教材建議的30秒),有什么作用?”生分組匯報:“加時間限制能讓活動在有限時間內(nèi)結(jié)束,不會一直拖延?!保ㄒ龑?dǎo)學(xué)生在教材P17空白處補充“時間限制”“重新調(diào)整分組”等關(guān)鍵細節(jié))3.設(shè)計意圖落實教材規(guī)則拆解要求,通過“規(guī)則—步驟”轉(zhuǎn)化,讓學(xué)生掌握算法步驟的有序性,突破“步驟梳理”重點,初步培養(yǎng)計算思維(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)2)。教材活動2:分析算法的核心特征(5分鐘)1.課文內(nèi)容講解聚焦教材P18“算法特征探究”板塊,結(jié)合“喊數(shù)抱團”算法步驟,講解兩大核心特征:確定性:如“步驟3老師喊出目標(biāo)數(shù)字K”(K是具體數(shù)字,不是“大概幾個”),“步驟430秒內(nèi)抱團”(時間明確),每一步操作都沒有模糊表述。有窮性:無論參與人數(shù)多少,只要剩余人數(shù)小于目標(biāo)數(shù)字,活動就會結(jié)束(如20人、K=4,最多5輪就會結(jié)束),不會無限進行下去。(展示教材P18“算法特征對比表”,左側(cè)為“喊數(shù)抱團”算法,右側(cè)為特征對應(yīng)說明)2.師生互動師:“如果把‘步驟4’改成‘學(xué)生慢慢找同伴組成小組’,沒有時間限制,這符合算法的特征嗎?”生:“不符合,因為可能一直找下去,活動永遠結(jié)束不了,違反了有窮性?!睅煟骸叭绻蠋熀啊蟾?個人一組’,這又違反了哪個特征?”生:“違反了確定性,‘大概3個’不明確,大家不知道是2個、3個還是4個?!保ㄗ寣W(xué)生在教材P18空白處,用“√”“×”判斷“模糊指令”“無限步驟”是否符合算法特征)3.設(shè)計意圖結(jié)合教材特征探究任務(wù),通過“正向舉例+反向辨析”,幫助學(xué)生理解算法確定性、有窮性的內(nèi)涵,突破“特征理解”重點,深化計算思維(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)2)。教材活動3:抽象算法模型(4分鐘)1.課文內(nèi)容講解展示教材P19“喊數(shù)抱團算法模型圖”,講解抽象過程:輸入:參與總?cè)藬?shù)(N)、目標(biāo)抱團數(shù)字(K)(活動開始前確定的初始信息);處理:①統(tǒng)計參與人數(shù)是否準確;②喊數(shù)后計算各組人數(shù)是否等于K;③統(tǒng)計剩余人數(shù)(N');輸出:①每輪的合格小組名單;②本輪結(jié)束后的剩余人數(shù);③最終活動結(jié)束的結(jié)果(剩余N'<K的人數(shù))。(用教材P19箭頭標(biāo)注“輸入—處理—輸出”的邏輯關(guān)系)2.師生互動師:“誰能說說,‘輸入’的信息如果錯了(比如實際25人,統(tǒng)計成24人),會影響‘處理’和‘輸出’嗎?”生:“會!統(tǒng)計人數(shù)錯了,計算剩余人數(shù)也會錯,最后輸出的結(jié)果就不準了?!睅煟骸斑@說明算法模型中,‘輸入’的準確性很重要,它是后續(xù)步驟的基礎(chǔ)?!保ㄗ寣W(xué)生在教材P19空白處,補充“輸入錯誤”對模型的影響分析)3.設(shè)計意圖引導(dǎo)學(xué)生從具體步驟上升到抽象模型,突破“模型構(gòu)建”難點,理解算法的邏輯框架,強化計算思維的抽象性(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)2)。(三)實踐操作:算法的可視化與優(yōu)化(20分鐘)教材任務(wù)1:繪制算法流程圖(8分鐘)1.課文內(nèi)容講解介紹教材P20“流程圖符號說明”:橢圓形(開始/結(jié)束)、矩形(操作步驟)、菱形(判斷條件)、箭頭(步驟順序)。展示教材P20“喊數(shù)抱團流程圖示例”:開始→輸入N(參與人數(shù))、K(目標(biāo)數(shù)字)→學(xué)生站成圓圈→老師喊出K→30秒內(nèi)抱團→判斷每組人數(shù)是否=K?→是(標(biāo)記合格小組,計算N')→判斷N'≥K?→是(返回“老師喊出K”);否(輸出“活動結(jié)束,剩余N'人”)→結(jié)束。(重點講解菱形“判斷”符號的使用,如兩個判斷節(jié)點的邏輯)2.師生互動師:“打開教材配套的‘流程圖模板’(紙質(zhì)版或電子版),我們先一起完成‘開始’到‘30秒內(nèi)抱團’的流程繪制?!保ń處熡猛队笆痉?,學(xué)生同步操作)師:“‘判斷每組人數(shù)是否=K’這一步,若結(jié)果為‘否’,該怎么處理?教材示例沒寫,大家小組討論補充?!鄙?:“可以讓人數(shù)不對的組重新調(diào)整,再檢查一次?!睅煟骸澳俏覀冊凇瘛募^后,加一個‘重新調(diào)整分組’的矩形框,再連回‘判斷每組人數(shù)是否=K’的菱形框?!保ㄒ龑?dǎo)學(xué)生完善流程圖)(學(xué)生獨立完成剩余流程繪制,教師巡視,針對“箭頭方向錯誤”“判斷節(jié)點遺漏”等問題個別指導(dǎo))3.設(shè)計意圖落實教材流程圖繪制要求,通過“示范—討論—實操”,讓學(xué)生掌握算法可視化方法,突破“流程圖繪制”重點,提升實踐能力(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)3)。教材任務(wù)2:算法優(yōu)化——應(yīng)對特殊場景(7分鐘)課文內(nèi)容講解呈現(xiàn)教材P21“特殊場景案例”:案例1:20人參與,目標(biāo)數(shù)字K=3,20÷3=6組余2人,剩余2人無法成團;案例2:喊數(shù)后,有1名同學(xué)未及時找到小組,單獨站在原地。講解優(yōu)化思路:針對案例1,在算法中增加“步驟5.1:若剩余人數(shù)N'≠0且N'<K,調(diào)整目標(biāo)數(shù)字為N'(如剩余2人,喊‘2’讓其成團)”;針對案例2,增加“步驟4.1:喊數(shù)結(jié)束后,倒計時10秒提醒未抱團同學(xué),超時視為‘本輪淘汰’”。(展示教材P21優(yōu)化后的流程圖片段)師生互動師:“小組討論,除了教材中的兩個案例,還有哪些特殊場景會影響活動?該怎么優(yōu)化算法?”生2:“有的同學(xué)跑錯組,導(dǎo)致兩組人數(shù)都不對?!鄙?:“可以在‘檢查人數(shù)’前,加一個‘各組報數(shù)’的步驟,讓每組先自己數(shù)人數(shù),再由老師驗證?!睅煟骸斑@個建議很好!請各小組在自己的流程圖中,補充至少1個特殊場景的優(yōu)化步驟,并標(biāo)注‘優(yōu)化點’?!保ǜ餍〗M展示優(yōu)化后的流程圖,師生共同點評,如“超時淘汰”步驟的合理性、“目標(biāo)數(shù)字調(diào)整”的可行性)3.設(shè)計意圖圍繞教材特殊場景,引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題并優(yōu)化算法,突破“算法調(diào)整”難點,培養(yǎng)實踐創(chuàng)新與合作交流能力(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)3、4)。教材任務(wù)3:現(xiàn)場驗證優(yōu)化后的算法(5分鐘)課文內(nèi)容講解選取3個小組的優(yōu)化算法,結(jié)合教材P22“算法驗證表”,確定驗證標(biāo)準:①步驟是否有序;②特殊場景是否有應(yīng)對方案;③10分鐘內(nèi)完成的輪次(越多越好)。師生互動師:“請第1小組上臺,用你們優(yōu)化后的算法,組織15名同學(xué)進行‘喊數(shù)抱團’(K=4),其他同學(xué)對照‘驗證表’觀察記錄?!保ɑ顒舆^程:15人參與,第一輪后余3人,按優(yōu)化步驟調(diào)整K=3,讓3人成團,5分鐘完成2輪)師:“這個算法在遇到‘剩余3人’時,順利調(diào)整了目標(biāo)數(shù)字,符合優(yōu)化要求!其他小組有不同的優(yōu)化方法嗎?”生4:“我們組在‘剩余人數(shù)少’時,讓他們加入任意合格小組當(dāng)‘觀察員’,也能繼續(xù)活動?!睅煟骸安煌膬?yōu)化方法,只要能解決問題,都是好算法!”3.設(shè)計意圖通過現(xiàn)場驗證,讓學(xué)生感受算法優(yōu)化的實際效果,強化“算法靈活性”認知,同時在成果展示中提升合作交流能力(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)3、4)。(四)拓展練習(xí):算法的遷移應(yīng)用(3分鐘)1.教材拓展問題“學(xué)校運動會‘兩人三足’比賽,需要將50名同學(xué)分成25組,每組2人,且要求同組同學(xué)身高相差不超過10厘米。請參考‘喊數(shù)抱團’算法,設(shè)計‘兩人三足分組’的算法步驟?!保ń滩腜23思考題)2.師生互動師:“這個問題和‘喊數(shù)抱團’有什么相似之處?都需要‘分組’和‘規(guī)則’?!鄙骸翱梢韵容斎肟?cè)藬?shù)50、每組人數(shù)2,再增加‘測量身高’的步驟,讓身高相差≤10厘米的同學(xué)組隊?!睅煟骸罢埓蠹以诰毩?xí)本上,寫出3個核心算法步驟,下節(jié)課我們繼續(xù)完善?!?.設(shè)計意圖延伸教材拓展任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生將“喊數(shù)抱團”的算法思維遷移到新場景,培養(yǎng)知識遷移能力與創(chuàng)新思維(對應(yīng)核心素養(yǎng)目標(biāo)3)。課堂小結(jié)(2分鐘)1.知識梳理師:“回顧這節(jié)課,我們從‘喊數(shù)抱團’活動中,學(xué)到了哪些關(guān)于算法的知識?”(引導(dǎo)學(xué)生總結(jié))算法是“有序的步驟”,能讓活動更高效;算法有確定性、有窮性特征;算法可以用流程圖可視化,還能根據(jù)特殊場景優(yōu)化;算法模型包含“輸入—處理—輸出”三個部分。2.素養(yǎng)提煉師:“今天我們不僅學(xué)會了‘喊數(shù)抱團’的算法,更重要的是,掌握了‘從生活活動中找算法、用算法解決問題’的思維。以后遇到類似的有序活動,大家都能當(dāng)‘算法設(shè)計師’!”3.作業(yè)布置(教材P23)必做:完善課堂上繪制的“喊數(shù)抱團”優(yōu)化流程圖,在教材P23空白處寫出3個優(yōu)化點的作用;選做:和家人一起玩“家庭版喊數(shù)抱團”,用今天設(shè)計的算法組織活動,記錄活動效率(如10分鐘完成幾輪),下次課分享。小結(jié)本教學(xué)過程嚴格遵循教材內(nèi)容邏輯,從“情境感知—知識講授—實踐操作—拓展應(yīng)用”層層遞進,每個環(huán)節(jié)均包含“教材內(nèi)容依托—師生互動設(shè)計—設(shè)計意圖闡釋”,確保教學(xué)落地性。同時,通過小組協(xié)作、現(xiàn)場驗證等活動,充分調(diào)動學(xué)生參與度,讓計算思維、合作交流等核心素養(yǎng)在具體任務(wù)中自然生成。第6課快速猜數(shù)找方法教材分析教材地位與作用本課隸屬于第一單元《科技活動巧助力》,是“算法初步”模塊的核心內(nèi)容。前承“數(shù)據(jù)收集與簡單邏輯判斷”(四年級基礎(chǔ)),后啟“復(fù)雜算法設(shè)計與編程實現(xiàn)”(六年級進階),具有“承上啟下”的關(guān)鍵作用。教材以“猜數(shù)游戲”為載體,通過“無序猜數(shù)→有序猜數(shù)→優(yōu)化猜數(shù)”的梯度設(shè)計,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“縮小范圍”的核心策略,初步感知“二分法”的思想,為后續(xù)理解“算法的優(yōu)化性”奠定認知基礎(chǔ)。教材內(nèi)容結(jié)構(gòu)課文分為3個核心板塊:①情境導(dǎo)入(“科技社團猜數(shù)游戲”場景);②探究活動(“1-100猜數(shù)”的方法對比與分析);③實踐應(yīng)用(“生活中的‘快速找物’案例遷移”)。其中“探究活動”是重點,教材通過“記錄表”“方法討論框”“小貼士”等欄目,引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)“每次猜中間數(shù)”能最快縮小范圍,體現(xiàn)“做中學(xué)、用中學(xué)”的編寫理念。教材編寫特點生活化:以學(xué)生熟悉的“猜數(shù)游戲”切入,降低抽象算法的理解門檻;梯度化:從“1-10”到“1-20”再到“1-100”,范圍逐步擴大,引導(dǎo)策略逐步優(yōu)化;可視化:用“范圍縮小示意圖”“方法對比表格”等直觀形式,將抽象的“策略”具象化。4.學(xué)生認知銜接五年級學(xué)生已具備“簡單邏輯推理”和“數(shù)據(jù)記錄”能力,但對“策略優(yōu)化”的主動思考意識較弱,易陷入“盲目猜數(shù)”的誤區(qū)。教材通過“記錄猜數(shù)次數(shù)”“對比不同方法”的活動,恰好能彌補這一認知缺口,幫助學(xué)生從“經(jīng)驗操作”向“理性思考”過渡。核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識:認識“快速猜數(shù)”策略在生活中的應(yīng)用場景(如查字典、找快遞柜),能識別“范圍、次數(shù)、規(guī)律”等關(guān)鍵信息。計算思維:理解“每次縮小一半范圍”的優(yōu)化邏輯,能描述快速猜數(shù)的步驟(算法雛形),提升“問題拆解”與“策略優(yōu)化”能力。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:能用表格記錄猜數(shù)過程,嘗試用編程積木(如Scratch)模擬“快速猜數(shù)”流程,培養(yǎng)工具應(yīng)用與創(chuàng)新實踐能力。信息社會責(zé)任:在小組合作中學(xué)會傾聽與分享,理解“優(yōu)化策略”對提升效率的意義,樹立“理性解決問題”的意識。教學(xué)重難點1.教學(xué)重點通過對比不同猜數(shù)方法,發(fā)現(xiàn)“每次猜中間數(shù)”是縮小范圍的最優(yōu)策略;能清晰描述“1-100快速猜數(shù)”的步驟(如:先猜50,根據(jù)“大了/小了”確定下一個范圍);識別生活中“縮小范圍找目標(biāo)”的類似場景。2.教學(xué)難點理解“為什么中間數(shù)能最快縮小范圍”(突破“盲目猜數(shù)”的思維定式);將具體的猜數(shù)過程抽象成“確定范圍→猜中間數(shù)→調(diào)整范圍”的通用步驟(算法啟蒙);在非整數(shù)范圍(如“1-100的偶數(shù)”)中遷移優(yōu)化策略。教學(xué)過程(40分鐘)情境導(dǎo)入:猜數(shù)游戲初體驗(5分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn)播放課件展示教材情境圖:“科技社團活動中,老師說:‘我想了一個1-10的數(shù),誰能最快猜出來?’小華每次隨便猜(如2、7、5),小亮先猜5,再根據(jù)‘大了/小了’猜接下來的數(shù)?!苯處熖釂枺骸罢l能更快猜對?為什么?”師生互動教師:“現(xiàn)在我們模擬這個游戲!老師想一個1-10的數(shù),請2位同學(xué)分別用‘小華的方法’和‘小亮的方法’猜,其他同學(xué)記錄他們的猜數(shù)次數(shù)?!毖垖W(xué)生A(盲目猜:如先猜3,錯;再猜8,錯;再猜5,對,共3次)、學(xué)生B(先猜5,老師說“小了”,再猜8,老師說“大了”,最后猜7,對,共3次)。教師引導(dǎo)討論:“這次兩人次數(shù)相同,但如果范圍擴大到1-20,還會一樣嗎?今天我們就通過《快速猜數(shù)找方法》,發(fā)現(xiàn)‘最快猜數(shù)’的秘密!”3.設(shè)計意圖還原教材情境,通過真實游戲引發(fā)認知沖突(“范圍擴大后方法差異會更明顯”),激活學(xué)生的探究興趣,為后續(xù)“方法對比”鋪墊情境基礎(chǔ)。新知探究:對比分析找策略(10分鐘)活動1:1-20猜數(shù),記錄方法與次數(shù)(4分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn)分發(fā)教材配套的“1-20猜數(shù)記錄表”(含“猜數(shù)順序”“老師反饋”“當(dāng)前范圍”“總次數(shù)”四列),明確任務(wù):“小組合作,1人當(dāng)‘老師’想數(shù)(1-20),1人用‘盲目猜’,1人用‘先猜中間數(shù)’,記錄兩種方法的次數(shù),填完后討論‘哪種方法次數(shù)更少’?!睅熒咏處熓痉短畋恚骸叭簟蠋煛氲臄?shù)是13,‘盲目猜’先猜4(反饋‘小了’),范圍還是1-20(因為沒利用反饋);‘先猜中間數(shù)’先猜10(反饋‘小了’),范圍縮小到11-20,接下來猜15(反饋‘大了’),范圍縮小到11-14,最后猜13(對),共3次?!毙〗M活動5分鐘后,邀請3組展示記錄表:組1:盲目猜12次,中間數(shù)法4次;組2:盲目猜8次,中間數(shù)法3次;教師板書“次數(shù)對比”,提問:“為什么‘先猜中間數(shù)’次數(shù)更少?它幫我們做了什么?”3.設(shè)計意圖通過教材“記錄表”引導(dǎo)學(xué)生量化對比,讓“方法優(yōu)劣”從“感覺”變成“數(shù)據(jù)”,初步感知“中間數(shù)能縮小范圍”的作用,突破“盲目猜數(shù)”的思維定式?;顒?:1-100猜數(shù),總結(jié)優(yōu)化策略(6分鐘)1.教材內(nèi)容呈現(xiàn)展示教材“1-100范圍縮小示意圖”:第一次猜50,反饋“小了”→范圍變成51-100;第二次猜75(51-100的中間數(shù)),反饋“大了”→范圍變成51-74;第三次猜62(51-74的中間數(shù)),反饋“小了”→范圍變成63-74;同時出示教材“小貼士”:“每次猜當(dāng)前范圍的中間數(shù),能讓范圍縮小一半,這是最快的方法?!?.師生互動教師:“我們一起模擬1-100猜數(shù)!老師想的數(shù)是37,第一次該猜什么?”(學(xué)生答“50”)“反饋‘大了’,現(xiàn)在范圍變成多少?”(1-49)“接下來猜哪個中間數(shù)?”(25)“反饋‘小了’,范圍變成26-49,再猜哪個數(shù)?”(37或38,若猜37則對,共3次)小組任務(wù):“每人想一個1-100的數(shù),同桌用‘中間數(shù)法’猜,記錄最少需要幾次能猜對?”(預(yù)設(shè):最多7次,因2^7=128>100)教師總結(jié):“快速猜數(shù)的核心策略是‘三步驟’:①確定初始范圍;②猜中間數(shù),根據(jù)反饋調(diào)整范圍;③重復(fù)第二步,直到猜對。”(同步板書步驟,呼應(yīng)教材示意圖)3.設(shè)計意圖從“1-20”升級到“1-100”,讓學(xué)生在更大范圍中驗證策略,通過“步驟總結(jié)”將具體操作抽象成通用方法,初步滲透算法思維,突破“策略抽象”的難點。實踐應(yīng)用:遷移拓展練能力(15分鐘)任務(wù)1:用表格模擬“1-50快速猜數(shù)”(7分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn)教材“實踐園”欄目任務(wù):“請用‘快速猜數(shù)策略’,模擬猜1-50中的任意數(shù),填下表(表格含‘步驟’‘猜的數(shù)’‘反饋’‘新范圍’‘是否猜對’),并思考‘最多需要幾次能猜對’?!睅熒咏處煟骸跋瓤唇滩氖纠ㄈ粝氲臄?shù)是23,步驟1猜25→反饋‘大了’→范圍1-24;步驟2猜12→反饋‘小了’→范圍13-24;步驟3猜18→反饋‘小了’→范圍19-24;步驟4猜21→反饋‘小了’→范圍22-24;步驟5猜23→對,共5次)?!睂W(xué)生獨立填表(想一個1-50的數(shù),模擬他人猜的過程),教師巡視指導(dǎo):重點關(guān)注“范圍調(diào)整是否正確”(如猜25反饋“小了”,范圍應(yīng)是26-50,而非25-50)。展示2份學(xué)生表格:1份正確(范圍每次縮小一半),1份錯誤(范圍調(diào)整遺漏邊界),引導(dǎo)全班糾錯:“這份表格哪里錯了?怎么改?”3.設(shè)計意圖通過教材“實踐園”任務(wù),讓學(xué)生主動應(yīng)用策略,在“填表-糾錯”中強化“范圍調(diào)整”的準確性,落實“計算思維”中“步驟嚴謹性”的培養(yǎng)。任務(wù)2:編程模擬快速猜數(shù)(8分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn)教材“數(shù)字實驗室”欄目:“用Scratch積木模擬‘快速猜數(shù)’:①用‘變量’設(shè)‘想的數(shù)’(隨機1-100);②用‘詢問-回答’積木獲取‘猜的數(shù)’;③用‘如果…那么…否則’積木判斷‘大了/小了/對了’,并提示新范圍?!蓖瑫r給出基礎(chǔ)積木組合示例(如“設(shè)想的數(shù)=隨機數(shù)(1,100)”“詢問‘請猜1-100的數(shù)’并等待”)。師生互動教師演示核心積木:“首先拖‘設(shè)想的數(shù)=隨機數(shù)(1,100)’到腳本區(qū),再拖‘詢問’積木,接著用‘如果猜的數(shù)>想的數(shù)那么說“大了,范圍是1-XX”’,這里的‘XX’需要用‘想的數(shù)-1’表示,怎么實現(xiàn)?”(引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“變量運算”積木:想的數(shù)-1)學(xué)生分組編程:1人負責(zé)“變量設(shè)置”,1人負責(zé)“條件判斷”,1人負責(zé)“范圍提示”,完成后互相測試(如A運行程序,B猜數(shù),看提示是否正確)。問題解決:針對學(xué)生遇到的“范圍提示錯誤”(如猜50反饋“大了”,卻提示“1-50”),教師引導(dǎo):“反饋‘大了’,說明想的數(shù)在1-49,所以范圍應(yīng)該是1和‘猜的數(shù)-1’,對嗎?”3.設(shè)計意圖結(jié)合教材“數(shù)字實驗室”任務(wù),將“快速猜數(shù)策略”轉(zhuǎn)化為編程實踐,既落實“數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新”素養(yǎng),又通過“調(diào)試程序”深化對“策略邏輯”的理解,突破“抽象步驟→具象代碼”的轉(zhuǎn)化難點。拓展延伸:生活遷移悟價值(5分鐘)教材內(nèi)容呈現(xiàn)教材“生活鏈接”欄目展示3個案例:①查字典(根據(jù)拼音首字母確定頁碼范圍,再找具體字);②找快遞柜(先找區(qū)域號,再找柜號);③翻書找頁碼(先猜中間頁,再調(diào)整)。提問:“這些案例和‘快速猜數(shù)’有什么相同之處?”師生互動教師:“誰能說說查字典時,你是怎么快速找到‘科’字的?”(學(xué)生答:“先找‘K’開頭的頁碼范圍,再在里面找‘ke’的音節(jié),最后找‘科’字”)小組討論:“生活中還有哪些‘縮小范圍找目標(biāo)’的例子?”(預(yù)設(shè):找教室座位“先找行,再找列”;超市找商品“先找區(qū)域,再找貨架”)教師總結(jié):“這些方法都和‘快速猜數(shù)’一樣,核心是‘先確定大范圍,再逐步縮小’,能幫我們提高效率?!?.設(shè)計意圖依托教材“生活鏈接”案例,引導(dǎo)學(xué)生將課堂所學(xué)遷移到生活場景,理解“優(yōu)化策略”的實用價值,強化“信息意識”中“發(fā)現(xiàn)生活中的信息方法”的目標(biāo)。課堂小結(jié)(5分鐘)1.知識梳理(師生共同回顧)方法層面:快速猜數(shù)的核心策略是“每次猜中間數(shù),縮小一半范圍”,步驟是“確定范圍→猜中間數(shù)→調(diào)整范圍→重復(fù)”;工具層面:學(xué)會用“表格記錄”和“編程積木”模擬猜數(shù)過程;生活應(yīng)用:查字典、找快遞柜等場景都能用“縮小范圍”的方法提高效率。2.素養(yǎng)呼應(yīng)教師:“今天我們不僅發(fā)現(xiàn)了快速猜數(shù)的方法(計算思維),還在生活中找到類似例子(信息意識),甚至用編程實現(xiàn)了猜數(shù)游戲(數(shù)字化創(chuàng)新),以后遇到‘找目標(biāo)’的問題,大家都能理性選擇最優(yōu)方法了(信息社會責(zé)任)?!?.分層作業(yè)基礎(chǔ)作業(yè):用“快速猜數(shù)策略”和家長玩“1-200猜數(shù)游戲”,記錄最少次數(shù);提升作業(yè):修改課堂編程腳本,讓程序能自動記錄“猜數(shù)次數(shù)”;拓展作業(yè):畫一幅“生活中縮小范圍找目標(biāo)”的漫畫,并標(biāo)注方法。課堂小結(jié)本節(jié)課緊扣教材“猜數(shù)游戲→策略探究→生活應(yīng)用”的主線,通過“情境體驗-對比分析-實踐操作-遷移拓展”四個環(huán)節(jié),幫助學(xué)生逐步理解“縮小范圍”的優(yōu)化策略,初步建立算法思維。教學(xué)中始終以教材內(nèi)容為依托(如記錄表、示意圖、生活案例),通過“游戲模擬、小組合作、編程實踐”等互動形式,讓抽象的“策略”變得可操作、可感知。同時,通過“生活遷移”環(huán)節(jié),讓學(xué)生體會到信息科技與生活的緊密聯(lián)系,落實四大核心素養(yǎng)。后續(xù)教學(xué)中,可進一步拓展“非整數(shù)范圍”(如1-100的奇數(shù))的猜數(shù)策略,為六年級復(fù)雜算法學(xué)習(xí)打下更扎實的基礎(chǔ)。第二單元智慧校園用算法第7課智慧照明精設(shè)計學(xué)情分析知識基礎(chǔ):學(xué)生已學(xué)第一單元《科技活動巧助力》,掌握“算法是有序步驟”“流程圖表示算法”等基礎(chǔ)概念,能拆解校園簡單場景(如積分統(tǒng)計)的算法,為學(xué)習(xí)“含條件判斷的智慧照明算法”奠定思維基礎(chǔ)。認知特點:五年級學(xué)生對“智慧校園”(如智能門、電子班牌)有生活感知,但對“傳感器”“自動控制”等硬件原理陌生;擅長具象思維,對“條件判斷”(如“如果…就…否則…”)的抽象邏輯理解存在難度,需借助實物演示和場景模擬突破。學(xué)習(xí)需求:學(xué)生樂于參與“動手設(shè)計”類任務(wù),對“自己設(shè)計的算法能控制燈光”有探索興趣,可通過“模擬實驗+流程圖創(chuàng)作”激發(fā)學(xué)習(xí)主動性,同時需引導(dǎo)其關(guān)注“節(jié)能”等現(xiàn)實意義,落實素養(yǎng)目標(biāo)。核心素養(yǎng)目標(biāo)信息意識:能識別智慧照明系統(tǒng)的核心組成(光線傳感器、人體傳感器、控制器、燈具),認識“算法+硬件”協(xié)同工作的原理,理解智慧照明在校園節(jié)能、便捷管理中的價值。計算思維:通過分析教材場景,能提煉智慧照明的核心算法(含條件判斷:“如果光線暗且有人→開燈;否則→關(guān)燈”),初步學(xué)會用“分支流程圖”表示多條件下的算法步驟。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新:能使用教材配套的“流程圖模板”(含開始/結(jié)束、操作、判斷符號)設(shè)計校園不同場景(教室、走廊)的照明算法,嘗試優(yōu)化算法(如“課間10分鐘光線夠→暫不開燈”)。信息社會責(zé)任:在算法設(shè)計中討論“節(jié)能標(biāo)準”(如“光線暗的具體數(shù)值”),體會智慧照明對“低碳校園”建設(shè)的意義,樹立“技術(shù)服務(wù)環(huán)?!钡囊庾R。教學(xué)重難點1.教學(xué)重點理解智慧照明系統(tǒng)的組成:光線傳感器(檢測亮度)、人體傳感器(檢測是否有人)、控制器(執(zhí)行算法)、燈具(最終設(shè)備),明確各部分的功能關(guān)聯(lián)(教材第20頁系統(tǒng)示意圖)。掌握智慧照明的核心算法:含“雙條件判斷”的步驟(“第一步:檢測光線強度;第二步:檢測是否有人;第三步:若光線暗且有人→開燈,否則→保持關(guān)燈”)。會用“分支流程圖”表示智慧照明算法(使用教材第22頁的判斷符號:菱形框標(biāo)注條件)。2.教學(xué)難點突破點:將“校園照明需求”(如“教室上課需開燈、空教室要關(guān)燈”)轉(zhuǎn)化為“含多條件判斷的算法步驟”,避免遺漏“光線/人員”任一條件。解決策略:①用教材第21頁“場景對比圖”(白天有人/晚上無人)拆解條件;②小組合作“模擬傳感器實驗”(用手電筒模擬光線、舉手模擬有人);③教師示范“條件判斷句式”(“先看…再看…如果都滿足就…”)。教學(xué)過程(45分鐘)導(dǎo)入新課:校園照明“小煩惱”(5分鐘)教材內(nèi)容銜接:展示教材第19頁“校園照明場景圖”(兩幅對比圖:①白天空教室燈亮著,旁標(biāo)“浪費電”;②傍晚走廊有人但燈沒亮,旁標(biāo)“不方便”),引導(dǎo)學(xué)生觀察細節(jié)。師生互動教師提問:“這兩個場景有什么問題?如果讓燈‘自己知道什么時候該亮、什么時候該滅’,需要解決什么問題?”學(xué)生自由發(fā)言(如“空教室燈要自動關(guān)”“有人且暗時自動開”),教師板書關(guān)鍵詞:“自動檢測亮度”“自動檢測人”“自動控制開關(guān)”。教師總結(jié):“要實現(xiàn)‘燈的自動控制’,需要‘能感知環(huán)境的硬件’和‘能做判斷的算法’配合,這就是我們今天要學(xué)的《智慧照明精設(shè)計》?!?.設(shè)計意圖:通過教材實景圖引發(fā)認知沖突,讓學(xué)生直觀感受傳統(tǒng)照明的不足,自然引出“智慧照明”的必要性,同時明確本節(jié)課要解決的核心問題(“自動控制的條件”),為新課鋪墊。新課講授:智慧照明“拆解課”(12分鐘)智慧照明系統(tǒng):硬件“四件套”(6分鐘)1.教材內(nèi)容講解:聚焦教材第20頁“智慧照明系統(tǒng)示意圖”,拆解四大核心部件及功能:①光線傳感器:像“眼睛”,檢測環(huán)境亮度(如“亮度低于50勒克斯→判定為暗”,教材第20頁小字標(biāo)注);②人體傳感器:像
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