《項目探究：規(guī)劃最優(yōu)路線》教學設計-2025-2026學年魯教版（2024）小學信息技術五年級上冊教學背景教材分析本課選自魯教版（2024）小學信息技術五年級上冊第一單元《開啟算法之旅》，是單元核心項目探究內容。教材以“生活中的路線規(guī)劃”為切入點，通過“校園路線設計”“超市購物路線”等貼近學生生活的實例，銜接算法基本概念與實際應用，構建“感知—理解—實踐—優(yōu)化”的認知鏈條。課文呈現(xiàn)了“問題提出—路線列舉—標準確定—最優(yōu)選擇”的探究流程，配套了路線示意圖、步驟記錄表等可視化素材，突出信息技術與生活實踐的融合，符合新教材項目式學習的編排理念。學情分析五年級學生已具備基礎計算機操作能力，對“路線”“方向”等生活概念有初步認知，但對“算法”等抽象概念缺乏理解。他們好奇心強，偏好動手實踐與小組合作，但邏輯思維和問題拆解能力仍在發(fā)展中，容易出現(xiàn)“列舉路線不全面”“最優(yōu)標準模糊”等問題。結合教材設計的生活化情境，可有效降低認知門檻，激發(fā)探究興趣。教學意義本課通過路線規(guī)劃實踐，幫助學生建立“算法即解決問題的有序步驟”的初步認知，培養(yǎng)用結構化思維分析問題的能力。同時，引導學生認識信息技術在生活中的應用價值，為后續(xù)學習程序設計、數(shù)據(jù)分析等內容奠定基礎，契合小學信息技術核心素養(yǎng)培養(yǎng)要求。核心素養(yǎng)目標信息意識：認識算法在路線規(guī)劃中的核心作用，能主動運用觀察、列舉等方法收集路線信息，感知信息技術解決生活問題的價值。計算思維：掌握“列舉路線—確定標準—選擇最優(yōu)”的基本流程，能將路線規(guī)劃問題拆解為具體步驟，初步形成算法優(yōu)化意識。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：能使用畫圖工具繪制路線圖，通過小組合作設計路線方案并迭代優(yōu)化，發(fā)展協(xié)作創(chuàng)新能力。信息社會責任：在路線規(guī)劃中理解規(guī)則的重要性（如遵守交通秩序、愛護公共設施），培養(yǎng)合理規(guī)劃、高效行事的意識。教學重難點教學重點理解算法“確定性、有限性”的基本特征，明確路線規(guī)劃的核心步驟。能結合具體情境（如“最短距離”“最少時間”）確定最優(yōu)標準，篩選出合理的路線方案。教學難點將“校園路線規(guī)劃”等實際問題轉化為清晰的算法步驟，避免遺漏關鍵環(huán)節(jié)。針對不同需求調整最優(yōu)標準，初步實現(xiàn)路線方案的優(yōu)化迭代。教學過程情境導入：激活生活經(jīng)驗教材內容引入：展示教材首頁“校園場景圖”，圖中呈現(xiàn)“教學樓—圖書館—食堂”三個地點及連接路徑。教師提問：“課間從教學樓去食堂吃飯，有幾種走法？哪種最省時間？”引導學生觀察圖片中的路線分布。師生互動：（1）學生自由發(fā)言，列舉想到的路線，教師在黑板上用簡筆畫記錄（如“教學樓→操場→食堂”“教學樓→圖書館→食堂”）。（2）追問：“為什么大家的選擇不一樣？判斷‘好路線’的標準有哪些？”引導學生說出“距離短”“不用繞路”“安全”等關鍵詞。設計意圖：以教材校園情境為切入點，通過生活化問題激活學生已有經(jīng)驗，自然引出“路線選擇”的核心話題，為后續(xù)探究鋪墊。同時，通過列舉路線初步滲透“全面思考”的思維方法。新知探究：理解算法與路線規(guī)劃教材內容講解：認識算法的特征展示教材中“算法小課堂”板塊：算法是解決問題的有序步驟，具有“確定性”（每步操作明確）和“有限性”（步驟有終點）。結合“系鞋帶”實例：“第一步穿鞋帶、第二步交叉打結、第三步拉緊”，每步操作明確，且能在有限步驟內完成，這就是算法。師生互動：算法特征辨析呈現(xiàn)反例：“‘隨便走幾步到食堂’是算法嗎？”學生判斷后，教師結合教材定義總結：因步驟不明確，不滿足“確定性”，所以不是算法。小組討論：“列舉‘從家到學校’的路線時，如何保證步驟明確？”引導學生說出“標注途經(jīng)地點”“說明方向”等具體方法。設計意圖：通過教材實例與正反對比，將抽象的算法概念具象化，幫助學生理解核心特征。小組討論環(huán)節(jié)培養(yǎng)學生的邏輯表達能力，落實計算思維培養(yǎng)目標。教材內容講解：路線規(guī)劃四步法講解教材“項目探究指南”：路線規(guī)劃分為“明確起點終點→列舉所有可能路線→確定最優(yōu)標準→選擇最優(yōu)路線”四步。以教材“超市購物”情境為例：起點是超市入口，終點是收銀臺，途經(jīng)零食區(qū)、文具區(qū)，需列舉所有可行路線，再按“距離最短”標準選擇。師生互動：模擬路線規(guī)劃發(fā)放教材配套“校園路線任務單”，包含起點（教學樓）、終點（醫(yī)務室）及途經(jīng)地點（操場、圖書館、花壇）。學生以小組為單位，用彩筆在任務單上繪制所有可能路線。各小組展示路線圖，教師引導全班補充遺漏路線，強調“不重復、不遺漏”的列舉原則。投票確定本班“校園路線最優(yōu)標準”，最終匯總為“距離最短”“途經(jīng)地點少”“路面平坦”三項核心標準。設計意圖：緊扣教材探究流程，通過“畫圖實踐+小組協(xié)作”讓學生親歷路線列舉過程，強化“有序思考”的算法思維。標準確定環(huán)節(jié)體現(xiàn)學生主體地位，培養(yǎng)信息篩選能力。實踐操作：設計最優(yōu)路線方案教材內容講解：方案設計與記錄介紹教材“路線方案記錄表”：需填寫“路線描述”“途經(jīng)地點數(shù)”“距離估算”“是否符合最優(yōu)標準”等欄目。以教材示例：“路線1：教學樓→圖書館→醫(yī)務室，途經(jīng)2個地點，距離約100米，符合‘距離最短’標準”。師生互動：完成方案設計學生小組合作，根據(jù)之前確定的最優(yōu)標準，填寫“校園路線任務單”中的方案記錄表。教師巡視指導，重點關注“路線描述是否明確”“標準匹配是否合理”。開展“方案評比”：各小組派代表匯報，結合教材評價量表，從“完整性、明確性、最優(yōu)性”三個維度互評。如第三小組匯報：“我們的路線是教學樓→花壇→醫(yī)務室，途經(jīng)1個地點，距離80米，符合兩項最優(yōu)標準”，全班投票選為“最佳方案”。設計意圖：通過教材記錄表規(guī)范學生的實踐流程，培養(yǎng)結構化表達能力?；ピu環(huán)節(jié)落實數(shù)字化學習與創(chuàng)新素養(yǎng)，讓學生在交流中完善方案。拓展延伸：路線優(yōu)化與生活應用教材內容講解：路線優(yōu)化的意義展示教材“生活中的算法”板塊：導航軟件（如高德地圖）會根據(jù)“實時路況”調整路線，這就是路線優(yōu)化。當原路線擁堵時，軟件會重新規(guī)劃，體現(xiàn)算法的靈活性。師生互動：優(yōu)化方案與應用遷移提出新問題：“如果醫(yī)務室門口在施工，之前的最優(yōu)路線需要調整嗎？如何調整？”學生小組討論后，修改方案并說明理由。分享交流：“生活中哪些地方用到了路線規(guī)劃算法？”引導學生說出導航軟件、快遞配送、公交路線等實例，教師展示教材中“快遞分揀路線圖”，強化信息意識。設計意圖：通過“突發(fā)情況”情境設計，突破“路線優(yōu)化”難點，讓學生理解算法的動態(tài)調整特性。生活應用遷移環(huán)節(jié)銜接核心素養(yǎng)，體現(xiàn)信息技術的實用價值。課堂評價：鞏固核心知識點師生互動：知識點闖關基礎題：“算法的兩個基本特征是什么？”（答案：確定性、有限性）實踐題：“從教室到操場有2條路線，路線A途經(jīng)廁所（3個地點），路線B直接到達（1個地點），按‘途經(jīng)地點少’標準，選哪條？”拓展題：“媽媽買菜要去超市和菜市場，如何規(guī)劃路線能節(jié)省時間？”設計意圖：通過分層提問鞏固本課重點，從概念記憶到實踐應用，逐步深化學生理解，同時檢測核心素養(yǎng)落實情況。課堂小結知識梳理核心概念：算法是解決問題的有序步驟，具有確定性、有限性特征。實踐方法：路線規(guī)劃四步法（明確起點終點→列舉路線→確定標準→選擇最優(yōu)）。生活應用：導航軟件、快遞配送等均運用路線規(guī)劃算法。素養(yǎng)回顧教師引導學生總結：“今天我們像‘小設計師’一樣規(guī)