1、浙教版(2023)信息科技五上 第13课 算法的设计课题 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
2、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.
3、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1. 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。
4、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
5、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1. 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。2. 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
6、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。3. 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1. 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。2. 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(
7、提供半成品)。3. 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。4. 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。5. 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。
