第15课算法的应用（教案）-2024新浙教版五年级上册《信息科技》.docx

1、第15课算法的应用教学设计【课标内容要求】以信息社会日常活动中蕴含的算法为例，讨论在线生活中算法的价值与局限，及算法对生活的指导意义。【教学内容分析】本课所属课标第三学段的课程内容“身边的算法”模块，选自2023浙教版小学信息科技（五年级上册）第15课，整个单元围绕着算法解决问题展开，在本单元前几课的学习中，学生基本掌握了将问题分解、抽象、建模，并设计了“最短路径”算法，在此基础上，“算法的应用”作为本单元最后一课，以“最短路径”算法为基础，通过输入真实的数据，利用算法的输出结果解决现实问题，到“最短路径”算法中变量或者表达式的改变提升算法利用价值，最终应用算法思维优化生活。逐步利用算法解决生

2、活中常见的其他问题，让学生对算法应用有了更深入的了解。同时本课在五年级下册的教材中起到一定的总结作用。也为六年级中学习更多更加具体的算法打下基础。【教学目标】1.认识到算法思维在生活中的应用；2.能够修改部分变量完成算法迁移应用；3.体验应用分治算法解决生活问题的优势；重点：应用“最短路径”算法解决生活问题。难点：通过修改变量及表达式迭代算法。【核心素养指向】计算思维是指个体运用计算机科学领域的思想方法，在问题解决过程中涉及的抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。具备计算思维的学生，能对问题进行抽象、分解、建模，并通过设计算法形成解决方案；能尝试模拟、仿真、验证解决问题的过程，反思、优化解决问

3、题的方案，并将其迁移运用于解决其他问题。【学情分析】五年级学生已经学习了近一学期的算法相关知识学习，从问题分解，到算法的设计验证有了一定的认识，能够建立起算法解决问题的支架，特别是“最短路径”算法，在本单元中作为主要的算法，学生对于解决最短路径无论是理论层面还是计算机应用层面都有了比较好的基础。另外，学生总体对于生活关联能力比较强，思维活跃，课堂上可以较好的利用这些特点。但是学生对于从“最短路径”算法到类似“分治算法”的跨越，思维转变较大，学生认知上容易出现认知冲突。过渡过程中建议能够使用具象化的例子。【设计构想】1.整体设想将学生的学习和生活结合在一起，创造学生熟悉的情境，让他们一开始就进入

4、今天的学习主题，从而激发学生的学习兴趣。围绕“最短路径”这个单元算法，通过使用“最短路径”算法、修改“最短路径”算法解决其他问题、运用算法思想优化生活问题等步骤，关注算法学习的实践化，联结现实，让课堂回归生活。2.教法学法在本课围绕“跑腿送文件”为情境任务授课中，在大概念教学的视野下，开展一个个进阶性的教学活动，从利用“最短路径”算法找出最短路径，到调整“最短路径”算法找出最短时间，再到最后的“先分解再合并”的算法思维优化问题，层层递进，在真实的问题解决中，联结大概念，彰显算法思维之魅力。在教学活动的过程中，不断让学生进行自主探究，充分发挥学生自主学习能力。用情境中的算法探究，考察学生在情境中

5、联系实际发现问题解决问题能力，实现教学评的一致性。3.评价设计过程性评价：过程中采用完成层层升级的任务并设计了展示环节来监控学生的学习过程、鼓励学生反思终结性评价：学生最后要表现出将能对生活中的问题进行分解，并找到合适的算法去解决，才能达到预计的教学目标【教学环境及资源准备】最短距离算法现实应用案例，算法相关程序代码。【教学活动设计】学习任务（各环节）学习过程设计意图用时（单位：分钟）教师活动学生活动情境导入设置要将50张编程资料由“跑腿”从高鑫广场送到青林湾八期的情境任务，带领学生一起查看百度地图。分析可选择的路线，在地图上画一画，并利用“测距”工具测出相关线路中的线段距离。用学生熟悉的生活

6、场景导入，引起学生的注意，激发学生的学习兴趣。4引导学生提出前面学习过的最短路径算法，从而引出课题：算法的应用。使用算法结果解决问题让学生仔细观察地图路线，思考与“仓库到信息科技教室”问题有哪些相同点学生观察，总结相同点回顾上节课内容，同时培养学生信息意识。11回到“最短路径”算法程序，进一步询问：在“高鑫广场到青林湾八期”最短路径问题中，怎么确定每小段路线的变量，以及相应的Smin数值？将路线分段，并给予每个路线对应的变量考查学生对模型的建立的掌握开展“最短路径”实际体验：将测距数值套入“最短距离”算法流程图，得出每个步骤相关数据。体验应用“最短路径”算法，得出数据实践环节，让学生应用“最短

7、路径”算法解决生活问题，落实重点灵活运用算法指导生活展示学生各环节数据说一说如果你作为“跑腿”会选择哪条路径送文件，为什么？让学生进行思维的碰撞，这时多数学生会选择距离短的路线，也可能有个别生活经验丰富的同学会提出：“跑腿”这份工作只需要考虑路线距离越短越好吗？进而引导学生发生思维碰撞，迭代算法，发展学生的计算思维。11带领学生一起观察“最短路径”算法的路线和流程图结构，有没有可能改成“最短时间”算法？如果改成最短时间算法，有哪些地方需要改动？在教师的指导下，思考教师提出的问题并回答达成能够修改部分变量完成算法迁移应用的教学目标，突破通过修改变量及表达式迭代算法的难点提供各段路径所需时间，让学

8、生将最短路径算法改成最短时间算法完成活动二：感受“最短时间”算法，得出相关数据。应用算法思维优化生活请学生分析“最短路径”和“最短时间”解决问题过程中的思想分析过程，思考发言锻炼学生思维，能从类似的问题中提取共性，举一反三，解决同一类问题11总结归纳：将整个路线能够通过关键节点分解成多个小路线。根据这个思想，以“最少的什么问题”为模板，请学生说一说还有哪些相似问题可以在改变输入或者部分变量的基础上利用“最短路径”算法思考发言出示本节课的第三个问题：如果跑腿文件送到手后，50张的文件变得无序，要如何整理？学生思考设计解决方案，并实际演示此活动即是学习也是评价更是拓展，激发学生头脑中概念的生长，体验应用分治算法解决生活问题的优势，发展学生的计算思维。安排现场由两组学生对一堆同样次序的20张纸进行排序，比较直接排序和10张分一堆先分堆排序再合并成一堆的速度学生观察，得出结论课堂小结最后出示几个生活中利用先分解后组合的显示场景问题，强化学生对分治思想的掌握和应用学生回顾本节所学，谈谈收获3板书设计