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1、算法与程序设计单元教学设计姓名徐颖学校萧山区万向小学年级五年级教科书版本及聿节浙摄版信息技术五年级下册第二单元第一节【学习内容】在五年级上册第二单元中，学生已经会使用Scratch趣味编程，了解了顺序、循环、 分支三种程序结构，具备了编写程序基本的能力。为了让学生能够根据生活、学习需求编 写出较为复杂的计算机程序，初步形成用计算思维以及计算机程序解决实际问题的能力， 本单元编排了进一步学习算法与程序设计的内容。继续引导学生深入学习程序设计并探究 程序背后的算法。“计算思维”是培养学生信息技术学科四大核心素养的重要组成局部。在进行具体的程序设计之前，本单元的每一课都编排了对算法的分析与描述内容，
2、主 要是让学生可以突破Scratch的限制，将知识迁移至其他程序设计语言中进行创作，表达 用计算机程序解决问题的一般方法。【单元目标】1 .了解算法的概念及算法常见的描述方式，能选择合适的方式描述简单算法；2 .了解算法与计算机程序之间的关系，以Scratch为载体学习变量、列表、过程等内 容，掌握编写Scratch程序实现简单算法的方法，体验程序设计的基本流程，开展学生的 计算思维。教学设计第二 单元第1课 上课时间上月且日星期_五_课时 1_课时课题学习亮点算法初步五年级的学生虽然在上册已经学会了利用Scratch进行简单地游戏编写，也能 用自然语言初步描述简单的程序算法，但是只要程序一复
3、杂就会一团乱，毫无章 程，而且对于算法的概念也很陌生。因此为了继续提高学生的计算思维能力以及解 决问题的能力，这节课非常关键，它起到了承上启下的作用。1、疫情之下学生又不能去机房这种专用教室授课，因此在脱离电脑的前提下 如何进行正常的授课就成了信息技术老师必须面对的问题。正好本节课理论性偏多，因此选择这节课进行不插电的信息技术课堂探究。本节课是依托疫情这个大背景，以“去医院核酸检测的地铁换乘”、“疫情下 进医院门诊流程图”、“算法指挥机器人干事巡逻机器人派发口罩”、“不同 软件执行相同算法”这四个主要环节为主线串联起来的。2、利用信息化技术协助完成课堂教学。A、利用希沃白板的移动端和PC端的传
4、屏功能实现ipad上软件的演示。B、利用希沃白板移动端的拍照功能能及时地把学生任务单的内容一起呈现在 大屏幕上，分析和比拟。C、利用Ipad上的PI ickes软件，实现不插电情况下的课堂及时反应，能及 时了解学生的真实情况并且及时答疑解惑。【侧重目标】.小组合作的形式体验地铁线路换乘，了解人生活中的算法并引出算法的概念。1.1 通过地铁换乘的任务，能够规划出至少一种换乘的方案，并初步认识顺序结构的算法。1.2 通过比拟不同的换乘方案，能知道算法的概念和可能不唯一，并且能区分最优算法。2 .借助自主思考的形式，了解算法常见的描述形式，并了解算法的特性。2.1 通过解读疫情下进医院的各种流程，初
5、步认识判断结构的算法，了解流程图。2.2 能够说出生活中常见的算法，感受处处存在着算法。2.3 知道算法的常见描述形式有自然语言和流程图。2.4 了解算法的其中三种特性：确切性、可行性、有穷性。3 .通过“巡逻机器人派发口罩”这个任务，深入认识流程图。3.1 知道流程图常用的几种符号、名称和功能。3.2 会使用流程图描述相应的算法。3.3 通过自然语言和流程图，能发现各自的优势。4 .理解算法与计算机程序之间的关系，了解常见的程序设计语言。4.1 理解同一个算法可以用不同的编程软件实现知道不同的编程软件有不同的特点，适用于不同的领域。【评价任务】.完成 地铁换乘规划评估目标1 .完成 生活中算
6、法案例提供 评估目标，.完成“巡逻机器人派发口罩”任务和习题 评估目标2.3、2.4、32 .完成 观看“巡逻机器人派发口罩”Scratch程序运行和Python程序运行 评估目标;材料 准备学生：地铁路线图（2人一张）、任务单（每人一份）、Plicker二维码答题卡片 （每人一张）老师：ipad App （Plickers +希沃白板）、Scratch程序（巡逻机器人派发口罩+接 口罩）、python程序（巡逻机器人派发口罩）学习过程一、先行学习环节一、小组合作描述地铁换乘路线教师描述疫情大环境下，需要经常去医院做核酸检测，但是医院停车不方便，所以经常 选择地铁出行。出示任务：从徐老师家（七
7、堡地铁站）到邵逸夫医院（庆春广场地铁站）会有哪些地铁 换乘方案？一、从 站乘坐号线到达 站二、从 站乘坐一号线到达.站三、从 站乘坐号线到达.站请每个小组通过查看“杭州地铁路线图”至少得出一种方案。（教师通过ipad设备拍摄 学生代表的任务单并同屏到大屏幕）这就是算法。今天我们来学习算法初步。二、交互学习概念：算法是解决问题的方法和步骤，算法中的每一步都能被人或者机器装置执行。那同一个问题的算法一定唯一吗？（不一定。）同一个交通问题，我们看到了至少4种 不同的地铁换乘方案。继续深入比照高德地图中提供的换乘方案，你们如果是徐老师，你们 会选择这里的第几种方案？（第一种）我们可以很方便的找到最快地
8、换乘方式，所以算法会 存在最优算法。这种算法的描述形式我们称之为自然语言，是算法描述中非常常见的一种。我们在算法 描述的时候一定要分步骤，一般是用第一步怎么样、第二步怎么样这种形式来描述，所以算 法具有确切性。这是算法的一种特性；然后他的每一步都是可操作的，所以算法又有第二个 特性一一可行性。环节二、感受生活中的算法开始人需要戴口罩到达医院门口同时出示健康码、行程码并量体温T结束徐老师经过同学们的帮助，选择了 最快的换乘方式出行，戴着口罩到了医 院门口。能直接进医院吗？（出示医院 就诊流程图）谁看得懂？能不能用自然 语言来描述一下。引导学生用“如果是，就怎么样， 如果不是就怎么样”的语句来描述
9、。提问：这是算法吗？生活中还有哪 些常见的算法？预设：起床刷牙洗脸、烧菜、折纸所以我们一般做一件事，都是先确定算法，然后再执行算法。环节三、指挥机器人干事一一巡逻机器人派发口罩1、既然算法能指挥人或者机器装置。那下面我们要通过算 法来指挥机器人干事了一一巡逻机器人派发口罩。假定这个区 域每次只有一个地方为风险区。巡逻机器人会不断移动，一旦 发现该地为风险区（格子变红），就会分发口罩。然后直接结束 巡逻。提问：这种情况该怎么清晰地呈现算法？小组合作先尝试用自然语言的方式描述关键算 法。预设：巡逻机器人开始移动，如果遇到风险区（红色）就派发口罩，并结束巡逻。2、讲的很好，但是还不够清晰和直白。下面
10、徐老师介绍第二种算法常见的描述形式 流程图。流程图符号名称功能开始/结束框表示算法的开始或者结束处理框指出要处理的内容判断框用于条件判断：如果满足条件就执行一条路径； 如果不满足条件时就执行另一条路径。L7输入/输出框表示输入或输出的数据流程线指出流程，控制的方向。我们知道了流程图主要的符号、名称以及功能。开始下面我们继续完成这个算法的描述。为了降低难度,徐老师已经摆放好了开始框和结束框，以及出示了所徐老师已经摆放好了开始框和结束框，以及出示了所机器人移动达风睑区？有相关的框，同学们只要将它们进行合理的摆放就行派发口罩To任务：小组合作讨论，摆放流程图。总结:我们看到算法都是有开始和结束框。所
11、以我们说算法是有穷性的。不可能无限制的循环。再者算法要抓关键,比方这里的关键就是判断框中的内容“机器人是否到达风险区（红色）”，由此出现两个分支，要做两个判断：是还是否。图中的（1）和（2）处分别填什么？丹财a通）3分析处* ”.7迪方向能读得懂流程图。同学们通过手中的卡片来选择正确的3、下面利用Plickers进行检测,看看同学们是否答案。A （1）是（2）否C （1）否（2）否B （1）是（2）是D （1）否（2）是4、现在我们算法完成了，那该怎么让巡逻机器人执行呢？对，通过编写程序来执行，这其实就是我们常说的“编程”。你们知道有哪些编程软件吗？ (Scratch python)是的，同一
12、算法可以用不同的编程软件实现，不同的编程软件有不同的特点，适用于不 同的领域。下面徐老师通过scratch软件的编程来执行一下这个派发口罩的程序。（程序演 示）继续演示用Python语言执行相同的效果。控制人行走的程序。类似于Scratch这种就是图形化的编程软件，非常适合小学生，比拟容易操作，类似的 还有 App inventor、Mind+。5、我们都知道有时候疫情下一个区域内的风险区往往不止一个，所以我们进入巡逻机器 人派发口罩的升级版。假定这个区域每次不止一个地方为风险区。巡逻机器人会移动，在巡 逻完所有区域之前，一旦发现该地为风险区（格子变红），都会分发口罩。然后继续移动， 直到巡逻
13、完所有地方，才结束。（教师边演示程序边说）提问：这种情况下的算法，流程图又该怎么画呢？和前面一种有什么区别？需要几个判 断？小组合作，尝试在前一个流程图的基础上补充完整。（多一个判断框，判断是否走完所 有地方）环节四、总结提升今天我们通过疫情情境下的例子带大家知道了算法的概念、列举了生活中的算法、并且 尝试了两种常见的描述算法的形式：自然语言和流程图，其他还有其他形式。最后用计算机 来执行算法。同一种短发可以用不同的编程软件实现，各自有自己的特点。我们发现算法其 实就在我们的周围，它并不神秘，我们要学会用算法来解决问题，提高效率。三、后续学习拓展任务：当巡逻机器人派发口罩时，风险区的人会通过接口罩的方式去领取。在过程 中人可以左右移动，如果接到口罩那么人的生命值+1,如果接到病毒那么生命值-2.当人的生 命值小于0或者时间大于30秒时，游戏结束。请尝试用流程图的方式描述该算法。（注意不要忘记开始框和结束框）板书设计自然语言流程图算法初步算法：解决问题的方法和步骤。做一确定执行件事算法算法有穷性确切性可行性