浙教版五年級上冊信息科技全冊教學設(shè)計教案

浙教版五年級上冊信息科技全冊教學設(shè)計

第一單元算法與算法表示

【單元整體構(gòu)想】

一、單元內(nèi)容簡介

算法是計算思維的核心要素之一，也是人工智能得以普遍應(yīng)用的三大支柱之

一。算法在本冊教材中以算法的概念、描述、控制結(jié)構(gòu)，以及完整設(shè)計算法解決

問題的一般過程為主要學習內(nèi)容。本單元主要落實“身邊的算法”模塊中的算法

描述內(nèi)容，作為起始單元，以感知算法的概念、算法的描述及特征、算法中的數(shù)

據(jù)等內(nèi)容為主線。

通過本單元的學習，學生能夠認識到生活中處處都有算法，意識到用算法解

決生活問題的優(yōu)勢，能夠用自然語言或流程圖將熟悉的場景中的問題解決過程比

較清晰地描述出來。描述解決問題的方法及步驟是理解算法的基礎(chǔ)。本單元用多

個不同的算法案例來要穿學習內(nèi)容，從而讓學生熟悉一些常用的算法描述風格與

方式,并會用自然語言或流程圖描述算法，初步接觸順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)的描述。

關(guān)于算法中的數(shù)據(jù)，本單元旨在讓學生初步認識變量，同時在算法描述的基礎(chǔ)上

總結(jié)出算法的特征。

二、單元設(shè)計的望遠鏡思維

學生在三、四年級的學習中，已經(jīng)初步積累了將一個大問題分解成幾個小問

題的活動經(jīng)驗，以及運用圖示等方式描述解決問題的步驟的體驗。這些經(jīng)驗和體

驗為學生理解算法打下了認知基礎(chǔ)。從本單元開始，學生正式接觸算法，初步體

會”算法是指用計算機解決問題時的方法及步驟”這一內(nèi)涵，學習算法常用的描

述方式，了解算法的基本特征；通過用變量表示數(shù)據(jù)來描述算法，了解算法有三

個典型環(huán)節(jié)一一輸入、計算、輸出，進而理解“通過變量把解決特定問題變成解

決一類問題”的算法思維，初步感受算法的效率。這些知識是學生在五年級后續(xù)

單元以及六年級進一步學習算法設(shè)計、算法驗證、算法應(yīng)用和遷移算法解決問題

的基礎(chǔ)。

三、單元設(shè)計的放大鏡思維

本單元重點聚集”算法是一組明確定義且可執(zhí)行的操作，用于描述解決問題

的方法及步驟”和“算法可以用文字、圖示、代碼等方式進行描述”展開學習和

探究。村單元共有5課，以身邊的問題為基點，學習算法的描述方法，體驗算法

中的數(shù)據(jù)，進而梳理算法的特征。其中，”身邊的算法”讓學生初步體會算法的

概念；“自然語言描述算法”與“流程圖描述算法”讓學生學習用兩種不同的方

式描述算法；”算法中的數(shù)據(jù)”讓學生初步感受把生活中的現(xiàn)象、事物抽象成數(shù)

據(jù)的過程，初步體驗用變量來表示數(shù)據(jù)的方法；“算法的特征”讓學生認識“有

窮性”“確定性”“有輸出”這三個特征，進一步體會“算法是一組明確定義且可

執(zhí)行的操作，用于描述解決問題的方法及其步驟”。

單元各課內(nèi)容如下表所示:

課序課題主要內(nèi)容

第1課身邊的算法認識算法的概念，同二?個問題有不同算法。

第2課自然語言描述算法認識算法描述方法，用自然語言描述算法。

認識流程圖符號與含義，用流程圖描述算法的

第3課流程圖描述算法

方法

認識算法中數(shù)據(jù)的輸入、輸出，認識變量，用

第4課算法中的數(shù)據(jù)

變量表示算法中的數(shù)據(jù)的方法。

第5課算法的特征了解、認識算法的三個基本特征。

【單元目標設(shè)計】

素養(yǎng)目標

通過本單元的學習，學生能認識算法在信息社會中的重要作用，知道日常生活

中解決問題需要用到算法。能夠用自然語言或者流程圖來描述解決簡單問題的

算法；能夠識別簡單情境中的數(shù)據(jù)，并用合適的符號來表示；能夠嘗試根據(jù)算

法的特征來評估一個算法的有效性。

邏輯主線單元涉及的信心大概念單元目標描述

1.算法是一組明確定義且可執(zhí)行的操作,1.知道算法是解決問

用于描述解決問題的方法及其步驟。題的方法及其步驟。

2.算法可以用文字、圖示、代碼等方式進2.了解算法的特征。

算法

行描述。3.能夠利用自然語言

3.同一個問題可以采用多種算法來解決,和流程圖描述算法。

而不同的算法可能具有不同的效率。4.認識到生活離不開

數(shù)據(jù)存在多種形式，通過一定的規(guī)則可以算法，不同算法的效

數(shù)據(jù)

對數(shù)據(jù)進行組織和呈現(xiàn)。率可能不同

【單元評價設(shè)計】

本單兀的評價用以基于學生熟悉的生活情境沒計任務(wù)，可以從“能否描述簡

單問題的解決方案，描述的算法是否具有輸入、計算、輸出等環(huán)節(jié)，能否用變量

表示數(shù)據(jù)來描述算法，描述的算法是否符合有窮性、確定性、有輸出”等方面進

行驗證與評價。

一、最終評價任務(wù)設(shè)計

根據(jù)算法特征，準確描述購買某種商品時超市自動收銀系統(tǒng)的算法。

某超市有一品牌的鮮牛奶價格描述如下：

規(guī)格：凈含量250ml；價格：2.50元。

問題：如果購買5盒這樣的牛奶，你覺得超市收銀系統(tǒng)的計費過程是怎樣

的？

實踐：請用自然語言或流程圖表示超市自動收銀系統(tǒng)實現(xiàn)收費的流程。

二、評價量規(guī)設(shè)計

指標內(nèi)容素養(yǎng)指向■水平描述

能根據(jù)收銀系

A.能獨立設(shè)計流程，并完整有條理地描述，

統(tǒng)收費流程準

符合算法特征。

算法描述的完確描述關(guān)鍵步

B.能在同伴幫助下設(shè)計流程，且能完整地

整性驟，通過自然語

描述，有開始與結(jié)束。

言或流程圖描

C.能在教師指導下完成，基本能描述算法。

述問題過程。

A.能用變量表示數(shù)據(jù)、描述算法，流程中

描述的算法中包含輸入、計算、輸出等環(huán)節(jié)。

有輸入、計算、B.能在同伴幫助下運用變量描述算法，流

算法有輸出輸出環(huán)節(jié)，能用程中包含輸入、計算、輸出中的兩個環(huán)節(jié)。

變量表示數(shù)據(jù)、C.能在教師指導下用變量表示數(shù)據(jù)，算法

描述算法。描述中包含輸入、計算、輸出其中的一個環(huán)

節(jié)

A.描述的每一步都確定可由計算機執(zhí)行。

算法具有確定每一步確定可B.描述的每一步確定可以由人或計算機執(zhí)

性執(zhí)行。行。

C.描述的卜2步可由人或計算機執(zhí)行。

【單元過程設(shè)計】

一、單元問題設(shè)計

問題一：同一道菜肴，為什么不同廚師做出的口味會存在差異？

設(shè)計意圖：本題借助學習與生活中的實例，讓學生體驗身邊的算法。一方面

希望引發(fā)學生的學習興趣，構(gòu)建學生熟悉的場景，提出解決問題的方法及步驟,

接近學生與算法的距感：另一方面希望通過類似的驅(qū)動性問題激發(fā)學生對身邊算

法的關(guān)注，初步感受解決問題的流程不同、數(shù)據(jù)不同會輸出不同的結(jié)果。

學生回答的引導方向：本題可以考慮做菜的步驟、火候、放入的食材、調(diào)料

數(shù)量不同引起口味的差異，指向“同一個問題不同算法”或“同一算法不同數(shù)據(jù)”

的結(jié)果差異。

問題二：怎樣判斷同一個問題的不同解決方案的優(yōu)劣？

設(shè)計意圖：本題考慮從算法的描述和算法的效率這兩個維度來研判，指向算

法有優(yōu)劣的問題，也可以理解為：交流及比較算法前，需要將算法描述出來，通

過數(shù)算法執(zhí)行步數(shù)來判斷算法的優(yōu)劣，從而激發(fā)學生追求解決問題的最優(yōu)想法,

為算法實踐和算法優(yōu)化做好鋪墊。

學生回答的引導方向：本題聚集算法的啟蒙，算法存在于日常生活中，學會

用算法的思維認識世界。判斷解決方案的優(yōu)劣，首先要描述方案，其次根據(jù)解決

方案的步數(shù)等來比較方案的優(yōu)劣。

二、單元學習策略

本單元建議根據(jù)學生熟悉的生活場景來組織學習，圍繞身邊的算法，結(jié)合其

他學科的相關(guān)經(jīng)驗，從簡單到復雜逐步進行分析；建議根據(jù)學生實際情況，將單

元情境中的兩個驅(qū)動性問題分解成可操作的關(guān)鍵性問題進行探究。

算法描述對教室環(huán)境無特殊要求。本單元可以在普通教室學習。建議通過各

類驅(qū)動性問題激發(fā)學生的深度學習。例如，生活中各種問題的解決是否都有一些

關(guān)鍵的方法及步驟？一個問題的解決，是否有多種方法？如何清晰地描述一個問

題解決的整個過程？如何把特殊問題的解決方案變成一般問題的解決方案？計

算機能夠執(zhí)行的算法有什么要求？

課題第1課身邊的算法

1.通過分析生活中問題解決的方法，了解算法的概念。

教學目標2.通過用不同算法解決同一個問題，知道解決同一個問題可以

有不同的算法。

教學重點認識算法，知道算法的概念。

教學難點分析問題并找到解決問題的算法。

1.學生折紙實驗的材料。

環(huán)境與素材

2.登錄平臺的賬號。

教學過程

一、討論

掃地機器人能根據(jù)偵測到的情況自動打掃房間，誰在背后指揮它?

二、建構(gòu)

許多問題的解決都有一定的方法及其步驟，而且方法往往不止一種。

1.生活中的問題解決

生活中的一些問題，如“把一張紙折成一個紙碗”“平臺驗證用戶登錄”

等，其解決過程都可以按照一定的方法及其步驟來完成。

時同新◎A腐注虛幻新OUTM?反曲中又一

次次裸3

丐戶募錄

2.認識算法

算法一般是指用計算機解決問題時的方法及步驟。

3.解決問題的不同算法

解決同一個問題，可以有不同的算法，如需要復制8條“前進50步，右

轉(zhuǎn)45度”的重復口令，可以有多種算法來實現(xiàn)，以下列舉兩種算法。

?**遇

50$.右"454-冷令.

i.6建45民二

復制皓D出第2條

2.逸龍-11it50f.右0454r.

復制林口出第3★一

3.?前進50分.右?guī)X45反一.

復制第R出爾4芥一1.逸定“花謾50歲,力件

4逸定一前進5n寺.右樣4s度”.必度”.復*1枯時出4

復制林li出第5條2*.

S44.礴進5ft多.一述45層J2逸定2備.8謾50等.

復制能■?出46條右格45度，復制料2

6逸定-<450^.右245度J出4*.

復制帖Btl:第7條3.逸;C4**iTifsof.

7.6文?現(xiàn)遺50夕.力“45度J*H454-.復制他D

出B

VJ

算法二

三、練習

尋找身邊的一個問題，寫出解決這個問題的算法。

參考答案：

身邊的問題是：________________________o

解決的算法是：________________________o

課后反思/評價標準

課題］■第2課自然語言描述算法

1.通過分析生活中的實例，了解描述算法的幾種常見方法。

教學目標2.通過真實問題解決方案的描述，學會有條理地用自然語言描

述算法。

教學重點有條理地用自然語言描述算法。

教學難點用自然語言清晰、有條理的描述算法。

1.網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下的計算機教室。

環(huán)境與素材2.教學演示文稿。

3.像素畫生成相等編碼工具軟件。

教學過程

一、探索

要交換分別放有鉛筆盒和書本的兩張課桌的位置，有哪些交換方法？哪

種方法需要的步驟較少？

二、建構(gòu)

準確描述解決問題的算法，有利于理解、交流、驗證及優(yōu)化算法。算法

可通過多種方法來描述，不同的方法各有特點。

1.算法描述方法

把求缺問題的方法及其步驟用一種規(guī)范、可讀性強的方式描述出來稱為

算法的描述，常用的描述方法有自然語言描述、流程圖描述、偽代碼描述等。

2.用自然語言描述算法，就是運用人們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫恼Z言來描述解

決問題的方法及其步驟。

例如，“交換分別放有鉛筆盒和書本的兩張課桌的位置”用自然語言可以

這樣描述：

首先，把放鉛筆盒的課桌移到空位上。

然后，把放書本的課桌移到原來放鉛筆盒的課桌的位置。

最后，把空位上的課桌移到原來放書本的課桌的位置。

用自然語言語言描述算法應(yīng)注意什么？

【試一試】

用自然語言描述密碼鎖開關(guān)的方法。

步驟一：接受用戶輸入的密碼。

步驟二：如果密碼正確，門打開；如果________________O

三、拓展

對一群人按照身高進行排序。當人數(shù)較多時，可以通過兩兩比較來實現(xiàn)。

現(xiàn)以3人為例，描述按身高從矮到高進行排序的算法。

M塞塞

1.聰聰與明明比較，先找出兩人中身高較矮的那個人。

2.再將找出的那個人與慧慧比較，可確定3人中最矮的那個人，排在第

1位。

3.剩下的兩人再比較，矮的排在第2位,高6的排在第3位。

H

if“Iif”2

四、練習

列豎式計算“28+75=?”，請你寫出關(guān)鍵步驟。

參考答案：

1.計算8+5。

2.在個位上書寫3,向十位進1。

3.計算2+7+1。

4.在十位上書寫0,向百位進1。

5.在百位上書寫1。

課后反思/評價標準

課題第3課流程圖描述算法

1.通過圖示分析，認識流程圖符號與含義。

教學目標

2.通過簡單問題實例，學會用流程圖描述算法的方法。

教學重點用流程圖描述算法。

教學難點用流程圖描述算法。

環(huán)境與素材流程圖框圖板貼或者框圖拖拽互動動畫。

教學過程

一、探索

用自然語言描述解決下列問題的算法。

例1：求底為6cm,高為4cm的三角形的面積。

例2：求2+96+(12-4)的值。

二、建構(gòu)

流程圖以圖示的方法來描述算法，具有形象直觀、結(jié)構(gòu)清晰、邏輯性強

等特點。

1.認識流程圖

流程圖采用通用、規(guī)范的符號描述算法，常用符號及含義如下圖所示。

開咕/結(jié)更笠.

吸示流程的開始

期束

澹行紋，表示流

壯曰左同

小目框.表示對

效加迸行心理

【小知識】

常用的流程圖符號還有輸入/輸出框、判斷框等。

/7網(wǎng)入/匍：源敝故M8入M簫出

<2>判斷幅板更條件網(wǎng)1

2.流程圖描述算法

流程圖通過幾何圖框、流程線和簡單的文字描述，表示算法中的每一步

操作。

求底為6cm、高為4cm的三角形的面積，其算法用自然語言可描述為：先

計算6X4的值為24,再計算24+2的值為12,最后輸出三角形面積的值為

12cliI?。該算法用流程圖描述如下圖所示。

C乃)

計“6X4的值

計算24+2的魚

/輸出三角射出也的W12o?：/

(I-)

又如，求算式2+96+(12-4)的值，用自然語言描述的算法如下:

1.計算12-4的值為8。

2.計算96+8的值為12。

3.計算2+12的值為14。

4.輸出算式的值14。

該算法用流程圖描述如下圖所示。

【小知識】

在繪制流程圖時，應(yīng)按照從左到右、從上到下的順序繪制，流程線不能

交叉或彎曲。

三、拓展

流程圖除了手繪，還可以通過軟件或在線平臺進行繪制。

例如：繪制求解三角形面積算法和流程圖的關(guān)鍵步驟為：

1.新建流程圖文件。

2.繪制幾何圖框并添加文本。

3.繪制流程線。

4.形成流程圖。

5.保存流程圖v

三、練習

學校舉行合唱比賽，由5位評委對節(jié)目進行打分，節(jié)目的最終得分是5

個分數(shù)的平均分。某個節(jié)目的評委打分分別為91,90,88,92,89,請用流

程圖描述求該節(jié)目最終得分的算法。

參考答案：

課后反思/評價標準

課題第4課算法中的數(shù)據(jù)

1.通過分析生活中的算法實例，認識算法中的數(shù)據(jù)。

教學目標2.通過剖析生活中有序解決問題的實例，了解用變量表示算法

中數(shù)據(jù)的方法和意義。

教學重點用變量表示算法中數(shù)據(jù)的方法和意義。

教學難點理解變量在算法中的作用。

環(huán)境與素材若干日常生活中算法產(chǎn)生數(shù)據(jù)的票據(jù)或憑據(jù)等。

教學過程

一、討論

生活中處處有數(shù)據(jù)，在實現(xiàn)解決問題的算法中也有各種各樣的數(shù)據(jù)，如

洗衣機不同洗衣模式的實現(xiàn)、導航的路線規(guī)劃等都包含數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在哪

里呢？

一、建構(gòu)

算法的執(zhí)行過程主要是處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)在算法中起著不可或缺的作用。

1.生活中的數(shù)據(jù)

生活中有各種各樣的數(shù)據(jù)，有些跟算法相關(guān)，如在購買電影票時輸入的

時間、影片名稱等都是數(shù)據(jù)，電影票上顯示的影廳、影片名稱、座位等也都

是數(shù)據(jù)。

【想一想】

你還能舉出生活中有關(guān)算法生成數(shù)據(jù)的其他例子嗎？

2.算法中的數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)處理是算法執(zhí)行的核心。

（1）算法描述中的數(shù)據(jù)

算法描述中包含著算法需要處理的數(shù)據(jù)。例如：從使用煮茶機煮冰糖雪

梨茶的算法和計算底為4cm、高為3cm的平行四邊形面積的算法的描述中，可

以看出算法要處理的數(shù)據(jù)。

便茶機^冰?雪眼茶

量處理的H科有畬梨.

多■I：把畬器沈冷切片。

#?.農(nóng)、1501,1.5升、

??2：越人150允畬顰

100極氏良、10分鐘……

??3:10

多瑞4：?入1.5升米一

多*5:聘水宜月100極良度一

6：方舟6.冉在10分鐘0?

計算底為4cm、高為3cm的平行四邊形面積的算法描述如下:

芳雯求解任重平行巴

邊星的畫以.上邊算法中

的事些被另看要收支？

（2）用變量表示數(shù)據(jù)

用變量來表示具體數(shù)據(jù)，可以讓解決一個具體問題的算法變成解決一類

問題的算法。在算法中，每個變量都有變量名與變量值。

變?名義?值

力交量取■名.體

SfaVS160

有什么好比火嗎.？

》更生工10

例如，煮冰糖雪梨茶和計算平行四邊形面積的算法，可以改成以下描述。

步以1:把甯&說冷切片.

步鼻2：MA尤普&“

使屬工MA）丸冰糧.

1>?4：?人（本井例）升水“

<???：水升后.再次（時網(wǎng)）分杪.

煮冬京口味冰蒼勺入圣g累法計算任重上行"迨影面枳的R*

【小知識】

變量，在數(shù)學中指在某一個過程中可以改變的量。在算法中，用變量來

表示可以處理的數(shù)據(jù)，它用來表示值或計算結(jié)果。

三、練習

用變量表示具體數(shù)據(jù)，再次描述第3課練習“計算5位評委打分的平均

分”的算法。

參考答案：

下面示例其中一種方式。

1.輸入評委1（得分1）。

2.輸入評委2（得分2）。

3.輸入評委3（得分3）。

4.輸入評委4（得分4）。

5.輸入評委5（得分5）。

6.計算（平均分）=（得分1+得分2+得分3+得分4+得分5）+5。

7.輸出（平均分）。

課后反思/評價標準

課題第5課算法的特征

1.通過尋找各種算法的共同特點，理解算法的特征。

“迎口42.通過體驗不同特征對算法的影響，學會進一步準確地描述算

教學目標中

法。

3.通過算法特征的探究，初步形成算法有效性的判斷。

教學重點］知道算法的特征。

教學難點借助算法特征，準確地描述算法。

環(huán)境與素材若干符合算法特征和不符合算法特征的案例。

教學過程

一、討論

仔細觀察購買車票與計算三角形面積的算法描述，你發(fā)現(xiàn)它們有哪些共

同特點?

(:)

-3人忌妁a~7

當人舄I物以//

//X人車次q或文人訃JI三彩形面也

/?山36,?*的■//

/幡人何長”后/

C"二

堆出訂單“及

二、建構(gòu)

算法一般在計算機中執(zhí)行，它具有有窮性、確定性、有輸出等特征。

1.算法的有窮性

算法必須在有限時間內(nèi)完成，即算法必須能在執(zhí)行有限步驟之后終止。

例如，煮水果茶的算法，若一直重復“洗水果”這一步驟，則永遠煮不出茶。

不能解決問題的算法是沒有意義的。

開媯

?

窮

性

■時間有限J

2.算法的確定性

算法中的每一步必須是確定且能有效執(zhí)行的，而不能是模糊不清的。

?一個將》

?

【試一試】

對照算法的確定性要求，描述使用電子體溫計檢測到有人體溫超過

37.3℃時發(fā)出警報聲的算法。

3.算法有輸出

算法必須有確定的輸出，可產(chǎn)生一個或多個輸出，沒有輸出的算法是毫

無意義的。如通過預(yù)約排號算法輸出一個排隊序號，通過導航算法輸出多條

備選路線。

千立（牛、H21

辱

算法由一系列明確可執(zhí)行的方法及步驟組成，在有限步驟內(nèi)解決問題。

三、練習

根據(jù)算法的特征，準確描述購買某種商品時超市自動收銀的算法。

參考答案：

1.識別商品。

2.匹配商品單價。

3.輸入商品數(shù)量。

4.計算數(shù)量X單價的值。

5.輸出收費金額。

6.收費。

課后反思/評價標準

第二單元算法的控制結(jié)構(gòu)

【單元整體構(gòu)想】

一、單元內(nèi)容簡介

算法的控制結(jié)構(gòu)是算法學習的重要內(nèi)容，也是計算思維培養(yǎng)的重要載體，更

是落實“身邊的算法”內(nèi)容模塊的重要抓手。在第一單元關(guān)于算法的概念地特征

學習的基礎(chǔ)上，本單元將學習算法控制結(jié)構(gòu)的基本類型。為了降低學習的難度，

契合邏輯主線，體現(xiàn)內(nèi)容模塊的螺旋上升，本單元學習的重點主要聚集在順序和

分支這兩個基本控制結(jié)構(gòu)上，將循環(huán)結(jié)構(gòu)放在五年級下冊“過程與控制”模塊中

進行學習。

算法的控制結(jié)構(gòu)在算法學習過程中起著承上啟下的作用。本單元的學習旨在

讓學生了解利用算法求解簡單問題的基本方式，初步培養(yǎng)運用算法思維的習慣。

通過本單元的學習，學生能夠理解并運用算法的基本控制結(jié)構(gòu)，能用計算機解決

生活中常見的簡單問題。本單元創(chuàng)設(shè)“完成一次旅行”為單元整體情境，將旅行

過程安排以及購票過程作為算法控制結(jié)構(gòu)的研究案例，將順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)的

概念及流程圖分解在每一課的教學之中，同時將算法的驗證、算法的效率由易到

難滲透于單元教學過程。從本單元開始將引入編程工具，用程序代碼來驗證算法。

基于對算法原理的認知，本套教材沒有引入圖形化編程平臺。

二、單元設(shè)計的望遠鏡思維

學生在三、四年級時學習的關(guān)于生活中解決問題的步驟與優(yōu)化方法，認識到

的解決問題的一般過程，都是本單元學習的認知基礎(chǔ)。五年級上冊第一單元關(guān)于

算法的概念、算法的特征以及算法的表示方法等，更是本單元學習的思維基礎(chǔ)。

本單元借助綜合情境，結(jié)合生活中的實例，幫助學生尋找生活中算法的基本控制

結(jié)構(gòu)，分析簡單算法的執(zhí)行過程與結(jié)果，通過流程圖、Python代碼等驗證算法

的效率與正確性，為后續(xù)用算法解決問題，研究算法的實現(xiàn)、效率與影響等做好

認知鋪墊，為六年級用Python實現(xiàn)與驗證算法打下能力維度的基礎(chǔ)，更為“過

程與控制”模塊的學習奠定有效的算法思維基礎(chǔ)。

三、單元設(shè)計的放大鏡思維

本單元繼續(xù)圍繞算法，融合數(shù)據(jù)、信息處理等多條邏輯主線螺旋上升，重點

落實“同一個問題可以采用多種算法來解決，而不同的算法可能具有不同的效率”

“解決問題的一般步驟包括抽象、分解.、建模和制訂解決方案”等大概念。本單

元共有4節(jié)課，內(nèi)容編排由易到難，從順序結(jié)構(gòu)入手，逐步過渡到不同控制結(jié)構(gòu)

的組合運用，體現(xiàn)算法邏輯的精妙。第6課介紹了順序結(jié)構(gòu)，學習根據(jù)流程圖數(shù)

出算法的執(zhí)行頻數(shù)，體會算法的效率。為了降低建度，教材將分支結(jié)構(gòu)分為兩課

進行介紹，第7課主要介紹單分支結(jié)構(gòu)，第8課主要介紹雙分支結(jié)構(gòu)。單元內(nèi)容

的編排，也考慮了算法的驗證方法滲透，從單分支結(jié)構(gòu)開始，讓學生嘗試運用

Python編程環(huán)境，體驗驗證算法，從修改“參數(shù)值”到修改“判斷條件”逐漸

深入，指向能讀懂教材提供的程序代碼。第9課則是對前幾課學習內(nèi)容的鞏固與

應(yīng)用，從順序結(jié)構(gòu)流程圖，一步一步擴展到分支結(jié)構(gòu)、雙分支結(jié)構(gòu)，其中隱含了

分支嵌套的概念。

單元各課內(nèi)容如下表所示。

課序課題主要內(nèi)容

認識順序結(jié)構(gòu)、用流程圖表示順序結(jié)構(gòu)、數(shù)出算

第6課順序結(jié)構(gòu)

法的執(zhí)行步數(shù)。

認識分支結(jié)構(gòu)、用流程圖表示分支結(jié)構(gòu)、驗證分

第7課分支結(jié)構(gòu)

支結(jié)構(gòu)。

認識雙分支結(jié)構(gòu)、用流程圖表示雙分支結(jié)構(gòu)、驗

第8課雙分支結(jié)構(gòu)

證雙分支結(jié)構(gòu)。

用算法解決問題的一般步驟：分析問題、設(shè)計算

第9課體驗算法控制

法、驗證算法。

【單元目標設(shè)計】

素養(yǎng)目標

通過本單元的學習，能用流程圖等方式描述算法的順序、分支等基本控制結(jié)構(gòu),

能正確描述問題求解的算法；能根據(jù)學習案例分析解決同一個問題的不同算法

時間效率的高低，能利用流程圖、程序代碼對設(shè)計的算法進行驗證，對算法的

價值和局限有一定的認識。

邏輯主結(jié)單元涉及的核心大概念單元目標描述

1.算法是一組明確定義且可執(zhí)行的操

i.知道算法控制結(jié)構(gòu)的

作，用于描述解決問題的方法及步驟。

基本類型。

2.算法可以用文字、圖示、代碼等方

算法2.能夠分析問題，提煉

式進行描述。

解決問題的方法。

3.解決問題的一般步驟包括抽象、分

3.了解算法基本結(jié)構(gòu)的

解、建模和制訂解決方案。

靈活組合可以解決各種

數(shù)據(jù)存在多種形式，通過一定的規(guī)則可

數(shù)據(jù)各樣的問題。

以對數(shù)據(jù)進行組織和呈現(xiàn)。

本單元還涉及的其他相關(guān)大概念：

1.物理世界中的事物可表達為數(shù)據(jù)。

2.編碼和解碼是數(shù)據(jù)存儲和傳輸過程中不a或缺的步驟。

【單元評價設(shè)計】

本單元的評價可以基于以下兩個維度：能否從真實的生活問題中抽象出基本

的算法控制結(jié)構(gòu)，能否對生活中的算法進行驗證與評價。

一、最終評價任務(wù)設(shè)計

某旅游景區(qū)購買門票的標準如下：

門票價格：20元/人次，1.2米（含）以下或6周歲（含）以下兒童免費,

1.2米以上1.5米以下兒童門票10元/人次。

問題：某兒童身高1.21米，如果他要進入這個景區(qū)，要不要買票呢？

實踐：請用流程圖表示利用自動售票機實現(xiàn)購票的流程。

二、評價量規(guī)設(shè)計

指標內(nèi)容素養(yǎng)指向1水平描述

A.能獨立思考、分類討論，分解出身高、

能準確獲取關(guān)鍵信年齡、票價三個關(guān)鍵信息。

問題分解息,將叵題分解為小B.能跟同伴合作進行分類討論，分解出

與分析闡問題；能根據(jù)算法描年齡、身高、票價的其中兩個關(guān)鍵信息。

述述需要，分析關(guān)鍵信C.能在教師的幫助下進行分類討論，分

息。解出身高、年齡、票價的其中一個關(guān)鍵信

息。

能根據(jù)自動售票流A.能用分支結(jié)構(gòu)分解問題，把關(guān)鍵信息

程，選擇順序、分支轉(zhuǎn)換為變量，并設(shè)計成表達式，用流程圖

算法的流基本控制結(jié)構(gòu)表示算表示算法。

程圖法；能應(yīng)用分支結(jié)構(gòu)，B.能根據(jù)流程分解問題，按步驟用順序

細化判斷條件，優(yōu)化結(jié)構(gòu)描述算法，用流程圖表示算法。

算法。C.能用自然語言分解問題。

【單元過程設(shè)計】

一、單元問題設(shè)計

問題一：在日常生活中，有哪些事情是必須按照一定的順序去完成的？

設(shè)計意圖：算法的控制結(jié)構(gòu)廣泛存在于日常生活中，借助生活中常見的場景,

梳理算法控制結(jié)構(gòu)，一方面希望引發(fā)學生關(guān)注并PI憶生活中的事物，拉近與學習

的距離：另一方面希望通過類似的驅(qū)動性問題引發(fā)學生對身邊事物的關(guān)注.發(fā)現(xiàn)

身邊的算法控制結(jié)構(gòu)，提升計算思維能力。

學生回答的引導方向：本問題指向的是算法控制結(jié)構(gòu)的認知，引導學生認識

到某些生活案例（如種子的生長過程、排隊買票等）需要按照一定順序才能完成，

而且這些順序是不能交換的。也可以從熟悉的生活場景中（如泡茶、沖咖啡、燒

水、起床等）發(fā)現(xiàn)按順序完成的特點，并與四年級數(shù)學中的統(tǒng)籌思想掛鉤，從而

感受順序結(jié)構(gòu)的特征，真正實現(xiàn)從生活中來到生活中去的學習歷程，提升學生的

算法思維水平。

問題二：為什么有些停車場可以做到無人管理？

設(shè)計意圖：本問題一方面指向?qū)W生對信息科技應(yīng)用的關(guān)注，人工智能、物聯(lián)

網(wǎng)、衛(wèi)星控制等都是計算機算法的靈活應(yīng)用的思考；另一方面也是單元主題情境

鋪墊的需要，本單元討論的是“完成一次旅行”的算法，其中蘊含了很多復雜的

問題，學生學習中需要根據(jù)解決問題的關(guān)鍵信息將這些問題分解為一系列小問題

進行思考。通過停車場無人收費這樣一個驅(qū)動性問題，發(fā)現(xiàn)其中的算法控制結(jié)構(gòu),

以真實任務(wù)驅(qū)動深度學習。

學生回答引導方向：本問題指向的是算法的控制結(jié)構(gòu)。無人管理這個情境指

向的是“自動計費”這一功能。教師需要引導學生分析自動計費過程中的算法控

制結(jié)構(gòu)，包含順序結(jié)構(gòu)、分支結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)，正因為控制結(jié)構(gòu)的靈活運用，讓

自動計費得以實現(xiàn)。

二、單元學習策略

本單元學習需要根據(jù)學生的生活體驗，結(jié)合單元主題情境組織合適的項目化

學習活動，將單元中的兩個驅(qū)動性問題細化成可噪作的項目化學習關(guān)鍵性問題。

埋解算法是本單元學習的重要路徑，抓住關(guān)鍵信息分析問題是本單元學習的主要

手段，因此學習過程中需要將真實案例進行優(yōu)化與結(jié)構(gòu)化處理。

因算法驗證的需要，本單元開始需要在計算機中安裝編程軟件，本套教材采

用的是Python,教師也可以根據(jù)教學需要選擇其他程序設(shè)計語言，如C++、C、

Java、C#等。教材中使用的程序代碼案例，建議教師提前在計算機中進行測試。

課后反思/評價標準

課題第6課順序結(jié)構(gòu)

1.通過分析生活實例，理解順序結(jié)構(gòu)的概念與特點。

教學目標2.通過簡單問題解決步驟的描述，學會用流程圖表示順序結(jié)構(gòu)。

3.通過數(shù)出算法的執(zhí)行步數(shù)，感受算法的執(zhí)行效率。

教學重點知道順序結(jié)構(gòu)的概念和特點，會用流程圖表示順序結(jié)構(gòu)。

教學難點理解順序結(jié)構(gòu)的概念和特點。

1.流程圖框圖板貼或者框圖拖拽互動動畫。

環(huán)境與素材

2.網(wǎng)購車票、泡茶等流程操作視頻。

教學過程

一、探索

在解決某個問題時，往往需要把解決問題的過程分解成若干步驟，再按

照一定的次序一步一步地完成。購票乘車需要哪些步驟呢？

二、建構(gòu)

很多問題的解決過程，需按次序一步一步地完成。在算法中用來解決這

類問題的控制結(jié)構(gòu)，可以稱為順序結(jié)構(gòu)。

1.認識順序結(jié)構(gòu)

順序結(jié)構(gòu)是算法的一種基本控制結(jié)構(gòu)，根據(jù)問題的解決步驟依次執(zhí)行。

如計算數(shù)學算式32+45+(3+2X3)的值，需要遵循四則混合運算的順序“從左

往右；先括號內(nèi)，后括號外；先乘除，后加減”依次計算。

如果要完成一次施行，可以分為以下幾步：

(1)準備行李。

(2)乘車前往。

(3)目的地游玩。

(4)乘車返程。

這四步需要一步一步地進行，順序不能顛倒。

【想一想】

泡茶的過程可以分為哪些步驟？怎樣安排這些步驟更加合理?

2.用流程圖表示順序結(jié)構(gòu)

用流程圖表示順序結(jié)構(gòu)，能把解決問題的方法及其步驟清晰地呈現(xiàn)出來。

網(wǎng)購車票的過程可以分為哪些步驟？計算機是怎樣處理這個過程的？

CHD

輸入的&卷g

嫡入車次與來事人

提文訂單套息

播入什款停息

檢:hiT單處果

3.數(shù)出算法的執(zhí)行步數(shù)

輸入數(shù)據(jù)的規(guī)模不同，算法的某些操作步驟被執(zhí)行的次數(shù)就不同，執(zhí)行

的時間也會隨之發(fā)生變化。

根據(jù)“網(wǎng)購車票〃流程圖，可以數(shù)出該算法共有6步。

【想一想】

上述“網(wǎng)購車票”的流程是一個基本的流程。如果還要進一步細分“網(wǎng)

購車票”的步驟，你認為可以分為哪些步驟？

三、練習

生活中經(jīng)常用到“掃碼支付”，那么在進行“掃碼支付”時需要執(zhí)行哪些

步驟？請畫出流程圖。

參考答案：

（手始）

TZ___7

//輸入二知碼信息/

匹配信息

▼一,

/顯示支付金領(lǐng)~~~7

,I▼一

確認金蕨

/輸出支付信息/

y

（結(jié)火）

課題第7課分支結(jié)構(gòu)

1.通過分析生活中的實例，理解分支結(jié)構(gòu)的概念與特點。

教學目標

2.通過生活問題解決步驟的描述，學會用流程圖表示分支。

教學重點理解分支結(jié)構(gòu)的概念和特點，學會用流程圖表示分支結(jié)構(gòu)。

教學難點理解分支結(jié)構(gòu)判斷條件的選擇。

1.流程圖演示平臺或者流程圖板貼。

環(huán)境與素材

2.完整的Python調(diào)參代碼。

教學過程

一、探索

生活中很多時候需要做出選擇或判斷：如果下雨，出門需要雨傘；如果

遇到紅燈，就要停止通行；如果輪到班級值日，就要提早到校；出行時購買

車票，需要按規(guī)定選擇票型。你還能舉出類似的生活例子嗎？

二、建構(gòu)

分支結(jié)構(gòu)是一種基本的算法結(jié)構(gòu)，其特點是依據(jù)條件選擇執(zhí)行路徑。

1.認識分支結(jié)構(gòu)

根據(jù)一定的條件做出判斷，再選擇相應(yīng)路徑的結(jié)構(gòu)，稱為分支結(jié)構(gòu)。分

支結(jié)構(gòu)在執(zhí)行時依據(jù)條件選擇執(zhí)行路徑?？梢杂谩叭绻敲础边@樣

的語言來表述分支結(jié)構(gòu)，如“如果遇到紅燈，那么停止通行

分支結(jié)構(gòu)中的判斷條件可以根據(jù)需要進行設(shè)定。算法執(zhí)行時，根據(jù)條件

計算的結(jié)果選擇不同的路徑，如果條件為真，那么執(zhí)行相應(yīng)的指令，否則不

執(zhí)行任何指令。

tutnan"

?不耽耳》ee

HE珞”.it停用

建行,如艮者為綠燈.貳道行貳可以比解

2.用流程圖表示分支結(jié)構(gòu)

分支結(jié)構(gòu)中一般都有特定的條件，當條件成立時執(zhí)行一定的事件，設(shè)計

算法時需要認真思考判斷條件。在流程圖中，判斷框中的內(nèi)容表示分

支結(jié)構(gòu)的判斷條件。算法執(zhí)行時，將根據(jù)條件是否成立來選擇執(zhí)行的路徑。

例如，根據(jù)購票規(guī)則，輸入年齡判斷是否需要買票，流程圖如下：

【想一想】

上述分支結(jié)構(gòu)中的“判斷條件”是怎樣確定的？

3.驗證分支結(jié)構(gòu)

可以用計算機程序來驗證解決問題時的判斷條件是否準確，通過運行程

序查看是否可以輸出預(yù)期結(jié)果。

nianling=int（input（“請輸入您的年齡：”））

ifnianling<6:

print（"免票”）

【想一想】

讀一讀上述程序，若輸入的“nianling”的值是“5”，會輸出什么結(jié)果？

三、練習

根據(jù)購票規(guī)則，嘗試修改本課所提供的“是否免票”算法，實現(xiàn)：輸入

的年齡是“6”時，輸出“購買車票”。

參考答案：

代碼表示：

nianling=int（input（"請輸入您的年齡："））

ifnianling^6:

print（"購買車票"）

課后反思/評價標準

課題第8課雙分支結(jié)構(gòu)

1.通過分析生活中的實例，理解雙分支結(jié)構(gòu)的概念與特點。

2.通過生活問題解決步驟的描述，學會用流程圖表示雙分支結(jié)

教學目標構(gòu)。

3.通過修改判斷條件，進一步感受條件變化對運行結(jié)果的影響,

進一步體驗用程序驗證算法的方法。

教學重點理解雙分支結(jié)構(gòu)的概念和特點，學會用流程圖表示雙分支結(jié)構(gòu)。

教學難點合理設(shè)置判斷條件。

1.分支結(jié)構(gòu)流程圖相關(guān)板貼。

環(huán)境與素材2.流程圖符號。

3.Python調(diào)試驗證用的完整代四。

教學過程

一、討論

生活中的一些問題需要通過判斷才能做出選擇：開展體育運動時，如果

下雨，就在室內(nèi)活動，否則就可以在室外活動；車輛出停車場時，如果己經(jīng)

交費，就打開道閘，否則就不打開道閘；兒童乘坐火車時，如果超過6周歲，

就要買票，否則可以免票。還有哪些事物可以用“如果……那么……否則……”

這樣的說法來描述？

二、建構(gòu)

算法的分支控制結(jié)構(gòu)有多種形式，如單分支、雙分支等。

1.認識雙分支結(jié)構(gòu)

雙分支結(jié)構(gòu)也是根據(jù)一定的條件做出判斷，再選擇相應(yīng)路徑的過程。即

如果滿足條件，則執(zhí)行滿足條件的操作，否則執(zhí)行不滿足條件的操作。這種

形式的選擇語句相當于自然語言里的關(guān)聯(lián)詞“如果……那么……否則……

如下圖所示，在高速公路行車，如果要去服務(wù)區(qū)，那么可以靠右行駛,

否則就靠左直行；乘坐火車時，如果兒童年齡不滿6周歲，那么可以免票,

否則就要購買車票。

?ftMB

-

2.用流程圖表示雙分支結(jié)構(gòu)

雙分支結(jié)構(gòu)可以讓算法根據(jù)條件做出更多的選擇。運用算法的分支結(jié)構(gòu)

可以讓計算機根據(jù)預(yù)先設(shè)定的判斷條件自動做出選擇，從而使計算機變“聰

明”。例如，在購買火車票時計算機根據(jù)“年齡是否小于6周歲”這個條件自

動判斷是否需要購買車票，該算法可以用如下流程圖表示：

“是否力疊的條”京在法

3.驗證雙分支結(jié)構(gòu)

通過運行分支計算機程序進行驗證，算法是否可以根據(jù)設(shè)定的條件，準

確做出判斷并給出相應(yīng)的結(jié)果。

nianling=int（input（"請輸入您的年齡："））

ifnianling<6:

print（"免票”）

else:

print（"請買票”）

【想一想】

在分支結(jié)構(gòu)中，設(shè)計的判斷條件不同，算法執(zhí)行后會得到不一樣的輸出

結(jié)果。如果把上述“判斷是否需要購票”程序中的判斷條件“nianling<6"

修改為“nianling>=6"，運行程序后輸出的結(jié)果是否符合火車票購票規(guī)則？

三、練習

某景區(qū)規(guī)定身高不足120cm的游客可以免票進入，請用流程圖表示該景

區(qū)判斷是否需要購票的算法。

參考答案：

課后反思/評價標準

課題第9課體驗算法控制

1.通過分析生活實例，初步體驗關(guān)鍵信息對問題分解的作用。

教學目標2.通過解決生活中比較復雜的問題，體驗綜合運用多種控制結(jié)

構(gòu)設(shè)計算法的過程。

教學重點綜合運用多種控制結(jié)構(gòu)設(shè)計算法。

教學難點用關(guān)鍵信息分解問題。

環(huán)境與素材Python調(diào)試代碼。

教學過程

一、討論

火車站進站時憑身份證檢票、辦公樓宇通過刷指紋進出大門、購物支持

刷臉支付、登錄學習平臺需要驗證身份……這些應(yīng)用的背后蘊含著怎樣的算

法結(jié)構(gòu)？

二、建構(gòu)

用算法解決問題首先需要從問題中提取關(guān)鍵信息，進而分析問題、設(shè)計

算法、驗證算法。計算機根據(jù)人們設(shè)定的算法自動執(zhí)行并輸出結(jié)果。

1.分析問題

根據(jù)問題中的關(guān)犍信息來分析需要解決的問題。比如購買火車票的問題,

根據(jù)乘車人的年齡特征來區(qū)分是否需要購買車票；如果需要購買車票，還可

以根據(jù)“是否滿14周歲”這個特征來區(qū)分購買全價票還是優(yōu)惠票。

■X9M

【想一想】

在購買火車票的過程中有哪些關(guān)鍵信息？這些關(guān)鍵信息和購票的結(jié)果有

什么關(guān)聯(lián)？

如果要用計算機來實現(xiàn)“購票”的過程，就需要設(shè)計合適的算法。

2.設(shè)計算法

設(shè)計算法時，通常把一些復雜的問題根據(jù)關(guān)鍵信息分成幾個小問題，再

將每個小問題的解決過程用流程圖表示，最后完成整個算法的設(shè)計。比如，

購買火車票的問題可以使用如下順序結(jié)構(gòu)：

步驟1：選擇