浙教版信息科技五年级上册第一单元算法与算法表示大单元整体教学设计.docx

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1、第一单元算法与算法表示【单元整体构想】一、单元内容简介算法是计算思维的核心要素之一，也是人工智能得以普遍应用的三大支柱之一。算法在本册教材中以算法的概念、描述、控制结构，以及完整设计算法解决问题的一般过程为主要学习内容。本单元主要落实“身边的算法”模块中的算法描述内容，作为起始单元，以感知算法的概念、算法的描述及特征、算法中的数据等内容为主线。通过本单元的学习，学生能够认识到生活中处处都有算法，意识到用算法解决生活问题的优势，能够用自然语言或流程图将熟悉的场景中的问题解决过程比较清晰地描述出来。描述解决问题的方法及步骤是理解算法的基础。本单元用多个不同的算法案例来贯穿学习内容，从而让学生熟悉一

2、些常用的算法描述风格与方式,并会用自然语言或流程图描述算法,初步接触顺序结构、分支结构的描述。关于算法中的数据，本单元旨在让学生初步认识变量，同时在算法描述的基础上总结出算法的特征。二、单元设计的望远镜思维学生在三、四年级的学习中，已经初步积累了将一个大问题分解成几个小问题的活动经验，以及运用图示等方式描述解决问题的步骤的体验。这些经验和体验为学生理解算法打下了认知基础。从本单元开始，学生正式接触算法，初步体会”算法是指用计算机解决问题时的方法及步骤”这一内涵，学习算法常用的描述方式，了解算法的基本特征；通过用变量表示数据来描述算法，了解算法有三个典型环节一一输入、计算、输出，进而理解“通过变

3、量把解决特定问题变成解决一类问题”的算法思维，初步感受算法的效率。这些知识是学生在五年级后续单元以及六年级进一步学习算法设计、算法验证、算法应用和迁移算法解决问题的基础。三、单元设计的放大镜思维本单元重点聚集“算法是一组明确定义且可执行的操作，用于描述解决问题的方法及步骤”和“算法可以用文字、图示、代码等方式进行描述”展开学习和探究。村单元共有5课，以身边的问题为基点，学习算法的描述方法，体验算法中的数据，进而梳理算法的特征。其中，“身边的算法”让学生初步体会算法的概念；“自然语言描述算法”与“流程图描述算法”让学生学习用两种不同的方式描述算法；“算法中的数据”让学生初步感受把生活中的现象、事

4、物抽象成数据的过程，初步体验用变量来表示数据的方法；“算法的特征”让学生认识“有穷性”“确定性”“有输出”这三个特征，进一步体会“算法是一组明确定义且可执行的操作，用于描述解决问题的方法及其步骤二单元各课内容如下表所示:课序课题主要内容第1课身边的算法认识算法的概念，同一个问题有不同算法。第2课自然语言描述算法认识算法描述方法，用自然语言描述算法。第3课流程图描述算法认识流程图符号与含义，用流程图描述算法的方法第4课算法中的数据认识算法中数据的输入、输出，认识变量，用变量表示算法中的数据的方法。第5课算法的特征了解、认识算法的三个基本特征。【单元目标设计】素养目标通过本单元的学习，学生能认识算

5、法在信息社会中的重要作用，知道日常生活中解决问题需要用到算法。能够用自然语言或者流程图来描述解决简单问题的算法；能够识别简单情境中的数据，并用合适的符号来表示；能够尝试根据算法的特征来评估一个算法的有效性。逻辑主线单元涉及的信心大概念单元目标描述算法1 .算法是一组明确定义且可执行的操作，用于描述解决问题的方法及其步骤。2 .算法可以用文字、图示、代码等方式进行描述。3 .同一个问题可以采用多种算法来解决，而不同的算法可能具有不同的效率。1 .知道算法是解决问题的方法及其步骤。2 .了解算法的特征。3 .能够利用自然语言和流程图描述算法。4 .认识到生活离不开数据数据存在多种形式，通过一定的规

6、则可以对数据进行组织和呈现。算法，不同算法的效率可能不同【单元评价设计】本单元的评价可以基于学生熟悉的生活情境设计任务，可以从“能否描述简单问题的解决方案，描述的算法是否具有输入、计算、输出等环节，能否用变量表示数据来描述算法，描述的算法是否符合有穷性、确定性、有输出”等方面进行验证与评价。一、最终评价任务设计根据算法特征，准确描述购买某种商品时超市自动收银系统的算法。某超市有一品牌的鲜牛奶价格描述如下：规格：净含量250ml；价格：2.50元。问题：如果购买5盒这样的牛奶，你觉得超市收银系统的计费过程是怎样的？实践：请用自然语言或流程图表示超市自动收银系统实现收费的流程。二、评价量规设计指标

7、内容素养指向水平描述算法描述的完整性能根据收银系统收费流程准确描述关键步骤，通过自然语言或流程图描述问题过程。A.能独立设计流程，并完整有条理地描述，符合算法特征。B.能在同伴帮助下设计流程，且能完整地描述，有开始与结束。C.能在教师指导下完成，基本能描述算法。算法有输出描述的算法中有输入、计算、输出环节，能用变量表示数据、描述算法。A.能用变量表示数据、描述算法，流程中包含输入、计算、输出等环节。B.能在同伴帮助下运用变量描述算法，流程中包含输入、计算、输出中的两个环节。C.能在教师指导下用变量表示数据，算法描述中包含输入、计算、输出其中的一个环节算法具有确定性每一步确定可执行。.描述的每一

8、步都确定可由计算机执行。B.描述的每一步确定可以由人或计算机执行。C.描述的1-2步可由人或计算机执行。【单元过程设计】一、单元问题设计问题一：同一道菜肴，为什么不同厨师做出的口味会存在差异？设计意图：本题借助学习与生活中的实例，让学生体验身边的算法。一方面希望引发学生的学习兴趣，构建学生熟悉的场景，提出解决问题的方法及步骤,接近学生与算法的距离；另一方面希望通过类似的驱动性问题激发学生对身边算法的关注，初步感受解决问题的流程不同、数据不同会输出不同的结果。学生回答的引导方向：本题可以考虑做菜的步骤、火候、放入的食材、调料数量不同引起口味的差异，指向“同一个问题不同算法”或“同一算法不同数据”

9、的结果差异。问题二：怎样判断同一个问题的不同解决方案的优劣？设计意图：本题考虑从算法的描述和算法的效率这两个维度来研判，指向算法有优劣的问题，也可以理解为：交流及比较算法前，需要将算法描述出来，通过数算法执行步数来判断算法的优劣，从而激发学生追求解决问题的最优想法,为算法实践和算法优化做好铺垫。学生回答的引导方向：本题聚集算法的启蒙，算法存在于日常生活中，学会用算法的思维认识世界。判断解决方案的优劣，首先要描述方案，其次根据解决方案的步数等来比较方案的优劣。二、单元学习策略本单元建议根据学生熟悉的生活场景来组织学习，围绕身边的算法，结合其他学科的相关经验，从简单到复杂逐步进行分析；建议根据学生

10、实际情况，将单元情境中的两个驱动性问题分解成可操作的关键性问题进行探究。算法描述对教室环境无特殊要求。本单元可以在普通教室学习。建议通过各类驱动性问题激发学生的深度学习。例如，生活中各种问题的解决是否都有一些关键的方法及步骤？一个问题的解决，是否有多种方法？如何清晰地描述一个问题解决的整个过程？如何把特殊问题的解决方案变成一般问题的解决方案？计算机能够执行的算法有什么要求？课题第1课身边的算法教学目标1.通过分析生活中问题解决的方法，了解算法的概念。2.通过用不同算法解决同一个问题，知道解决同一个问题可以教学重点教学难点环境与素材有不同的算法。认识算法，知道算法的概念。分析问题并找到解决问题的

11、算法。1 .学生折纸实验的材料。2 .登录平台的账号。教学过程一、讨论扫地机器人能根据侦测到的情况自动打扫房间，谁在背后指挥它?二、建构许多问题的解决都有一定的方法及其步骤，而且方法往往不止一种。1 .生活中的问题解决生活中的一些问题，如“把一张纸折成一个纸碗”“平台验证用户登录”等，其解决过程都可以按照一定的方法及其步骤来完成。全对骨折曲焦沿4位折 u 反诉书友一 t次步廉32 .认识算法算法一般是指用计算机解决问题时的方法及步骤。3 .解决问题的不同算法解决同一个问题，可以有不同的算法，如需要复制8条“前进50步，右转45度”的重复口令，可以有多种算法来实现。以下列举两种算法。三、练习寻找

12、身边的一个问题，写出解决这个问题的算法。参考答案：身边的问题是：O解决的算法是：O课后反思/评价标准课题第2课 自然语言描述算法教学目标1.通过分析生活中的实例，了解描述算法的几种常见方法。2.通过真实问题解决方案的描述，学会有条理地用自然语言描述算法。教学重点有条理地用自然语言描述算法。教学难点用自然语言清晰、有条理的描述算法。11.网络状态下的计算机教室。环境与素材2.教学演示文稿。3.像素画生成器等编码工具软件。教学过程一、探索要交换分别放有铅笔盒和书本的两张课桌的位置,有哪些交换方法？哪种方法需要的步骤较少？二、建构准确描述解决问题的算法，有利于理解、交流、验证及优化算法。算法可通过多

13、种方法来描述，不同的方法各有特点。1 .算法描述方法把求缺问题的方法及其步骤用一种规范、可读性强的方式描述出来称为算法的描述，常用的描述方法有自然语言描述、流程图描述、伪代码描述等。CK)2 .用自然语言描述算法，就是运用人们日常生活中使用的语言来描述解决问题的方法及其步骤。例如，“交换分别放有铅笔盒和书本的两张课桌的位置”用自然语言可以这样描述：首先，把放铅笔盒的课桌移到空位上。然后，把放书本的课桌移到原来放铅笔盒的课桌的位置。最后，把空位上的课桌移到原来放书本的课桌的位置。用自然语言语言描述算法应注意什么？【试一试】用自然语言描述密码锁开关的方法。步骤一：接受用户输入的密码。步骤二：如果密

14、码正确，门打开；如果O三、拓展对一群人按照身高进行排序。当人数较多时，可以通过两两比较来实现。现以3人为例，描述按身高从矮到高进行排序的算法。1 .聪聪与明明比较，先找出两人中身高较矮的那个人。2 .再将找出的那个人与慧慧比较，可确定3人中最矮的那个人，排在第1位。3.剩下的两人再比较,高的排在第3位。矮的排在第2位ifHf“2IBHHB四、练习列竖式计算“28+75=?”，请你写出关键步骤。参考答案：1 .计算8+5。2 .在个位上书写3,向十位进1。3 .计算2+7+1。4 .在十位上书写0,向百位进1。5 .在百位上书写1。课后反思/评价标准课题第3课流程图描述算法教学目标1.通过图示分

15、析，认识流程图符号与含义。2.通过简单问题实例，学会用流程图描述算法的方法。教学重点用流程图描述算法。教学难点用流程图描述算法。环境与素材流程图框图板贴或者框图拖拽互动动画。教学过程一、探索用自然语言描述解决下列问题的算法。例L求底为6cm,高为4cm的三角形的面积。流殍线，表示流 SSC例2：求2+96(12-4)的值。二、建构流程图以图示的方法来描述算法，具有形象直观、结构清晰、逻辑性强等特点。1.认识流程图流程图采用通用、规范的符号描述算法，常用符号及含义如下图所示。开始/生妻凌诃&的开始或结束【小知识】常用的流程图符号还有输入/输出框、判断框等。/71人/胤F5破蜩闯入出判断做根比条情览断2.流程图描述算法流程图通过几何图框、流程线和简单的文字描述，表示算法中的每一步操作。求底为6cm、高为4cm的三角形的面积，其算法用自然语言可描述为：先计算6X4的值为24