第1课算法与问题解决（教案）六年级上册信息技术浙教版

2023-10-24 13:07:18 学考宝作者：佚名

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第 1 课《算法与问题解决》教学设计
【课标内容要求】
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（数据、算法和算力）之一。本模块以身边的算法为载体，使学生了解利用算法求解简单问题的基本方式，培养学生初步运用算法思维的习惯，并通过实践形成设计与分析简单算法的能力。
【教学内容分析】
本节课作为六年级上册的第一单元《算法的实现》的第一课，利用算法来解决问题有多种途径，如由人工来实施，或由计算机通过控制与计算实现等，不同的途径适用于不同的场景。使用计算机实现算法解决问题主要经历问题分析、抽象与建模、设计算法、验证与优化算法等过程。
【教学目标】
通过具体的生活实例，了解利用算法解决问题的一般步骤，主要经历问题分析、抽象与建模、设计算法、验证与优化算法等过程。
以学生熟悉的投票问题为例，了解自然语言、流程图等方式描述算法。
借助生活中的实例，提高学生利用算法解决简单问题的能力，培养学生的信息意识与计算思维能力。
重点：了解利用算法解决问题的一般步骤。
难点：初步感知算法与计算机程序之间的关系。
【核心素养指向】
（一）信息意识
敏锐感觉到信息的变化，根据实际案例，分析数据中所承载的信息，有意识地寻求恰当的算法解决问题，了解算法的优势和局限。
（二）计算思维
通过生活经验，代入情境任务，不断地对比、归纳、总结，逐渐理解程序设计每个流程的特点和意义，体验设计程序解决实际问题的过程，即需求分析->算法设计->编写程序-> 调试运行的过程，在编写具体程序时，体验算法的过程，体悟基于问题解决的程序设计思想，培养学生的计算思维。
（三）数字化学习与创新
探究利用 python 程序（学习工具）设计从简单到复杂的出题程序，培养学生利用数字化工具创作的理念，为后续的创意编程打基础。
（四）信息社会与责任
通过编写投票程序，引导学生始终面向用户去分析需求，从而设计算法，编写程序，及时调试运行，遵守作为小小程序设计师应尽的责任。
【学情分析】
六年级的学生认知发展处于从具象思维到抽象思维的过渡时期。抽象思维增强，逻辑思维快速发展，主动学习能力基本形成，但是情绪不稳定，意志力不强，分析问题能力需提升，遇到困难和挫折容易灰心。因此，相比于前一阶段，此阶段学生的核心素养表现在情境和能力方面逐渐深入。
这一届六年级的学生处于新旧教材的交替期，对于新教材五年级的部分内容如问题分析、抽象、模型建立等不了解，在新教材的学习中需把部分内容进行简单渗透。
【设计构想】
本课通过生活中的投票问题，体会算法解决问题的一般过程，让学生尝试分析简单问题，并运用表格将问题抽象，从而建构模型设计算法，培养学生的信息意识与计算思维。教学过程中采用小组讨论、自主探究等方式，引导学生从分析问题、确定变量、抽象规则、设计算法、验证算法几个活动，体验算法解决问题的过程，形成计算思维。学生在学习过程中，用表格抽象建模，用自然语言及流程图描述算法，用 Python 验证算法，这些都可以作为教师的课堂评价。
【教学环境及资源准备】
学习单、Python
【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
讨论新学期又开始了，这是某班班干部竞选的投票结果，你能算出A同学和B同学各得了多少票吗？【思考】你能用算法解决生活中的投票问题吗？导入项目：制作一个投票程序，通过它来解决各种投票问题。学生根据“正”字计算票数。用同学们熟悉的班干部竞选引入算法中去，揭示项目，让学生根据学科知识解决问题，培养学生创新的能力。 5分钟
班级成员进行分组，推选小组长，组织管理课程的开展。
抽象与建模【活动1】问题分析：某班进行班干部竞选，全班40名学生通过投票方式在两个班长候选人中选择一位。小组合作讨论，分析问题，找出关键要素，建立模型。学生分析得出，关键要素包括： 1.两个班长候选人的编号 2.40名学生的投票结果用刚才熟悉的实例来展示计算机解决问题的一般过程。 10
【活动2】确定变量：需要对每一次投票内容进行处理，从而决定增加哪个候选人的得票数。
小组合作讨论，确定变量。
【活动3】抽象规则，建立模型学生自主完成表格学生小组合作讨论，确定用变量tp 表示每一次的投票，不同的变量值代表给不同的候选人投票，用a、b两个变量表示两个候选人的得票数。让学生尝试分析问题，并运用表格将问题抽象，从而构建模型设计算法，培养学生的信息意识与计算思维，的同时让学生了解程序编写前的基本步骤为后期解决各类题目编写程序起到铺垫作用。
a=a+1，表示先将变量a的值加上1，再将结果存储回变量a中，一般用来表示递增。
设计算法设计算法时，要确定算法的输入与输出并合理选择控制结构，有助于准确、有序地描述解决问题的步骤。 15
【活动4】设计算法：小组合作讨论，在任务表中用自然语言及流程图两种方式描述算法。（任务表以填空的方式出现）小组汇报算法描述简单的程序语句渗透，让学生对程序设计有一个简单的印象。
除了在流程图中代入具体的数据验证算法，还可以通过编写并运行计算机程序来验证算法。
【活动5】验证算法：在计算机中，可以通过编写并运行程序来验证学生使用Python编
算法。写投票程序，查看程序运行结果。
拓展如果有3位候选人参与投票，算法需怎么调整？在流程图中做相应的修改。学生尝试修改流程图，完成程序编写。通过简单修改流程图，熟悉算法解决问题的一般过程。 8
总结课堂小结，谈谈本节课的收获。 2
板书设计
第一课算法与问题解决问题分析→抽象建模→设计算法→验证算法