中小学教育资源及组卷应用平台 《 算法的设计》 教学设计 一、学习内容分析 《 算法的设计》是小学信息科技五年级上第三单元《用算法解决问题》第4课的内容。要用算法解决问题，需要设计具体的算法。算法包括输入、计算过程和输出基本部分，在设计算法时，学生首先要根据问题的初始条件和目标要求，明确算法的输入和输出；其次需要考虑算法的计算过程，包括算法的选择、数据间的数学关—系，以及所需要使用的控制结构等；最后要把设计出来的算法用自然语言或流程图的形式描述出来。因此本课安排了确定输—入和输出、设计计算过程、算法的描述三个部分内容。 二、学习对象分析 通过前面两个单元的学习，学生对于算法已经有了一定的掌握。要用算法解决问题，需要设计具体的算法。算法包括输入、计算过程和输出基本部分，在设计算法时，学生首先要根据问题的初始条件和目标要求，明确算法的输入和输出；其次需要考虑算法的计算过程，包括算法的选择、数据间的数学关—系，以及所需要使用的控制结构等；最后要把设计出来的算法用自然语言或流程图的形式描述出来。因此本课安排了确定输—入和输出、设计计算过程、算法的描述三个部分内容。本课编排旨在引导学生在前三节课对问题进行分解、抽象、建模的基础上，设计最短距离问题的算法，使这个问题能用计算机解决。要求学生根据之前所学的内容构思出算法的设计过程，并进行讨论。 三、教学目标 1.了解设计算法的一般流程。 2.学会设计最短距离问题的算法。 3.了解解决同一问题可以使用不同的算法。 【重点与难点】 教学重点：学会设计最短距离问题的算法。 教学难点：掌握设计算法的一般流程。 素养指向：掌握设计算法的一般过程。 四、方法策略 以学生实践为基础，采取任务驱动式教学，以学为本有效地落实教学目标。辅以案例分析法、归纳总结法、小组合作法，在解决问题的过程中，体验学习过程，发展计算思维。 五、教学流程 （一）复习回顾，导入新知 教学内容与活动 设计意图 情境导入在对问题进行分解、抽象、建模后，可以设计出问题的具体解决方法，并以此形成算法。学校新到一批教材，需要从仓库运送到信息科技教室，准备让送货机器人来帮忙完成送货。为了提高运送效率，需要设计机器人送货最短路径的算法，你会怎样设计呢？ 通过生活场景，激发同学们的兴趣，引出主题。 （二）探究模型，新知学习 教学内容与活动 设计意图 1.问题描述与分解活动一：从所有可能的路线中，找出一条把教材从仓库运送到信息科技教室总长度最短的路径。从规模分解和步骤分解两个角度去完成。（规模分解：把全路程规划分解成，从起点仓库到必经点风雨连廊，再到到信息科技教室两段路线各自最短路径的规划，最后可以合并两条最短路径。步骤分解：第一步找出从仓库到风雨连廊共有几条路径，第二步计算出每条路径的路程长度，第三步比较每条路径的长度，第四步选择最短的路径。）抽象与建模活动二：对问题进行抽象建模抽象：（1）把每一个经过点抽象成地图上的一个个节点。（2）把节点之间弯曲的路抽象成线段。（3）把节点之间的路程抽象成具体数据。建模：对分解后的两段路径分别求解，每种路径的长度为各段分路程之和。数学关系模型为：总路程 = 各段分路程之和。例如，从仓库到风雨连廊有 2 种路径，分别是 S1=L1+L3，S2=L2+L4。想一想：利用这个数学关系模型分别计算，从仓库到风雨连廊，再到信息科技教室这两段所有路径的长度。3.算法设计和描述活动三：分别用自然语言和流程图描述自动送货机器人送货算法。自动送货机器人最短路径算法描述：先考虑规模分解后的从仓库到风雨连廊之间的路径，找出所有可能的路径，计算它们的长度，比较后找出长度最短的路径，按最短路径执行操作。步骤 1：找出第 ... ...
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