五年级上册算法的特征精品教学设计及反思

这是一份五年级上册算法的特征精品教学设计及反思，共6页。教案主要包含了设计意图等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
小学信息科技
年级
五年级
学期
秋季
课题
第5课 算法的特征
教科书
书 名：义务教育教科书信息科技五年级上
出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年07月
教学目标
1.通过观察多个不同的流程图，得出不同算法的共同点，理解算法的特征。
2.通过算法特征的探究，学会进一步准确地描述算法。
3.了解不同特征对算法的影响，理解符合算法的判断标准；认识算法对解决生活和学习中的问题的指导性。
教学内容与学习对象分析
教学内容分析：
本课主要内容包括“算法的有穷性”“算法的确定性”和“算法有输出”，重点学习的大概念是“算法可以用文字、图示、代码等方式进行描述”。本课重点是学习算法的特征，第一单元前4课在描述算法的过程中已有算法特征的一些接触。本课基于“算法”这一逻辑主线，立足学生体验较多的生活中的算法项目，注重问题引领下的实践探究，聚焦认识和理解算法的“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”。最终，尝试利用算法特征，精准描述算法。
学习对象分析：
本课学习对象为五年级的学生，已经形成了一定的将大问题分解成小问题解决的问题分解意识，在生活中也经历过各种各样的算法。该年段处于具象思维向抽象思维的过渡，因此，算法场景从符合他们认知特点的具体问题出发，避免在问题的理解上造成障碍。经过前几课的学习，学生具备使用自然语言和流程图描述算法的能力，为本课的学习奠定了基础。由于算法的特征较为抽象，学生理解和应用起来会有一定难度，因此，需要借助具体的内容来帮助学生抽象出算法的三个特征，以便更好地理解算法的特征。
教学重点：
1.知道算法的三个基本特征。
2.认识算法的特征对检验算法的合理性的作用。
教学难点：
1.理解算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。
教学过程
复习导入，激活思维
1.课前热身
课件展示流程图（购买火车票算法、求三角形面积算法）。
提问：阅读下面的算法描述，你知道这个算法解决了什么问题吗？
生：购买车票、计算三角形面积
提问：这两个算法有什么共同点呢？
总结：他们都有开始和结束，在解决问题时要有始有终。算法中的描述也都是准确的、可执行的。最后我们可以看出，这两个算法中都有输出。
2.引出课题
过渡：生活中，我们在描述算法时，如果缺少了某些条件，还能帮我们解决问题吗？这我们这节课就一起来探索算法的特征。
【设计意图】引发学生对算法的特点进行初步的发现、感知，展现学生现有学习经验，为后续教学开展、学习探究做准备。
建构概念，实践应用
1.情境创设
情境：聪聪曾在一家奶茶店喝了一杯水果茶，他也想在家里制作这样一杯香甜可口的水果茶，请爸爸妈妈品尝，想请同学们帮忙。
2.算法的特征——有穷性
提问：观察下列聪聪绘制的算法描述，你觉得能够煮出水果茶吗？
出示活动一：小组讨论
①这个算法可以解决制作水果茶的问题吗？
②如果不能，说一说该如何修改？
★提示：可简单记录讨论结果。
学生汇报：
预设小组1：我们组认为不能煮出水果茶，因为该算法描述了要一直重复洗水果和水果切片两个步骤，根本不能煮出水果茶。我们组认为的煮水果茶的步骤应该是：第一步，清洗水果和水果切片。第二步，将水果及其他食材倒入锅中。第三步，开火煮到沸腾。第四步，关火。
预设小组2：我们组也认为不能煮出水果茶，我们讨论后用流程图来表示了该算法。开始-清洗苹果和橙子-将苹果和橙子切片-将水果倒入煮茶器中-其他材料也倒入煮茶器-设定煮茶器挡位-自动煮沸-结束。
总结：算法必须在有限时间内完成，即算法必须能在执行有限步骤之后终止。没有结束，问题就没办法解决，不能解决问题的算法是没有意义的。所以算法的第一个特征就是有穷性。
【设计意图】本环节是新知讲授的第一个环节——有穷性，概念性比较强，通过实例让学生自己发现问题，并针对问题讨论解决步骤。在讨论中，体会“有穷性”的重要性。
3.算法的特征——确定性
提问：根据同学们的算法描述，聪聪能做出奶茶店的水果茶吗？
活动二：修改算法描述
聪聪爸爸妈妈喜欢半糖，不喜太甜。小组讨论，根据水果茶配方，想一想需要修改哪些地方，才能制作出符合爸爸妈妈口味的水果茶。
学生汇报：
预设小组1：我们组将水果更改为苹果、橙子，将水果及其他食材更改为有明确重量的食材。将第三步更改为，开火煮到沸腾，再煮3分钟。这样改是因为我们觉得可以让步骤更明确、更具体，煮出来的水果茶更接近奶茶店。
预设小组2：我们修改的地方跟上组同学差不多，将水果和其他材料根据配方表进行修改。这样会让每一步更精准。
总结：算法描述中的每一步必须是确定且能有效执行的，而不能模糊不清。这就是算法的确定性特征。
【设计意图】本环节通过让学生完成学习单，对算法中不确定的描述形成感知，先自己尝试修改描述，然后通过展示学习、教师讲授，完善确定性描述，体会“确定性”的重要性。
4.算法的特征——有输出
提问：根据同学们的算法，聪聪的爸爸妈妈能喝到水果茶吗？
小结：聪聪还要把壶里或者锅里的水果茶倒入杯子中。我们光煮茶不倒茶，是喝不到茶水的。也就是算法要有输出。我们还需要完善算法，将倒茶的步骤加入。
视频：介绍算法可以输出数值、也可以输出文字、输出图等各种各样的数据。
总结：算法必须有确定的输出，可产生一个或多个输出，没有输出的算法是毫无意义的。这就是算法的第三个特征，有输出。
【设计意图】这一环节，先通过没有输出的案例让学生自己寻找问题，引发冲突，感受“没有输出的算法没有意义”。然后通过视频中预约排号、导航算法让学生体会在不同情境中输出的多样性，不局限于输出数值。
三、巩固提升，总结归纳
提问：同学们，今天我们学习了算法的三个主要特征，它们是什么呢？
小结：算法要符合有穷性、确定性、有输出这三个特征。根据算法的特征，我们知道算法由一系列明确可执行的方法及其步骤组成，在有限步骤内解决问题。大家可以根据这3个特征去检查自己的算法，判断算法中是否存在问题。
课后练习：老师给同学们留了一个课后作业，根据算法的特征，准确描述购买某种商品时超市自动收银的算法，可用自然语言或流程图的方式描述算法。
【设计意图】对课堂知识进行梳理。