五年级上册问题的抽象一等奖教学设计

这是一份五年级上册问题的抽象一等奖教学设计，共5页。教案主要包含了探索，建构，小结等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
信息科技
年级
五年级
学期
秋季
课题
《问题的抽象》
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
教学内容与学习对象分析
《问题的抽象》学习内容主要包括“认识抽象”与“抽象的过程”，重点学习的大概念是“解决问题的一般步骤，包括抽象、分解、建模和制定解决方案”。“认识抽象”旨在通过身边的真实案例，形成对抽象的初步认知，感受抽象的无处不在；“抽象的过程”通过围绕单元项目主线“规划送货机器人最短路线”衍生出的“从仓库到信息科技教室的最短距离”问题为例，体验“图的抽象”、“规则的抽象”、“数据的抽象”，为建立模型及设计算法奠定思维基础。
本次授课对象是五年级学生。学习本课前，学生已经学习了问题的分解，明确了本单元的核心问题，掌握规模了核心问题的分解和关键问题。另外这个年龄段的学生，存在一个明显的特征，即他们正处于由具象思维向抽象思维过渡的关键阶段，对于事物的认识还是以具象思维为主。他们在一些生活场景中虽然有过一定的抽象体验，但是对于抽象的方法和具体形式还不是很理解，需要在活动与体验中感知抽象，领悟抽象过程中蕴含的思维规律。因此为了很好地学习本课的内容，学生以探究的形式，以抽象趣味游戏的形式展开学习，以项目式学习体验抽象的过程。
教学目标分析
教学目标：
1.通过对生活实例的抽象，了解抽象方法，体验用算法解决问题时的不同抽象形式。
2.通过项目体验，初步了解实景地图的抽象、规则抽象、数据抽象的方法。
素养导向：
1.根据生活需要，有意识地选择抽象方法处理信息。认识到问题的抽象对解 决问题的重要性。
2.在解决问题中，能将问题进行形象化表达，即将现实生活中的具体问题转化为计算机可以“理解”“加工”的形式。
教学重点：
认识抽象，初步了解实景地图的抽象、规则抽象、数据抽象的方法。
教学难点：
根据需要确定抽象的关键要素。
教学过程
一、探索：激趣导入 引出抽象
1.游戏导入：你画我猜(大象、水母)。
师：播放绘画视频
生：猜出内容
2.回顾游戏：
师：你是如何快速猜出呢?
生：回答。预设：抓住关键部分
师：小结：我们在解决问题时，经常会通过抓住问题的关键部分，去除次要部分，将复杂的问题简单化。这便是利用了抽象的方法。引出课题《问题的抽象》。
【设计意图：用绘画游戏活动的形式，将生活中的抽象元素进行具象化呈现，以此作为课程的引入点。通过这一方式，学生将能够初步接触“抽象”这一概念，从而有效缓解他们对新知识的陌生感。】
二、建构：生活再现 认识抽象
1.说出图中事物的共同特征
师：出示“水果”、“锐角”、“亚运会射箭”相关信息图。
生：请学生概括它们的共同点，
师：小结：通过找到事物的特征，能快速区分事物。
2.找出共同特征
活动一：找出共同特征，照样子，填一填。
①
②用字母表示三角形面积公式（ ）
③电子元件状态可以用数字（ ）表示通电，数字（ ）表示断电。
【设计意图：通过运用词汇对图像活动进行概括，学生们逐渐领悟到：识别并提炼事物的共通属性，是有效实现事物抽象化的关键步骤。随后，通过学习任务练习，进一步深化对这一概念的理解。】
三、建构：项目学习 体验抽象
1.项目回顾：
①回顾单元核心问题
师：上节课我们已经明确了，本单元主要是用计算机帮助解决从仓库到信息科技教室之间的最短距离问题。
②回顾核心问题的分解：
师：经过上节课的学习，我们知道可以把本单元的核心问题分解为：
A、找出所有可能的路线。
B、计算每一条路线的总距离。
C、比较各条路线的总距离的长度。
2.实景地图的抽象：
①分析实景地图——抽象简化图。
师：上节课我们看到了这张地图，就是经过抽象后的简化图。请观察对比这两张图。思考：抽象后的简化图抓住了哪些关键信息，去除了哪些次要信息。
生：思考。预设：抓住了建筑物和道路，去除了绿化、操场等与本问题无关的次要信息。
②活动二：实景地图的抽象
师：这样的简化图还可以如何进一步抽象呢？简化图中只留下了建筑和道路，那能不能再次对这些内容进行抽象。也就是用（ ）表示建筑，用（ ）表示道路。
生：思考。
师：出示预设答案：用（结点）表示建筑，用（线条）表示道路。
师：尝试用（结点）表示建筑，用（线条）表示道路，进一步抽象校园地图。把结果绘制在学习单中。
生：绘制：点线结合的抽象简化图
师：展示教材中的结果。
生：对照评价：
A、我能准确保留必要细节，舍弃非必要细节
B、我能绘制点线结合的抽象简化图
师：我们一起再来看一下，从校园实景图到校园简化图再到校园点线结合图，思考：这样抽象后有什么优点？相信聪明的你一定想到了很多。这样抽象后的地图，能方便找出最短路线。
3.规则抽象：
活动三：“最短距离”问题规则抽象
①回顾“最短距离”关键问题
师：上节课我们讨论了“最短距离”问题的关键有：
判断最短距离的条件是什么?
怎么得到每条路线的距离?
②思考关键问题解决方法，完成规则抽象。
师：那么这两个关键问题的解决方法是什么呢？请尝试把答案写在学习单中。
生：作答。
师：展示预设答案：
A、判断最短距离的条件是什么?
答：两两比较所有路线的距离数值，最终较小值为最短距离。
B、怎么得到每条路线的距离?
答：将各分段路线距离相加
师：这两个问题的答案，也就是“最短距离”的规则。
4.数据抽象：
活动四：用变量表示距离
①用变量表示出每段路线距离
师：要找到所有路线的距离，必须要知道每段路线的距离。在信息科技领域可以用变量来表示具体的数。请尝试着给图中每段路线标上变量，用来表示此段距离。
生：设置变量
师：展示教材中的变量设置。
②用变量表示出所有可能路线距离
师：有了变量表示每段的距离就可以很方便找出从“仓库”到“信息科技教室”的所有可能路线。
生：用变量表示所有可能路线距离，完成后进行评价：
A、我能准确用变量表示出所有可能路线距离
B、我能抽象出明确、算法可以控制执行的规则
【设计意图：在单元主题项目的具体实践中，学生通过直面挑战、解决问题，历经图形的提炼（图形的抽象）、规则的概括（规则的抽象）以及数的抽象等关键环节，从而深刻体会并亲身经历了常见的抽象化过程。】
四、小结：应用迁移 拓展抽象
活动五：练习。
师：练习分析
生：完成学习单中的任务五。
师：展示参考答案
生：核对练习，完成学习单上的评价。
师：小结。
【设计意图：为了深化对抽象概念及其过程的理解，我们可以将教材中的练习视为应用迁移的桥梁，通过实践来巩固所学知识。鉴于该问题的复杂性，教师特地提供了表格作为辅助工具，以便学生能够更好地掌握和应用相关知识。】