小学信息技术清华大学版（贵州）(2024)四年级下册（2024）第1单元 自制环保币计算器--从计算到算法第1课 体验多功能计算器--算法是什么教学设计

这是一份小学信息技术清华大学版（贵州）(2024)四年级下册（2024）第1单元 自制环保币计算器--从计算到算法第1课 体验多功能计算器--算法是什么教学设计，共6页。
本课是清华版（贵州）小学信息技术四年级下册第一单元《自制环保币计算器——从计算到算法》的开篇内容，是学生从“工具使用”迈向“思维构建”的关键启蒙课。教材以学生熟悉的多功能计算器为载体，串联“生活步骤—工具操作—算法概念”的逻辑链条，核心是将抽象的“算法”转化为可感知、可操作的具象内容。
教材内容分为三部分：一是生活中的有序步骤（如洗手、解题），铺垫算法“有序、确定”的核心特征；二是计算器的功能体验（基础计算、进制转换、单位换算），让学生感知工具背后的步骤逻辑；三是算法概念的初步建构，总结“算法是解决问题的有序、确定步骤”，为后续分解项目、绘制流程图、制作计算器奠定思维基础。本课作为单元起始课，承接三年级“工具基础操作”的学情，开启“计算思维”培养的核心模块，在单元中起到“奠基引路”的关键作用。
学情分析
四年级学生已具备以下基础：知识层面，掌握Windws基础操作、简单软件使用，会用计算器进行基础加减乘除运算，对“步骤”有生活认知（如做题、整理书包）；能力层面，形象思维占主导，动手意愿强，能跟随指令完成简单操作，但抽象逻辑思维较弱，难以直接理解“算法”这类抽象概念；认知特点，好奇心强，喜欢生活化、趣味化的任务，对“环保币”“多功能工具”等贴近生活的主题兴趣浓厚，但注意力易分散，需要持续的互动与具象化引导。
同时，学生存在明显短板：对“步骤的有序性、确定性”缺乏系统认知，解决问题时易遗漏环节、逻辑混乱；无法将“工具操作”与“思维方法”关联，难以理解“计算器计算”与“生活解题”的共性逻辑；抽象概念转化能力不足，需依赖实物、案例、互动体验完成从具象到抽象的认知过渡。本课需以“生活化案例+实操体验+互动探究”为核心，降低抽象概念理解难度，贴合学生“具象→表象→抽象”的认知规律。
核心素养目标
1.信息意识：感知算法在生活（如排队、解题）与数字工具（计算器）中的普遍存在，建立“解决问题需有序步骤”的认知，能主动发现身边的算法实例。
2.计算思维：通过拆解生活任务、体验计算器功能，初步理解算法“有序性、确定性、可执行性”三大核心特征；能简单描述简单问题的解决步骤，完成从“操作”到“思维”的初步过渡。
3.数字化学习与创新：熟练掌握Windws计算器“标准型”“科学型”的切换及基础功能操作；能借助计算器完成复杂计算、单位换算，体验数字化工具对解决问题的辅助作用。
4.信息社会责任：在小组合作探究中养成认真倾听、有序操作的习惯；结合“环保币”主题，树立“绿色低碳、合理使用数字工具”的意识，理解技术服务生活、助力环保的价值。
教学重难点
教学重点：体验多功能计算器的核心功能；理解算法的定义及“有序、确定”的核心特征；能列举生活中的算法实例。
教学难点：将“计算器操作步骤”与“算法概念”建立关联；区分“无序动作”与“算法步骤”，准确描述简单问题的算法过程。
教学过程
情境导入：生活小问题，步骤大不同
师：同学们，上课前老师想和大家聊两个生活中的小问题，大家认真思考，说说你会怎么做。第一个问题：“早上起床后，你要做哪些事才能出门上学？”第二个问题：“计算‘25+36×2’这道数学题，你会先算什么、再算什么？”
生1：起床后要穿衣、刷牙、洗脸、吃早饭、背书包出门。
生2：我会先算36×2=72，再算25+72=97。
师：大家说得都很详细！那老师再问：“如果有人起床后先吃早饭再刷牙，或者算题时先算25+36再乘2，会发生什么？”
生1：先吃饭再刷牙，嘴巴里会有味道，不卫生。
生2：算题顺序错了，结果就会算错！
师：非常棒！大家发现了吗？不管是生活做事还是数学解题，都需要按照一定的顺序、一步一步来，顺序错了就会出问题。这种“解决问题的有序步骤”，就是我们今天要认识的新朋友——算法。今天这节课，我们就通过“多功能计算器”，一起揭开算法的神秘面纱，学习《体验多功能计算器——算法是什么》。
设计意图：以学生熟悉的“起床流程”“数学计算题”为切入点，通过“正确顺序vs错误顺序”的对比，让学生直观感知“步骤有序”的重要性，自然引出“算法”主题，贴合学生具象思维特点，激发探究兴趣。
新知探究一：计算器的“隐藏本领”——体验多功能
师：同学们，我们平时用计算器只做加减乘除，其实Windws里的计算器是个“多功能高手”，藏着很多隐藏本领。请大家打开电脑，跟着老师一起找到并打开计算器，看看它到底有哪些本领。请大家看课本第2页的“做一做”，跟着步骤操作：点击电脑左下角“开始”→找到“Windws工具”→点击“计算器”，打开后看看界面上有什么？
生：有数字键、加减乘除键，还有“标准型”“科学型”的选项！
师：观察得真仔细！计算器默认是“标准型”，适合做简单计算。现在请大家切换到“科学型”（点击左上角“标准型”，选择“科学型”），看看多了哪些功能键？
生1：有平方、立方键！
生2：还有sin、cs，还有进制转换的选项！
师：太厉害了，大家都发现了！现在我们来完成课本第3页的“试一试”，体验计算器的三大本领，同桌之间可以互相帮忙，完成后举手告诉老师你的发现。
任务1：基础计算——计算“125×8+450÷5”，说说操作步骤；
任务2：科学计算——计算“25的平方”“10的立方”，说说结果；
任务3：单位换算——切换到“单位换算”模式，把“5千克”换算成“克”，把“1米50厘米”换算成“厘米”。
（学生自主操作探究，教师巡视指导，帮助操作有困难的学生）
师：好，时间到！谁愿意分享一下你的操作步骤和结果？先来说任务1的基础计算。
生1：我先按125，再按×，再按8，按=得到1000；再按+，按450，按÷，按5，按=，最后结果是1090。
师：步骤说得特别清晰！那任务2的科学计算呢？
生2：算25的平方，先按25，再按x²键，得到625；10的立方按10，再按x³键，得到1000。
师：完全正确！任务3的单位换算谁来分享？
生3：5千克换算成克，结果是5000克；1米50厘米换算成厘米是150厘米，计算器一下子就算出来了！
师：大家都完成得非常出色！其实，计算器能快速算出结果，不是因为它“聪明”，而是因为人们提前把计算的有序步骤（算法）输入给了它，它按照步骤一步一步执行，就不会出错。这和我们刚才做数学题、起床做事是一样的道理，都是“按步骤解决问题”。
设计意图：依托课本“做一做”“试一试”内容，从“打开软件—切换模式—实操体验”层层递进，让学生亲手操作计算器，感知工具的多功能；通过“操作步骤分享”，强化“有序操作”的认知，为后续关联“算法”概念做铺垫，贴合四年级学生动手探究的学习特点。
新知探究二：算法“真面目”——定义与特征
师：刚才我们说，计算器能计算是因为有“有序步骤”，生活做事、数学解题也需要有序步骤。那到底什么是算法呢？请大家看课本第4页的“读一读”，齐读算法的定义，读完后告诉老师，你觉得算法有什么特点？
生（齐读）：算法，就是解决某一个或某一类问题的有序、确定、可执行的步骤集合。
师：读得很整齐！现在我们结合刚才的例子，一起拆解算法的三大特征，大家边听边思考，看看是不是这样。
第一个特征：有序性——步骤必须有先后顺序，不能乱。比如算“25+36×2”，必须先乘后加；起床必须先穿衣再出门，顺序乱了就解决不了问题。就像课本里说的“算法是一步一步的，有先后顺序”。
师：第二个特征：确定性——每一步都很明确，没有模糊不清的地方，不管谁做、做几次，结果都一样。比如计算器算“1+1”，永远等于2；洗手的步骤“开水→打肥皂→搓洗→冲洗→擦干”，每一步都很清楚，不会有歧义。
师：第三个特征：可执行性——每一步都能实际做到，不是空想。比如我们不能说“让计算器变出一朵花”，这是做不到的；但“让计算器算100+200”，就能做到，这就是可执行。
师：现在大家理解算法的三大特征了吗？我们来做个小练习，判断下面哪些是算法，哪些不是，说说理由。
做饭的步骤：淘米→煮饭→洗菜→炒菜；
随便画画：拿起笔→乱画→放下笔；
求长方形面积：测量长→测量宽→长×宽=面积。
生1：第1个是算法，因为步骤有序、确定，能做到；
生2：不是算法，因为“乱画”没有确定步骤，是无序的；
生3：是算法，步骤有序、确定，能算出面积。
师：判断得完全正确！大家已经抓住算法的“真面目”了。算法不是只有计算机才有，生活中处处都是算法，课本第5页列举了“排队买票”“整理书包”“解题”等生活算法实例，大家再想想，你身边还有哪些算法例子？同桌互相说一说，然后分享给全班同学。
（学生同桌讨论，分享生活中的算法实例，如系鞋带、背课文、打扫卫生等）
设计意图：紧扣课本“读一读”内容，从“定义解读—特征拆解—实例判断—生活拓展”逐步深入，将抽象的算法定义转化为“有序、确定、可执行”三大具象特征；通过“判断练习”“生活举例”，让学生区分“算法步骤”与“无序动作”，突破教学难点，深化对算法概念的理解。
新知探究三：算法小应用——设计简单步骤
师：大家已经认识了算法，也能找到生活中的算法。现在我们来挑战一个小任务，完成课本第5页的“练一练”：设计“计算1到5的和”的算法步骤。大家先独立思考，把步骤写在练习本上，然后小组内互相检查，看看步骤是不是有序、确定、可执行。
（学生独立设计，小组内交流讨论，教师巡视指导）
师：好，哪个小组愿意分享你们设计的算法步骤？
生1：我们小组的步骤是：
先算1+2=3；
再算3+3=6；
再算6+4=10；
最后算10+5=15。
师：步骤有序、确定，完全符合算法要求！还有不同的设计吗？
生2：我们是用计算器算的：
打开计算器；
按1，按+，按2，按=；
接着按+，按3，按=；
接着按+，按4，按=；
接着按+，按5，按=，得到结果15。
师：非常棒！不管是手动计算还是用计算器计算，只要是有序、确定、可执行的步骤，都是算法。这也说明，同一个问题，可以有不同的算法，只要能解决问题、符合特征就行。就像我们走路去学校，可以走大路，也可以走小路，只要能到学校，都是可行的路线。
设计意图：依托课本“练一练”，设计“算法步骤设计”任务，让学生从“认识算法”到“设计算法”，实现认知升级；通过“不同算法分享”，让学生理解“同一问题可有多算法”，拓展思维，强化计算思维的培养，贴合新教材“从计算到算法”的单元核心目标。
拓展延伸：算法与环保币——单元铺垫
师：今天我们认识了算法，体验了多功能计算器。大家还记得我们这个单元的主题是“自制环保币计算器”吗？环保币是一种虚拟积分，用来奖励环保行为，比如垃圾分类、节约水电，我们可以用计算器计算自己的环保币数量。
师：要制作环保币计算器，第一步就要设计算法——比如“每天垃圾分类得2个环保币，一周（7天）得多少？”，我们就要设计“2×7=14”的算法步骤；如果加上节约水电的积分，就要设计更复杂的算法步骤。下一节课，我们就来学习“用计算机解决问题——分解项目需求”，一起拆解“制作环保币计算器”这个大任务。
设计意图：关联单元主题“自制环保币计算器”，将本节课的“算法”知识与后续学习内容衔接，让学生感知知识的连贯性；渗透环保理念，落实“信息社会责任”核心素养，激发学生对下节课的探究兴趣。
课堂小结
师：同学们，今天的信息技术课马上就要结束了，我们一起回顾一下，这节课你学到了什么？谁愿意举手分享？
生1：我学会了打开Windws计算器，切换标准型和科学型，会用它做计算、单位换算！
生2：我知道了什么是算法，算法是解决问题的有序、确定、可执行的步骤集合！
生3：我找到了生活中的算法例子，比如系鞋带、做题，还会设计简单的算法步骤！
生4：我知道了生活中处处有算法，计算器就是按照算法步骤工作的！
师：大家总结得非常全面！今天这节课，我们通过体验多功能计算器，认识了算法的定义和三大核心特征，能区分算法与无序动作，还能设计简单问题的算法步骤。算法是计算思维的核心，也是我们后续制作环保币计算器的基础。希望大家课后继续观察生活，发现更多的算法实例，把今天学到的知识用到生活和学习中去。