小学信息技术浙教版（2023）六年级上册抽象与建模教学设计

这是一份小学信息技术浙教版（2023）六年级上册抽象与建模教学设计教案主要包含了学情分析，教材分析，核心素养目标，教学重难点，教学过程，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
本课授课对象为六年级学生。上一节课学生学习了计算机利用算法解决问题完整流程，理解第一步为分析问题。但是学生面对复杂现实问题时，容易被大量无关信息干扰，难以抓住核心条件。
学生具备数学方程、表格整理数据的基础，能够提取简单数量关系，但是对“抽象”“建模”这类计算思维专业概念较为陌生。学生普遍存在思维障碍：分不清哪些信息对解题有用、哪些信息可以忽略；难以把文字描述的现实问题转化为标准化模型；不容易理解建模是为了方便计算机处理问题。教材选用经典“鸡兔同笼”作为核心案例，学生数学课已有接触，降低案例理解门槛。教学中借助表格、变量、算式等可视化工具，将抽象思维方法具象化，循序渐进突破难点。
二、教材分析
《抽象与建模》是单元第2课，承接《算法与问题解决》，属于“分析问题”环节的深化内容，同时为《算法设计》做好铺垫，是连接问题分析与算法设计的关键桥梁。本课落实计算思维中抽象、建模两大核心方法，是本册最重要的思维方法课。
教材主体内容分为三大板块：第一，讲解抽象的含义：抓住问题关键要素，舍弃无关细节；第二，讲解建模：利用表格、算式等形式，表达关键要素之间的关系；第三，以“鸡兔同笼”为完整案例，演示抽象、建模全过程。教材引导学生先筛选有效信息，再借助表格梳理要素，最后建立数学关系式，形成计算模型。教材刻意避开复杂编程，重在思维训练，引导学生明白：只有完成抽象与建模，复杂生活问题才能转化为计算机可以处理的形式，契合新课标第三学段计算思维培养目标。
三、核心素养目标（依据2022版信息科技课程标准）
信息意识
能够识别问题中的有效信息与无关信息，体会抽象简化问题的价值，主动筛选信息，去除冗余干扰内容。
计算思维
理解抽象、建模的概念；掌握抽象问题要素的方法；能够借助表格、算式建立简单计算模型，完成现实问题形式化转化。
数字化学习与创新
以“鸡兔同笼”案例开展小组探究，尝试独立完成问题抽象、搭建模型，能够交流建模思路，优化模型表达方式。
信息社会责任
认识到简化问题不能篡改关键条件，建模需要尊重客观事实；形成严谨、理性分析问题的思维习惯。
四、教学重难点
教学重点
理解抽象与建模的含义；掌握从问题中提取关键要素的方法；借助表格、算式建立简单模型。
教学难点
准确区分关键信息与无关信息；提炼要素之间的数量关系，构建数学计算模型。
五、教学过程
复习回顾，新课导入
教师：上节课我们学习计算机依靠算法解决问题的四个步骤，谁能完整说一说？
学生：分析问题、设计算法、执行算法、验证与优化。
教师：非常准确。在分析问题阶段，我们经常遇到文字很长、信息繁杂的现实问题。老师出示生活情境：周末动物园参观，笼子里饲养鸡和兔子。笼子放在围栏角落，地面铺稻草，一共有35个头，94只脚。请问鸡和兔子分别有多少只？
教师提问：这段描述里，哪些内容和解题无关？
学生：围栏、稻草等环境描述没有用处。
教师小结：我们需要去掉无关信息，抓住核心条件，这个过程就是抽象。完成抽象之后，我们还需要搭建模型，方便后续设计算法。今天学习《抽象与建模》。
设计意图：复习旧知搭建单元知识链条，利用鸡兔同笼原始情境，让学生直观感知冗余信息带来的干扰，自然引出抽象概念，激发学习需求。
新知探究一：认识抽象
教师：请同学们阅读教材，找出教材中对于“抽象”的定义。
学生阅读教材后发言。
教师板书抽象概念：抽象就是抓住解决问题必需的关键要素，舍弃无关、次要信息，简化问题。
教师开展互动问答，帮助学生区分有效信息与无效信息。
教师提问：刚刚鸡兔同笼情境，关键要素是什么？
学生：鸡和兔总头数、总脚数；鸡1个头2只脚，兔子1个头4只脚。
教师追问：饲养员姓名、笼子大小、饲料种类，为什么属于无关信息？
学生：这些信息不会影响计算鸡和兔子数量。
教师拓展案例：校园计算学生期末平均分。哪些是关键要素？哪些可以忽略？
学生：关键要素是每位学生各科分数；学生身高、爱好等信息无关。
教师小结抽象实施口诀：保留条件，去掉细节；抓住本质，剔除干扰。
教师继续引导思考：如果抽象的时候错误删掉关键信息，会造成什么后果？
学生：缺少条件，无法解决问题。
设计意图：依托教材定义，结合多个案例开展辨析，让学生掌握抽象的操作方法，规避抽象过程中常见错误。
新知探究二：认识建模
教师：完成抽象，提取关键要素之后，如何清晰表达要素之间的关系？这就需要建模。我们继续研读教材内容，理解建模含义。
教师板书建模概念：建模是使用表格、算式、图形等形式，表达关键要素之间的关系，搭建可供计算的模型。
教师讲解两种常用建模方式：表格模型、数学算式模型。
教师继续使用鸡兔同笼案例推进教学：
抽象得到关键要素：总头数35，总脚数94；鸡：1头2脚；兔：1头4脚。
教师引导学生尝试搭建表格模型：
教师提问：表格可以清晰罗列变量，表格搭建完成后，我们还需要找到数量关系，尝试建立算式模型。
师生共同推导关系式：
chicken + rabbit = 总头数
chicken×2 + rabbit×4 = 总脚数
教师重点讲解：算式模型清晰表达数据之间的约束关系，计算机可以依据关系式开展运算。
教师对比两种模型：表格模型适合整理要素；算式模型适合表达计算关系，两种模型可以搭配使用。
教师互动提问：为什么我们需要建立模型，不能直接依据文字设计算法？
学生：文字描述杂乱，模型形式统一，方便计算机识别处理。
设计意图：沿用同一案例连贯教学，先抽象再建模，完整展示思维流程；区分两类模型特点，结合师生问答突破本课难点，贴合六年级学生认知水平。
完整案例实践：鸡兔同笼抽象与建模全过程
教师带领学生完整复刻教材案例流程，分步推进：
通读题目，筛选信息，完成抽象。剔除场景描述，保留数字条件与动物脚、头的固有特征。
教师提问：如果现在我们想要借助计算机求解，缺少模型能不能直接设计算法？
学生：不能，计算机无法直接读懂大段文字。
提取要素，定义变量，建立表格模型。
寻找要素之间的数量关系，建立计算算式模型。
教师设置思考任务：假设总头数发生变化，模型是否需要全部重写？
学生：不需要，只需要修改数字，关系式保持不变。
教师总结：模型具备通用性，同一模型可以解决同类一系列问题，不局限单一数值。
教师组织小组讨论：抽象与建模，为后续设计算法提供了哪些便利？
小组代表发言汇总：信息更加简洁、要素清晰、关系明确，方便梳理算法步骤。
设计意图：完整复刻教材案例流程，形成标准化操作范式，帮助学生固化“先抽象、后建模”的思维顺序，理解建模的价值。
分层课堂实践任务
任务1（基础任务）：商场售卖笔记本，笔记本单价5元。已知购买数量，计算总价。请完成抽象，提取关键要素，建立算式模型。
参考要素：数量、单价、总价；模型：总价=数量×5。
教师巡视指导，重点检查学生是否能够区分关键信息，构建正确关系式。
任务2（提升任务）：停车场停放汽车与三轮车，车辆总数20辆，车轮合计68个。抽象问题关键要素，搭建表格模型与算式模型。
学生独立完成后同桌互评，教师挑选作品进行展示点评。
设计意图：分层练习巩固抽象建模方法，更换全新情境，训练学生知识迁移能力，检验课堂学习效果。
拓展辨析，打通单元知识
教师提问：结合上一节课学习的流程，抽象与建模处在哪个环节？
学生：属于分析问题阶段的深入方法。
教师梳理单元逻辑链条：
遇到复杂问题→分析问题（抽象+建模）→设计算法→执行算法→验证优化
教师拓展：抽象与建模是计算思维核心方法，导航路线规划、游戏数值计算、天气预报模拟，都需要先抽象、再建模。
设计意图：打通本课与前一课知识，构建单元整体知识框架，拓展生活应用场景，提升学生信息意识。
六、课堂小结
师生共同梳理本课核心知识点：
抽象：保留关键要素，舍弃无关信息，简化复杂问题；抽象不能丢失解题必要条件。
建模：利用表格、算式等形式表达要素之间的关系，搭建标准化模型；常见模型包含表格模型、数学算式模型。
完整流程：先抽象，后建模；抽象是建模的基础，建模为后续算法设计提供支撑。
模型具备通用性，一套模型可以解决同一类型的多个问题。
课后拓展：完善鸡兔同笼模型，预习下一课《算法设计》，思考如何基于今天搭建的模型设计可行算法。
变量名称
含义
chicken
鸡的数量
rabbit
兔子的数量