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第1课《路径建模与计算》教学设计
课题 路径建模与计算 单元 第七单元 学科 信息科技 年级 五年级下
核心素养目标 信息意识：理解地图的简化和抽象过程，识别出必要的信息要素，能够根据任务需求筛选和提取有用的信息，以做出有效的决策。计算思维：运用算法思维，理解最短路径计算的基本原理，能够将复杂问题分解为可管理的小步骤，逐步解决路径规划问题。数字化学习与创新：掌握利用数字工具进行路径规划的方法，鼓励创新思维，探索不同的路径优化策略，提高效率和准确性。信息社会责任：了解不同路径选择对环境和社会的影响，做出负责任的选择，提倡使用可持续发展的方式进行路径规划，考虑对资源的合理利用。
教学重点 1、了解地图简化与抽象的基本过程。
教学难点 1、掌握计算路径长度和寻找最短路径的基本方法。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 活动背景小李是新入职的快递员，负责附近几个村的快递派送。他面临的首要任务是熟悉道路，计算路径长度，寻找从快递站到每个村的最短路径，为缩短派送时间，提高工作效率做准备。活动目标1、了解地图简化与抽象的基本过程。2、初步掌握计算路径长度和寻找最短路径的基本方法。观看教学视频《关键路径》。 学习新知引入，观看教学视频。 用提问的方式引入课题，增强课堂互动性。将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：一、地图简化与抽象的基本过程简化路线示意图为了聚焦路线查找，可以对地图进行简化，将地图上与路线无关的信息去掉，并画出示意图。例如，要寻找快递站点和几个村之间的路线，可以将地图简化。探究实践借助地图软件，查找自己家与学校、公园、医院和商店之间的距离。建立路线模型图要寻找到达目的地的路线，并找到最短的路径，需要具备一些必要条件。必要条件：1、起点的位置。2、各点之间的连接路线。3、各点之间的路线长度。求解答案：从起点到各个点的最短路径。根据这些条件，可以将路线示意图进一步抽象为路线模型图。1、用字母代表起点或不同的目的地。2、用字母之间的连线代表它们之间有路线连通。3、在连线旁边用数字标注路线的长度(可以省略长度单位)。抽象成简单的路线图后，各线段只表示连接关系，线段的长短与路线的实际长度无关。探究实践尝试借助地图软件，画出自己居住地社区的简单地图。二、寻找到达目的地的路径寻找所有可行的路径两个地点之间的路径可能不止一条，且每条路径又可以由一条或多条路线组成。例如，从A点到B点的路径有3条，每条路径的具体路线如下图所示。探究实践尝试运用穷举法寻找从起点A到C、D、E各点的所有路径。计算路径长度已知各点之间的路线长度如下表所示。不考虑路线的方向，例如，CB=BC，BD=DB等。将路径中各段路线的长度相加，可以计算出路径的总长度。探究实践计算从A点到D点各条路径的长度。三、最短路径的计算与寻找将各路径按照长度进行排序，选出最短路径。例如，选出从起点A到目的地 B的最短路径，方法如图所示。开动脑筋1、尝试从下列图形中，寻找从起点A到终点D的最短路径。2、说一说在寻找最短路径时遇到了哪些困难。路线多，容易漏掉数字相加易算错绕路复杂难理清需耐心检查每条路四、课堂练习。完成PPT22页到24页练习题。五、拓展延伸1、利用导航软件判断方向在使用手机导航软件导航时，在地图界面上通常有定位箭头代表自身位置和前进方向，箭头所指方向即当前前进方向。可以通过观察定位箭头指向来确定方向。一般来说，导航软件地图上都有指北针或指南针图标，根据这个图标可确定其他方向。2、生活中的导航小助手手机导航软件如何知道哪条路最快？它通过卫星定位和实时交通数据，像小侦探一样分析拥堵情况，帮你避开堵车路线，就像给道路做"体检"一样！3、不同交通工具的路线秘密骑自行车和坐公交车选择的路线可能不同哦！自行车可以穿小巷，公交车要走大路，下次观察地图时试试用不同交通工具模式看看路线变化吧！4、地图上的符号密码地图上蓝色线条是河流，黑色虚线是铁路，绿色区域是公园……学习这些"图形密码"，你也能像特工一样快速读懂地图啦！5、古代人的导航智慧没有GPS的年代，航海家靠北极星辨别方向，沙漠商队观察骆驼刺生长方向认路。试试夜晚用北斗七星找到北方，体验古人的智慧！ 了解地图简化与抽象的基本过程。做一做寻找到达目的地的路径掌握最短路径的计算与寻找的方法。完成课堂练习。进行课外知识拓展。 锻炼学生的学习能力和观察能力。引导学生理解地图的简化和抽象过程，识别出必要的信息要素，能够根据任务需求筛选和提取有用的信息，以做出有效的决策。引导学生运用算法思维，理解最短路径计算的基本原理。掌握利用数字工具进行路径规划的方法，鼓励创新思维，探索不同的路径优化策略，提高效率和准确性。让学生了解不同路径选择对环境和社会的影响，做出负责任的选择，提倡使用可持续发展的方式进行路径规划，考虑对资源的合理利用。拓宽学生知识面。
课堂小结 路径建模与计算1、进行新知引入2、地图简化与抽象的基本过程3、寻找到达目的地的路径4、最短路径的计算与寻找5、进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、计算最短路径需要知道哪些基本条件？2、尝试将下表所描述的地图画出来。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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