资源简介

(共23张PPT)
（浙教版）五年级
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第十三课
算法的设计
学习目标
激趣导入
新知讲解
思考-讨论
课堂练习
课堂小结
课后作业
新课标要求
新课标要求
了解算法在解决问题过程中的作用，领会算法的价值。能采用计算机科学领域的思想方法界定问题、分析问题、组织数据、制订问题解决方案，并对其进行反思和优化，使用简单算法， 利用计算机实现问题的自动化求解。能有意识地总结解决问题的方法，并将其迁移到其他问题求解中。
以信息社会日常活动中蕴含的算法为例，讨论在线生活中算法的价值与局限(包括算法对知识产权保护的作用等)，及算法对生活的指导意义。
学习目标
激趣导入
在对问题进行分解、抽象、建模后，可以设计出问题的具体解决方法，并以此形成算法。
学校新到一批教材，需要从仓库运送到信息科技教室，准备让送货机器人来帮忙完成送货。为了提高运送效率，需要设计机器人送货最短路径的算法，你会怎样设计呢？
激趣导入
新知讲解
新知讲解
问题描述与分解
一
新知讲解
一、问题描述与分解
问题描述：从所有可能的路线中，找出一条把教材从仓库运送到信息科技教室总长度最短的路径。
规模分解：把全路程规划分解成，从起点仓库到必经点风雨连廊，再到到信息科技教室两段路线各自最短路径的规划，最后可以合并两条最短路径。
步骤分解：第一步找出从仓库到风雨连廊共有几条路径，第二步计算出每条路径的路程长度，第三步比较每条路径的长度，第四步选择最短的路径。
新知讲解
抽象与建模
二
新知讲解
二、抽象与建模
抽象：
（1）把每一个经过点抽象成地图上的一个个节点。
（2）把节点之间弯曲的路抽象成线段。
（3）把节点之间的路程抽象成具体数据。
新知讲解
二、抽象与建模
抽象：
新知讲解
二、抽象与建模
建模：
对分解后的两段路径分别求解，每种路径的长度为各段分路程之和。
数学关系模型为：总路程 = 各段分路程之和。
例如，从仓库到风雨连廊有 2 种路径，分别是 S1=L1+L3，S2=L2+L4。
思考-讨论
想一想
利用这个数学关系模型分别计算，从仓库到风雨连廊，再到信息科技教室这两段所有路径的长度。
新知讲解
算法设计和描述
三
新知讲解
三、算法设计和描述
自动送货机器人最短路径算法描述：先考虑规模分解后的从仓库到风雨连廊之间的路径，找出所有可能的路径，计算它们的长度，比较后找出长度最短的路径，按最短路径执行操作。
步骤 1：找出第一条路径 S1。
步骤 2：找出第二条路径 S2。
步骤 3：计算 S1 的总长度。
步骤 4：计算 S2 的总长度。
步骤 5：比较两条路径的长度，选择长度较短的那条路径。
新知讲解
三、算法设计和描述
输入：L1，L2，L3，L4。
输出：最短路径。
1、在计算机科学中，用于解决特定问题或执行特定任务的有限步骤的有序集被称为什么？（ B ）
A、数据结构
B、算法
C、程序
D、代码
课堂练习
单选题
1、算法设计的一般过程包括？（ ABCD ）
A、问题描述与分解
B、抽象与建模
C、算法设计
D、算法描述
课堂练习
多选题
课堂小结
课后作业
根据抽象后的图例数据，你能找出从仓库到信息科技教室的最短路径吗？
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第13课 算法的设计 教学设计
课题 算法的设计 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 五年级
教材分析 该教材旨在培养学生科学精神和科技伦理，提升自主可控意识，培养社会主义核心价值观，提升数字素养与技能，为中学阶段信息技术课程的学习奠定基础。该教材具有以下优点：1. 立足核心素养。课程目标指向学生核心素养，主要包括信息意识、计算机思维、数字化学习与创斯、信息社会责任。2. 坚持课程育人。发挥课程育人功能，着力帮助学生学会数字时代的知识积累与创新方法，引导学生在使用信息科技解决问题的过程中遵守道德规范和科技伦理，培育学生正确世界观、人生观、价值观，促进学生在数字世界与现实世界中健康成长。3. 体现课程体系。注重信息科技知识体系建构，依据核心素养和学段目标，按照学生的认知特征和信息科技课程的知识体系，围绕数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能六条逻辑主线，统筹设计各学段学习内容模块，体现循序渐进和螺旋式发展。4. 做到理实并重。强化信息科技学习的认知基础，吸纳国内外信息科技前沿成果，基于数字素养与技能培育要求，注重基本概念和基本原理学习。按照“场景分析一原理认知一应用迁移”组织课程内容，从日常生活、学习和工作的信息科技实践应用出发，引导学生发现问题、提出问题、分析问题和探究现象的机理，学习和理解相应科学原理，帮助学生用所掌握的原理解释相关现象或解决相关问题，提升学生知识迁移能力和学科思维水平，突显生活化，体现“科”与“技”并重。
学习目标 1. 信息意识：知道用算法解决问题的一般步骤。初步形成用算法解决问题的思维方式。能够利用算法思维解决生活问题。2. 计算思维：在典型的信息科技应用场景中，能识别系统中的输入、计算、输出环节，发现大的系统可以由小的系统组成。3. 数字化学习与创新：尝试采用不同方法解决同一问题，能用自然语言、流程图等方式， 基于算法的顺序、分支和循环三种基本控制结构，正确进行问题求解的算法描述。4. 信息社会责任：用社会公认的行为规范进行网络交流，并遵守相关的法律法规。
重点 掌握简易最短路径算法的设计。
难点 掌握算法设计的一般过程。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
激趣导入 【图片展示+提问】生在对问题进行分解、抽象、建模后，可以设计出问题的具体解决方法，并以此形成算法。学校新到一批教材，需要从仓库运送到信息科技教室，准备让送货机器人来帮忙完成送货。为了提高运送效率，需要设计机器人送货最短路径的算法，你会怎样设计呢？ 思考、讨论 通过提问的方式引发学生思考，吸引学生的注意力。
讲授新课 【讲授】一、问题描述与分解问题描述：从所有可能的路线中，找出一条把教材从仓库运送到信息科技教室总长度最短的路径。规模分解：把全路程规划分解成，从起点仓库到必经点风雨连廊，再到到信息科技教室两段路线各自最短路径的规划，最后可以合并两条最短路径。步骤分解：第一步找出从仓库到风雨连廊共有几条路径，第二步计算出每条路径的路程长度，第三步比较每条路径的长度，第四步选择最短的路径。【讲授】二、抽象与建模抽象：（1）把每一个经过点抽象成地图上的一个个节点。（2）把节点之间弯曲的路抽象成线段。（3）把节点之间的路程抽象成具体数据。建模：对分解后的两段路径分别求解，每种路径的长度为各段分路程之和。数学关系模型为：总路程 = 各段分路程之和。例如，从仓库到风雨连廊有 2 种路径，分别是 S1=L1+L3，S2=L2+L4。【想一想】利用这个数学关系模型分别计算，从仓库到风雨连廊，再到信息科技教室这两段所有路径的长度。【讲授】三、算法设计和描述自动送货机器人最短路径算法描述：先考虑规模分解后的从仓库到风雨连廊之间的路径，找出所有可能的路径，计算它们的长度，比较后找出长度最短的路径，按最短路径执行操作。步骤 1：找出第一条路径 S1。步骤 2：找出第二条路径 S2。步骤 3：计算 S1 的总长度。步骤 4：计算 S2 的总长度。步骤 5：比较两条路径的长度，选择长度较短的那条路径。输入：L1，L2，L3，L4。输出：最短路径。 听讲 教师通过讲授课程内容，向学生传授知识。学生通过听讲和观察，学习基础知识。另外，通过小组交流，促进学生的学习，充分发挥学生的主观能动性。
课堂练习 思考并回答 培养学生分析问题及语言表达能力；根据学生的答题情况实时掌握其知识的掌握情况。
课堂小结 一、问题描述与分解二、抽象与建模三、算法设计和描述 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。
板书 听讲、做笔记（记录重点内容）。 帮助学生梳理所学的各个知识点，有利于学生把握重点，起到深化巩固的作用。
课后作业 【作业布置】根据抽象后的图例数据，你能找出从仓库到信息科技教室的最短路径吗？ 接收并记录作业 让学生通过课外作业的形式复习、巩固所学内容，强化对所学知识的掌握。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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