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信息科技 五下
第11课《查表计算》教学设计
教学内容与学习对象分析：
一、教材内容分析
本课内容主要包括“认识查表计算”和“用查表计算解决实际问题”两部分，重点学习的大概念是“计算系统可以抽象为输入、计算和输出三个典型环节”，聚焦于大概念中输入与输出的对应关系。
本课是第三单元的第3课，围绕五下第9课“控制系统中的计算”中涉及到的多种计算类型中的查表计算展开深入学习，且与五下第5课“控制系统的三个环节”和第 10课“计算机在控制系统中的作用”等内容密切相关。同时与第12课“条件计算”共同构成常见的计算类型，也为六年级下册中自动控制系统的反馈与优化做好认知铺垫，实现知识的螺旋上升。
本课继续围绕“算法”核心逻辑主线展开，融合了“数据”“信息处理”等多条逻辑主线。主要探讨了查表计算的概念和查表计算的应用场景，并探究“车辆登记情况查询系统”“停车计时收费系统”等多种控制系统，将生活中的对应关系抽象为计算机中的查表计算，体验控制系统中查表计算的实际运用，从而增加对控制系统通过计算实现控制原理的理解。
二、学习对象分析
本课学习对象为五年级学生。在五年级上册，学生已经学会使用流程图描述顺序结构和分支结构两种算法控制结构，经过五下前两个单元的学习，认识了控制系统可以抽象为输入、计算、输出三个典型环节，对控制系统中的计算有查表计算和条件计算两种方式有初步认知。同时，学生们也已初步感知了计算机在控制系统中的作用，并对生活中各种各样的控制系统有了一定的认识。五年级的学生能够从较多的数据中获取到关键信息，但学生在运用变量来抽象表示某一数据的思维习惯尚待强化，在算法验证过程中，对于代码中的字典数据和生活中的二维数据表的对应关系可能会存在较大的疑惑。学生较难从生活中实际案例中的查表计算应用抽象出“查询表”和“查询的数据”两个基本条件，无法在案例中找到对应关系。因此，确定教学的难点为引导学生将生活中的对应关系抽象为计算机中的查表计算。
教学目标分析(含核心素养导向)：
1.通过摩尔斯电码表及车辆登记情况的查询，理解查表计算的概念，了解计算是控制系统的核心，感悟查表计算在控制系统中的重要性和应用价值。
2.能用流程图描述查表计算的算法，感受查表计算在控制系统解决问题中具体运用的过程。
教学重点：理解查表计算的概念。 教学难点：查表计算中对应关系的抽象。
教学过程：
一、探索：查表计算的初步认识
1.根据教师给定的摩尔斯电码（— —··）（···—）（—·— —），在出示的表1摩尔斯电码表中进行查找，找一找教师的英文名。
2.简述查询到教师的英文名是什么，以及得到查询结果的过程。
3.根据教师讲解，积极思考并理解“查表计算”的概念。
【教师引导】教师出示摩尔斯电码表和摩尔斯电码。引导学生根据给定摩尔斯电码在摩尔斯电码表中进行查询。选择最快举手的同学回答查询的结果以及查询的过程。
【预设】生1：查询得到老师的英文名是ZHY。
教师：你是如何查询得到老师的英文名的呢？能和大家说一说你的查询过程吗？
【预设】生1：（— —··）对应的字母是Z，（···—）对应的字母是H，（—·— —）对应的字母是Y，由此得到老师的英文名是ZHY。
3.教师根据学生的回答进行概括：在查询表中，通过一对一匹配找到对应的结果，得到老师的英文名，这一过程就叫做查表计算。揭题并板书本课课题。
【设计意图】相较于停车场管理系统，创设摩尔斯密码查找英文名活动，具有较强的课堂互动性，旨在培养学生的信息解码与查表能力，增强学生对信息检索和匹配的理解。通过实际操作，使学生不仅能感受到摩斯密码的独特魅力，还能深刻理解在特定表中，如何通过精准匹配找到所需信息，让学生在实例中初步感知概念。
二、建构：查表计算的分析运用
活动一：查询车辆登记情况
1.根据学习单内容，打开Python编程软件，打开“车辆登记情况查询.py”程序，运行程序，输入车牌号码，查询车辆登记情况，将查询到的结果记录在任务记录单中。两人小组讨论，思考哪辆车查询不到登记信息以及查询不到登记信息的原因。
2.仔细观察教师给定的系统后台的车辆登记情况数据表，观察表内数据，并与查询数据进行比较，再次思考浙Z44444查询不到登记信息的原因，并准备回答。
3.讨论交流如何完善数据表使得车牌号为浙Z44444的车辆能进入系统后台。
4.根据活动结果，集体总结归纳查表计算的两个基本条件。
【教师引导】简单演示程序的运行过程，以“浙Y22222”为例进行查询，在演示过程中要强调车牌号输入的正确性，注意英文字母必须要大写。组织学生开展小组活动，讲清活动要求；教师巡视，对小组活动过程进行个别辅导，观察学生在活动中遇到的困难，为有困难的学生提供帮助。请查询任务完成快的小组汇报查询结果，并交流查询不到某个车牌号的原因。
【预设】生1输入车牌号码错误，车辆均查询不到对应的登记信息。
教师引导学生按照给定表格正确输入车牌号码，其中英文字母要大写。
【预设】生2：浙Z44444查询不到对应的车辆登记信息。
教师：查询不到的原因可能是什么呢？（生2：可能输入有错误，可能浙Z44444不在系统的数据表中）
5.出示系统后台车辆登记情况数据表，请学生回答哪几个车牌号不在表中。对学生解决方案进行评价。
6.教师引导学生总结归纳查表计算的两个基本条件：查询表和查询的数据。该系统中， 查询表是车辆登记情况数据表，查询的数据是识别到的车牌号码。
【设计意图】通过车辆登记情况查询活动，使学生亲身体验查表计算的过程，加深对查表计算的理解与认识。在观察控制系统后台的车辆登记情况数据表、对比查询结果以及完善数据表的活动中，帮助学生理解查表计算的原理，掌握查表计算的两个基本条件。为了避免给现实生活中真实车牌号的车主带来困扰，本环节以虚构的车牌号作为学习载体。
活动二：完善“停车计时收费”的算法流程图
1.观看用Python程序模拟的的简易“停车计时收费系统”工作流程的视频。
2.仔细分析“停车计时收费系统”查表计算算法流程，小组讨论交流并完成流程图绘制，并准备汇报。
3.思考以下两个问题，并准备发言。
（1）停车计费收费控制系统的查询表是什么？（2）查询数据又是什么？
【教师引导】为了方便家长们的日常接送，校园外面也设立了一个计时收费停车场，停车场边树立了一块牌子，上面标明了停车收费的标准。播放用Python程序模拟的的简易“停车计时收费系统”工作流程的视频。巡视学生流程图绘制情况，在过程中鼓励学生使用变量（“停车计时收费系统”算法流程图）以使流程图更加清晰，也便于辅助后续代码编写。并利用手机及时拍摄有代表性的小组完成的流程图，做好学生作业展示准备。请被老师展示出作品的小组进行汇报，说明填写的原因，并进行点评。特别关注使用变量表示流程图的学生占比。
3.请学生思考并回答这一控制系统的查询表（停车计时收费数据表）和查询的数据（停车时长）。
【设计意图】通过引领学生亲历“停车计时收费系统”的查表计算过程，并让学生动手绘制流程图，将生活中的对应关系抽象为查表计算，加深对“停车计时收费系统”算法的理解。通过小组合作完成算法流程图，培养学生的团队协作能力和动手能力。同时，引导学生使用变量简化流程图，提升他们的逻辑思维和抽象表达能力，为后续编程学习奠定基础。
活动三：验证算法的合理性
1.阅读“停车计时收费系统.py”程序，观察“数据表”定义部分，想一想①②各部分表示什么含义？
2.根据给定的停车计时收费标准，将程序中“数据表”补充完整。运行程序验证是否与预期结果一致。
3.率先完成任务的同学上台演示，讲解完善过程，其他同学倾听后继续完善自己的程序。将完成的程序提交给老师。
【教师引导】引导学生在程序中找到定义“数据表”的部分，阅读程序并思考各部分代表的含义。巡视，仔细观察学生活动情况，对活动过程中遇到困难的同学给予个性化的帮助。
【预设】生1将英文的冒号，错输入成中文的冒号，从而导致程序运行出错。教师引导学生学会阅读并理解程序中简单的报错信息，从而能及时改正程序中错误。
【预设】生2停车时长和停车费用一一对应错误。教师提醒学生完善“停车计时收费数据表”时，必须根据给定的数据完善数据表，停车时长和停车费用要一一对应。
3.关注演示学生操作的规范性、对知识讲解的科学性，如有遗漏及时补充。
【设计意图】本环节设计旨在引导学生通过实际编程操作，深化学生对查表计算的理解与应用能力。通过“停车计时收费系统”的程序实践，学生不仅能明确数据表中各字段的含义（如停车时长、停车费用等），还能根据实际需求进行数据的补充与扩展。
三、应用：生活中的查表计算
小组内讨论如下问题，并派代表准备发言：生活中还有哪些控制过程可以用查表计算来实现？并从查表计算的两个基本条件出发分析该控制过程。
【教师引导】巡视，观察学生讨论情况，引导学生从身边挖掘查表计算的例子。待学生讨论一分钟后，请3位举不同例子的学生回答。
【预设】生1：上学时，我们根据课程表查询明天第三节课是什么，这一过程就是查表计算。
教师：查询的数据是什么？查询表是什么？（生1：查询的数据是星期和节次，查询表是课程表）
【预设】生2：爸爸妈妈给我们买衣服，根据我们的身高体重选择对应的尺码，这一过程也是查表计算。查询的数据是身高和体重，查询表是尺码表。
【预设】生3：每学期期末，我们根据这学期获得的点赞数，到老师处兑换相应的奖品，也是查表计算。查询的数据是点赞数，查询表是奖品兑换表。预期回答：学生能明确分析出查询表和查询的数据即可。
【设计意图】通过生动具体的实例，引导学生深入探索查表计算在日常生活中的广泛应用。通过将抽象的查表计算概念转化为贴近学生生活的场景，如购物、出行、学习管理等，旨在使这一概念变得直观易懂。此过程能让学生深刻体会到查表计算与实际生活的紧密联系，培养将理论知识应用于实践的能力。
四、小结：归纳总结，加深理解，结合板书，表述对查表计算概念的理解。
【教师引导】引导学生从概念的角度分析查表计算，提问一名主动举手的学生。
【设计意图】结合板书全面回顾课堂所学，通过师生共同总结，巩固学生对停车计时收费系统及其查表计算原理的理解。
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