资源简介

“数学计算小能手”单元教学设计
（一）单元基本信息
学科 信息科技 实施年级 五年级下期 设计者 张川
《课程标准》模块 身边的算法
单元名称 数学计算小能手
单元课时 3
（二）单元教学规划
1.主题概述1.1核心概念本单元属于“身边的算法”模块中的“算法的描述”部分，主要对应《课程标准》“身边的算法”模块的内容要求（1）（2）和（3）。本单元涉及的核心概念是“循环结构”，其中包括“循环退出条件”、“循环体”、“循环变量”、“计数循环”、“条件循环”等次要概念。1.2内容结构通过本单元的学习，学生需要掌握三大控制结构中的循环结构，而循环结构又可以根据循环退出条件的不同将分成计数循环和条件循环两种类型。在学会循环结构的基本知识以后，学生还要能够对实际情境进行分析，提取出循环退出条件、循环体、循环变量等组成内容，使用流程图设计出解决问题的算法，并编写出程序对算法进行验证。在循环结构的流程图中有一个“指回去”的箭头，表示执行一次循环体后返回循环退出条件的过程，此时如果满足循环退出条件则会结束循环结构的执行，此处是学生理解上的一个难点。在本章的学习过程中，可以在程序执行的过程中观察循环体中各变量值的变化情况和计算指令的结果，这种方法可以帮助学生更为清晰地理解循环结构的执行过程。本章包含3个课时，第1课时以初识循环结构和认识计数循环为主要内容；第2课以认识条件循环为主要内容；第3课时以“求1+2+3+…+100的和”为切入点，将计数循环和条件循环进行对比分析，寻找它们不同的适用场合。依次点学号点偶数学号我和高斯比一比理解计数循环结构的作用及组成。学会使用流程图描述计数循环算法。认识“重复执行几次”指令，并能根据算法编写计数循环程序。理解条件循环结构的作用及组成。学会使用流程图描述条件循环算法。认识“重复执行直到”指令，并能根据算法编写条件循环程序。在实际情境中，应用循环结构的知识，设计算法并编程实现算法。了解计数循环和条件循环的区别与联系。能根据具体问题，选择合适的循环结构，并能说明理由。1.3教学过程数学计算小能手第1课时首先，用顺序结构画出“依次点学号”的流程图；然后，出示使用计数循环表示依次点学号的流程图，并介绍计数循环的结构及执行过程；最后，使用“重复执行几次”指令编程实现算法。第2课时首先，通过“点偶数学号”这一情境，引出可以使用“关系表达式”表示循环退出条件；然后，导引学生观察条件循环的流程图，了解条件循环的写法及执行过程；最后，使用“重复执行直到”指令编写程序实现算法。第3课时首先，对“求1+2+3+…+100的和”这个问题进行分析，由于重复的次数明显是100，所以可以使用计数循环解决这个问题。接着，对“求1+2+3+…加到几时总和能够超过1000”这个问题进行分析，学生可以将“总和超过1000”转化为关系表达式“总和>1000”，从而确定使用条件循环解决该问题。最后，通过对解决这两个相似问题的过程进行的回顾，对两种循环结构的适用情境进行归纳总结，为今后解决实际问题打好理论基础。1.4育人价值本单元围绕依次点学号、将一串有规律的数字相加等与数学计算紧密相关的问题开展教学，让学生理解循环结构的结构组成、执行过程和应用场景。了解循环结构不仅可以表示重复执行某些指令，还可以表示一组有规律的数，并对这些数值进行计算。使用循环结构描述一串包含很多元素的有规律的数字并将它们相加，在这一过程中我们通过描述出数字规律的方法间接地表示出这些数字，再通过程序让计算按规律计算出这些数字，并对这些数字进行累加。由于数值的个数较多，使用顺序结构直接罗列出这些数字的方法几乎是不可行的，通过这种对比让学生学会循环结构这样一种思维工具，使用它可以让生活中处理类似问题的过程更加加科学高效。同时，让学生可以感受数字世界的运行原理，初步养成计算思维。
2.主题学情分析通过五年级上册的学习，学生已经在上学、放学等情境中对算法在生活中的应用产生了初步的理解；通过超市购物的情境对数据的输入、处理、输出的过程进行了探索，通过天气影响运动会能否举行的探究，以及根据得分对获奖情况的判断熟悉了分支结构。这些知识都为本单元学习循环结构打下了牢固的基础。从本单元开始，学生将学习循环结构的知识，能够通过流程图描述循环结构，还能编写程序实现算法，得出运算结果。
3.教学环境有网络的计算机教室、流程图绘制软件、图形化编程软件
4.单元教学目标了解计数循环和条件循环的执行过程，能根据真实情境画出计数循环的流程图，并编程实现。学会使用循环结构间接描述一串包含很多元素的有规律的数字的思维方式。通过解决这两个相似的数字累加问题的过程，区分两种循环结构的适用情境。
5.教学过程
课时 任务序号 教学主要任务
第1课时依次点学号 任务1 对比顺序结构与循环结构，理解循环结构的优势。
任务2 根据流程图解释计数循环的执行过程。
任务3 编写计数循环的程序。
第2课时点偶数学号 任务1 了解条件循环的循环退出条件的写法。
任务2 根据流程图描述条件循环的执行过程。
任务3 编写条件循环的程序。
第3课时我和高斯比一比 任务1 根据情境画出计数循环结构的流程图并编写程序。
任务2 根据情境画出条件循环结构的流程图并编写程序。
任务3 对比两种循环结构，找出它们结构和功能上的区别，以及各自的适用情境。
6.评价建议
需评价的任务 评价建议
第1课时任务1、2、3 评价内容：用自己的话解释相关概念，使用流程图描述算法，并编程实现。评价标准：清晰地解释相关概念，准确地描述算法，独立编写程序并能得出正确的运行结果。评价方法：自主验证、教师检查、组内自查、组间互查。赋值方法：进行相应的赋分。
第2课时任务1、2、3
第3课时任务1、2、3
（三）课时教学设计
第1课时 依次点学号
1.课时教学内容分析本节课是“数学计算小能手”单元的第1课时，教学内容是通过10位同学排队依次点学号的情境展开的。一位小朋友画出了顺序结构的流程图，一位小朋友画出了循环结构的流程图，相比之下循环结构的流程图更加简洁，这就引出了对循环结构这种控制结构的学习。在本节课中学习的是按规定次数进行重复执行的计数循环，循环退出条件是“重复几次”，编写程序时要使用“重复执行几次”指令。
2.课时学情分析通过前一册教材的学习，学生已经对算法产生了初步的理解，并学习了顺序和分支两种程序结构。从本课开始，学生将开始学习循环结构中的计数循环，这种循环结构是按指定的次数里德重复执行的，学生理解起来比较容易。在理解执行过程的基础上，学生还要能够画出计数循环的流程图并编写程序解决问题。
3.课时教学目标通过对比顺序结构与循环结构，理解循环结构的优势。能根据流程图说明计数循环的执行过程。能根据流程图编写计数循环的程序。
4.教学环境有网络的计算机教室、流程图绘制软件、图形化编程软件
5.教学过程
教学环节 教师与学生活动 教学意图
引入新课 抛出问题：依次点学号的过程应该用怎样的流程图表示呢？出示任务：画出点学号的流程图。引导总结：使用顺序结构画出的流程图太长了，而学号是一串有明显规律的数字，我们可以使用循环结构表示出它们的规律，从而间接地表示出这一串数字。引出课题：计数循环。 设置情境。
任务一 学习新知：计数循环的结构和优势。出示任务：学生观察顺序结构与循环结构的流程图，你觉得使用哪种结构更好？ 通过与顺序结构的对比，让学生了解循环结构的优势。
任务二 学习新知：计数循环的执行过程。出示任务：学生阅读计数循环的流程图，然后小组讨论它的执行过程，再进行全班交流。 通过流程图，让学生理解计数循环结构的执行过程。
任务三 学习新知：“重复执行几次”指令。出示任务：学生先运行程序案例，再模仿案例编写自己的程序。 能够使用“重复执行几次”指令，编写具有计数循环结构的程序。
6.课时教学板书设计 计数循环结构判断框（重复次数）未达到次数：继续重复执行已达到次数：退出循环
7.课时作业设计完成“练一练”中的题目。
第2课时 点偶数学号
1.课时教学内容分析本节课是“数学计算小能手”单元的第2课时。教学内容是通过点出具有偶数学号同学的情境开展教学的，在这一情境中，由于全班只有45名同学，当点出的学号大于45时就表示所有的学号都已经点过了，此时可以使用关系表达式“学号>45”作为循环退出条件，这种使用关系表达式作为循环退出条件的循环结构称为条件循环。在编写程序时要使用“重复执行直到”指令。
2.课时学情分析通过前一节课的学习，学生对循环结构了有一定的了解，并且学习了计数循环。在这一节课中将使用关系表达式作为循环退出条件。学生在描述循环结构的执行过程时，要先计算出关系表达式的结果，再判断是否需要进行循环执行。这一过程会运用到五年级上册关系表达式的知识，在使用之前学生需要对其进行复习和巩固。
3.课时教学目标能找出条件循环与计数循环的不同之处。能根据流程图描述条件循环的执行过程。能编写包含条件循环的程序。
4.教学环境有网络的计算机教室、流程图绘制软件、图形化编程软件
5.教学过程
教学环节 教师与学生活动 教学意图
引入新课 抛出问题：点偶数学号时，当学号大于45时就表示所有学生都点过了，如何能利用这一信息表示循环的退出条件？出示任务：讨论新的循环退出条件的表示方法。引导总结：可以使用关系表达式表示循环退出条件。引出课题：条件循环。 设置情境。
任务一 学习新知：条件循环使用关系表达式作为循环退出条件。出示任务：你们看条件循环与计数循环相比，有哪些不同？ 将关系表达式与循环结构的知识结合，理解条件循环。
任务二 学习新知：条件循环的执行过程。出示任务：学生根据流程图，在纸上写出自己认为的循环结构执行过程，然后进行组内讨论，各小组统一意见后进行全班交流。 让学生理解条件循环的流程图。
任务三 学习新知：“重复执行直到”指令。出示任务：学生先运行程序案例，再模仿案例编写自己的程序。 让学生学会使用“重复执行直到”指令编写具有条件循环的程序。
6.课时教学板书设计 条件循环判断框（关系表达式）表达式为假：继续重复执行表达式为真：退出循环
7.课时作业设计完成“练一练”中的题目。
第3课时 我和高斯比一比
1.课时教学内容分析本节课是“数学计算小能手”单元的第3课时。教学内容是通过对“求1+2+3+…+100的和”这一问题的讨论和分析展开的。在之前的课中，学生已经学习会使用循环结构表示一串有规律的数字，这节课将在此基础之上，把这一串数字相加到一块儿得到最终的结果。本节课也是一节综合运用课，学生需要对前两节课所学知识进行迁移才能解决本节课的问题。通过对比、分析与应用学生将进一步打牢知识基础，为今后的学习做好准备。
2.课时学情分析通过前两节课的学习，学生已经对计数循环和条件循环这两种循环结构有了一定的了解。在这节课中，将会通过一个数学计算的例子对两种循环结构进行对比分析，其中计数循环更适合有确定重复次数的情况，而条件循环更适合能列出关系表达式作为循环退出条件的情况。在比较时教师要引导学生观察程序的执行过程对两种循环进行比较，这样会更加生动直观地了解它们的区别。
3.课时教学目标应用计数循环的知识画出流程图并编写程序。应用条件循环的知识画出流程图并编写程序。对比两种循环结构，描述它们的区别，以及各自的适用情境。。
4.教学环境有网络的计算机教室、流程图绘制软件、图形化编程软件
5.教学过程
教学环节 教师与学生活动 教学意图
引入新课 抛出问题：如何设计算法求1+2+3+…+100的和？出示任务：设计算法并画出流程图。引导总结：我们要先表示出一组有规律的数，再将它们进行累加。 引出课题：我和高斯比一比。 设置情境。
任务一 学习新知：在循环中对变量进行累加。出示任务：根据情境画出计数循环的流程图并编程实现。 使用计数循环设计求一串有规律数字相加之和的算法和程序。
任务二 学习新知：输出循环变量的值。出示任务：根据情境画出条件循环结构的流程图并编程实现。 让学生理解输出循环变量的作用。
任务三 学习新知：计数循环与条件循环的异同。出示任务：对比两种循环结构，找出它们的区别，以及适用的情境。 理解两种循环的异同及适用情境。
6.课时教学板书设计我和高斯比一比计数循环：求1+2+3+…+100的和条件循环：求1+2+3+…的和何时超过1000知道重复的次数知道要达到的条件
7.课时作业设计完成“练一练”中的题目。

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