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第2课《算法执行有特点》教学设计
课题 算法执行有特点 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 五年级上
核心素养目标 信息意识：认识到算法执行中输入、输出、执行者的重要性，能理解信息在算法执行中的作用，提升对信息的敏感度和认知能力。计算思维：学会梳理算法执行的输入、输出流程，设计简单算法并考虑输入输出的合理性，培养学生逻辑分析、步骤拆解的思维方式。数字化学习与创新：借助计算机程序数字化工具，体验将算法转化为程序的过程，尝试设计简单的输入输出程序，激发创新意识。信息社会责任：了解输入数据准确性的重要性，明白错误输入可能导致不良后果，培养学生严谨的信息处理态度，树立对信息负责的意识。
教学重点 1、认识算法的特点，了解算法包含执行者和输入输出。
教学难点 1、结合自动升旗装置分析算法的执行者、输入和输出。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 板书课题。1、新知导入观看视频除了手动我们还可以让国旗自动升顶，这就需要安装电动升旗装置。除了电动升旗装置，我们还需要精密计算才能保证升旗仪式顺利完成。 观看视频，学习新知引入，观看教学视频。 将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解：一、算法要有执行者五星红旗的升起，离不开小智和同学们的操作执行。想一想，如果采用电动升旗装置完成升旗仪式，其中除了人的参与，还有其他执行者吗 除了人的参与，还有其他执行者，比如电动升旗装置的硬件部分（电机提供动力、控制器接收指令并调控电机运转、传感器检测国旗位置等）和软件部分（内置的算法程序，用于控制升旗速度、判断升旗状态等）。活动一：分析升旗仪式算法的执行者1949年10月1日的开国大典上，毛主席亲自按动连通电动旗杆的电钮，五星红旗在国歌声中冉冉升起，向全世界宣告中华人民共和国成立。试着了解开国大典升旗的故事，讨论电动升旗的执行过程，并将图 3-2-1 填写完整。开国大典上，毛主席通过按动电钮启动升旗，但升旗过程是由电动升旗装置完成的。因此,不管是人还是电动升旗装置,他们都是升旗仪式的执行者。每个算法都有执行者，算法的执行者可以是人或机器。由于计算机执行效率高，不易出错，所以人们经常使用计算机来执行算法。活动二：尝试在编程平台上描述出旗路线1.升旗前，升旗手需要沿着一定的路线到达升旗台。你能用自然语言描述如图 3-2-2 所示的出旗路线吗 （出示图片）答：升旗手先向前走 100 步，等待 1 秒；然后向左转 90 度，等待 1 秒；最后再向前走 100 步，到达升旗台。2.参考图 3-2-3，在计算机编程平台上，你能用合适的“语言”来描述这个出旗路线吗 （出示图片）答：首先执行 “移动 100 步” 指令，接着 “等待 1 秒”；然后执行 “设置运动方向为 - 90 度” 指令，再 “等待 1 秒”；最后执行 “移动 100 步” 指令，以此完成出旗路线的编程描述。让计算机执行算法，必须先将算法描述成计算机能“懂”的语言，这样，计算机就会按步骤执行算法。小科提示：计算机程序是指计算机解决某个问题或完成某项任务时执行的一组指令程序可以通过图形化编程软件或代码缩程软件来实现。程序中的指令可以是图形化形式，也可以是包含运算符、字符等的文本形式，如图所示。（出示图片和视频）拓展阅读目前已知最早的算法出现在公元前 400一前 300年，由古希腊数学家欧几里得发明。欧几里得算法可以求出任意两个正整数的最大公约数。我国古代数学专著《九章算术》中也记载了求两个正整数最大公约数的算法--更相减损术。除了《九章算术》，我国古代还出现过其他涉及算法的著作，如《孙子算经》《数书九章》等。二、算法有输入输出计算机执行算法，会有数据的输人和输出吗 活动一：探析计算机执行算法的输入、输出观看图 3-2-4所示开国大典电动升旗装置的反复试验记录，尝试编写程序，体验升旗装置设计者的辛苦!（出示图片）解决国旗的平均上升速度问题,是通过给定预估数据反复试验来获得的。因此，电动升旗的算法需要输人数据，经判断后再反馈结果。是否需要输人数据取决于算法的设计，如果所需的数据已经包含在算法里，算法执行时就不再需要输人，反之则需要输人。要让计算机执行算法，需要将算法编写为程序，并通过计算机运行，从而完成算法的执行。拓展阅读输入数据的准确性重要性案例一：银行转账时，输入错误的收款账号（输入数据错误），会导致资金转入他人账户（输出结果错误），造成财产损失。案例二：医院做检查时，输入错误的患者信息（如姓名、年龄），会导致检查报告对应错误（输出结果错误），影响诊断。小科提示：计算机程序里常常会用到输入和输出指令，输入指令会在计算机程序运行时等待用户输入数据，用户输入后程序才执行后续指令，如图(1)所示。输出指令是为了让大家看到计算机程序的执行结果，如图(2)所示。 输入和输出的内容根据算法设计需要可以进行更改，如图(3)所示。（出示图片）三、课堂练习完成教材20—21页相关课堂练习题。四、拓展延伸1、输入输出的形式多样性输入形式：可以是文字输入（如在搜索框输入关键词）、语音输入（如对智能音箱说 “播放音乐”）、图像输入（如手机扫描二维码）、动作输入（如按下电梯按钮）等。输出形式：可以是文字输出（如手机短信内容）、声音输出（如闹钟铃声）、图像输出（如电视画面）、动作输出（如机器人的机械臂运动）等。2、不同执行者的优劣势对比类型优势劣势举例人类思维灵活，能处理复杂、突发情况执行速度慢、易疲劳出错、效率低设计师设计服装（优）人工统计大量数据（劣）计算机执行速度极快，存储和计算能力强依赖程序设计、缺乏自主创造力计算全校学生成绩（优）自主创作无参考的艺术画（劣）普通机器执行特定任务时效率高、稳定性强功能单一，灵活性差精准控制国旗升降（优）让洗衣机自主判断并清洗不同材质的特殊衣物（劣）3、生活中的输入与输出实例实例一：智能家居系统输入：语音指令 “调节客厅空调至 26 度并拉上窗帘”、手机 APP 的远程控制指令；输出：空调调整到 26 度、窗帘自动拉上，同时系统反馈执行状态的提示音或手机 APP 通知。实例二：智能快递柜输入：取件人输入的取件码、快递员存入快递时的操作指令；输出：快递柜门弹开、快递存入成功的提示灯和声音，取件人取件后柜门关闭的状态。实例三：自动售货机输入：选择商品的按键操作、投入的货币或移动支付指令；输出：对应商品掉落、找零（若有）、交易成功的提示音，同时记录销售数据。 完成思考，采用电动升旗装置完成升旗仪式是否有其他执行者。完成活动：分析升旗仪式算法的执行者。完成活动：尝试在编程平台上描述出旗路线。学习小科提示，理解什么是计算机程序。学习拓展阅读，了解最早的算法。完成活动：探析计算机执行算法的输入、输出。完成拓展阅读，学习输入数据的准确性重要性。完成课堂练习。进行课外知识拓展。 提出疑问、引导学生进行思考，自然引入课堂。结合开国大典上自动升旗装置案例，引导学生分析电动升旗的执行过程，初步认识算法包含执行者。结合具体示例图片，引导学生用自语言和流程图的方式进行路线描述，在问题解决中强化对编程应用的感知。图文和视频结合，认识什么是计算机程序以及如何借此呈现完成任务。拓宽学生所学，帮助学生了解目前已知的最早算法。引导学生从开国大典自动升旗装置中感知算法的输入和输出，深化对算法的认识。结合具体的案例学习算法输入的准确性和重要性。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。
课堂小结 算法执行有特点1、进行新知引入2、算法要有执行者3、算法有输入输出4、完成课堂练习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 以小组为单位，分析 “学校广播系统播放通知” 的过程，梳理出该过程中的输入、输出和执行者，制作成简单的表格，下次课进行小组展示。如果在电动升旗算法中，输入的国旗预估高度数据偏小，会导致什么输出结果？请说明原因，并用文字表达出来。 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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