资源简介

第7课 重复操作用循环 教学设计
课题 重复操作用循环 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 五年级
教材分析 本课是算法结构学习的进阶课，承接顺序、分支结构，以行人过红绿灯路口和热水壶自动断电等生活场景为载体，引导学生认识算法的循环结构，理解“重复执行指定步骤直到满足条件”的算法思想，学习用流程图描述循环结构，为后续复杂算法学习奠定基础。
学习 目标 1. 信息意识：能识别生活中需要重复操作的场景，知道循环结构是算法的重要组成部分。 2. 计算思维：能分析循环结构的重复操作和终止条件，用流程图描述循环结构。 3. 数字化学习与创新：能将生活中的重复操作转化为循环算法，培养分析问题、解决问题的能力。 4. 信息社会责任：体会循环结构让算法更高效，感受算法在智能控制中的作用。
重点 观察、发现生活中的循环结构，能用流程图描述循环结构。
难点 准确识别循环体和循环终止条件，设计合理的循环算法。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
复习导入 对比旧知 1. 回顾已学结构： 顺序结构：按顺序依次执行步骤 分支结构：根据条件判断，选择不同执行路径 提问：“生活中有些操作需要重复做很多次，比如等红绿灯要反复看灯直到变绿，这时候算法该怎么描述？” 3. 引出课题：重复操作用循环，明确本课要学习重复执行的循环结构。 1. 回顾顺序、分支结构的特点。 2. 结合生活经验，思考“重复操作”的场景，产生探究兴趣。 3. 明确本课学习方向。 对比已学结构，自然引出循环结构，激活学生生活中的重复操作经验。
探究新知1 过马路的循环算法 活动1：分析行人过红绿灯的循环结构 1. 出示过马路情境：到达路口后，需要反复观察红绿灯直到绿灯亮起。 2. 先梳理顺序结构步骤： ① 到达路口 → ② 观察并等待绿灯 → ③ 绿灯亮起 → ④ 过马路 → ⑤ 到达对面 3. 拆解“观察并等待绿灯”步骤：需要重复执行“观察红绿灯”，直到“绿灯亮起”才停止。 4. 引入循环结构：把重复操作封装为循环，用菱形框表示判断条件“绿灯未亮起？”。 5. 绘制循环流程图，强调：只要条件满足（绿灯未亮），就重复执行观察操作；条件不满足（绿灯亮起），则退出循环。 1. 理解过马路情境，分析“等待绿灯”的重复操作。 2. 对比顺序结构，发现重复步骤可以用循环优化。 3. 认识循环结构的核心：重复执行+终止条件。 4. 尝试绘制循环流程图，理解“是/否”分支的循环逻辑。 从熟悉的过马路场景入手，让学生直观感受循环结构的“重复执行+条件终止”逻辑。
探究新知2 生活中的循环案例 活动2：分析热水壶自动断电的循环结构 1. 出示热水壶场景：水温低于100℃时持续加热，达到100℃后自动断电。 2. 引导梳理循环逻辑： 循环体：读取水温、继续加热 循环条件：水温低于100℃ 终止条件：水温≥100℃，停止加热 3. 绘制热水壶流程图，对比过马路案例，总结循环结构的共性： 有需要重复执行的操作（循环体） 有判断是否继续重复的条件（循环条件） 满足条件时重复，不满足时退出循环 4. 拓展：交通信号灯红黄绿交替、空调制冷等也是循环结构。 1. 理解热水壶自动加热的重复操作。 2. 拆解循环体和循环条件，对应流程图的判断框。 3. 对比两个案例，归纳循环结构的核心要素。 4. 列举生活中的其他循环场景（如扫地机器人、洗衣机定时）。 通过第二个生活场景，强化循环结构认知，让学生体会循环结构在智能控制中的应用。
探究新知3 交通信号灯的拓展应用 活动3：了解交通信号灯时长设置 1. 介绍智慧交通：路口红绿灯时长会根据车流量、人流量动态调整。 2. 展示流程：采集交通数据 → 计算流量 → 调整红绿灯时长 → 预设信号灯。 3. 引导思考：信号灯的交替变换本身就是循环，而时长调整是更复杂的算法优化。 4. 总结：循环结构是智能交通、智能家居等系统的核心基础。 1. 了解智慧交通的算法应用，拓宽视野。 2. 思考信号灯交替中的循环规律。 3. 体会“小循环”到“大系统”的算法思维。 从微观循环拓展到宏观系统，让学生感受算法在社会生活中的价值。
实践体验 循环结构应用 活动4：拓展任务实践 任务1：用流程图描述空调制冷的循环过程（循环条件：环境温度>预期温度）。 2. 任务2：尝试描述“从1数到10”的循环算法，明确循环体和终止条件。 3. 巡视指导，纠正循环条件和循环体的设计错误，引导学生区分“先判断后执行”和“先执行后判断”的逻辑。 1. 完成空调制冷流程图，理解循环控制逻辑。 2. 设计数数的循环算法，巩固循环结构的表达。 3. 交流分享，互相检查循环结构的合理性。 通过实践任务，让学生自主应用循环结构，突破“识别循环体与终止条件”的难点。
课堂总结 对比提升 1. 师生共同梳理三种算法结构： 顺序结构：按顺序执行，无选择、无重复 分支结构：根据条件选择路径，无重复 循环结构：重复执行操作，直到满足终止条件 2. 布置作业： ① 用流程图描述“闹钟响直到被关闭”的循环算法 ② 思考：如果需要在循环中加入判断，该如何设计？ 1. 对比三种结构，形成完整认知。 2. 完成作业，为下节课算法验证与实现铺垫。 3. 思考复杂循环场景，产生新的探究兴趣。 总结知识，强化循环结构认知，建立三种基本算法结构的知识体系。
板书设计 重复操作用循环 1. 循环结构：重复执行指定步骤，直到满足终止条件 2. 核心要素： - 循环体：需要重复执行的操作 - 循环条件：判断是否继续重复的条件 - 终止条件：停止重复的条件 3. 流程图符号： - 菱形框：循环条件判断 - 直角矩形：循环体操作 4. 案例： - 过马路：重复观察红绿灯 → 直到绿灯亮起 - 热水壶：重复加热 → 直到水温达到100℃

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