资源简介

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《第3课 快乐水乡行》教学设计
教学内容分析
本课是2025年广东教育出版社五年级信息科技教材第4单元“乡村振兴用算法”的第3课，紧密贴合2022新版课标要求。教材以“快乐水乡行”为情境载体，将抽象的算法知识与乡村振兴的现实主题相结合，通过“探索小岛路线”“探秘路线设计”“规划水乡游线”三个层层递进的活动，引导学生从实际问题出发，经历图形简化、规律探究、实际应用的过程，逐步理解一笔画问题的本质，掌握欧拉路和欧拉回路的相关知识。 教材内容设计兼具趣味性与逻辑性，以水乡独特的地理风貌和旅游路线规划为切入点，降低了抽象算法知识的学习难度，同时注重培养学生运用算法解决实际问题的能力，体现了信息科技学科与现实生活、社会发展的紧密联系，为学生核心素养的发展搭建了有效的学习平台。
学情分析
五年级学生已经具备了一定的生活经验和初步的逻辑思维能力，对水乡、旅游路线等情境具有天然的兴趣，这为课堂学习奠定了良好的情感基础。在知识储备方面，学生此前已经接触过简单的图形认知和问题分析，能够理解基本的图形元素，但对于“一笔画”“奇点”“偶点”“欧拉路”等专业概念较为陌生，缺乏相关的知识积累和思维训练。 从学习特点来看，五年级学生好奇心强，喜欢动手操作和合作探究，但抽象思维能力仍处于发展阶段，对于复杂规律的总结和运用可能存在困难。因此，教学中需要借助具体的情境、直观的图形和丰富的实践活动，引导学生逐步从具体感知上升到抽象思维，帮助学生理解和掌握相关知识与技能。
教学目标及核心素养指向
1通过对水乡游览路线问题的分析，能够意识到图形简化在解决实际信息问题中的重要性，主动关注生活中与路径规划相关的信息，培养对信息的敏感度和筛选、运用意识。（信息意识） 2能够将水乡路线问题转化为图形问题，掌握奇点、偶点的判断方法，理解并描述一笔画问题的判断逻辑，能运用欧拉路和欧拉回路的规律分析和解决简单的路径规划问题，提升逻辑推理和问题建模的思维能力。（信息意识、计算思维） 3.在探究活动中，通过观察、尝试、合作交流等方式，体验算法设计的基本过程，尝试运用所学知识创新设计水乡游览路线，培养创新意识和实践能力。（数字化学习与创新） 4.结合乡村振兴的主题，认识到算法在推动乡村旅游发展、助力乡村振兴中的重要作用，增强运用科学决策服务社会的责任感，树立为社会发展贡献智慧的意识。（信息社会责任）
教学重难点
教学重点： 一笔画问题的判断逻辑。 欧拉路和欧拉回路在现实问题中的应用。 教学难点： 将水乡路线规划的实际问题转化为图形问题，并运用一笔画规律设计最优路线。 重难点设计原因： 一笔画问题的判断逻辑是本课算法知识的核心，是学生后续运用相关知识解决路径规划问题的基础，只有掌握这一逻辑，学生才能实现从具体问题到抽象规律的跨越；而欧拉路和欧拉回路的应用是本课知识与现实生活、乡村振兴主题的结合点，能够让学生感受到信息科技的实用价值，符合课标中“学以致用”的要求，因此将这两点确定为教学重点。 五年级学生的抽象思维和建模能力仍在发展中，从具体的水乡景点、道路分布中提取出点和线，构建简化的几何图形，这一建模过程对学生来说具有一定的挑战性；同时，在掌握一笔画规律后，如何灵活运用规律调整图形并设计出符合要求的游览路线，需要学生综合运用逻辑推理、创新思维等多种能力，难度较大，因此将其确定为教学难点。
教学策略
情境教学法：以“快乐水乡行”为核心情境，贯穿课堂始终，通过展示水乡的地理风貌、提出路线规划问题，激发学生的学习兴趣和探究欲望，让学生在真实的情境中开展学习。 探究发现法：设计“探索小岛路线—探秘路线设计—规划水乡游线”三个递进式探究活动，引导学生通过自主尝试、观察分析、合作讨论等方式，逐步发现一笔画的规律，培养学生的自主探究能力。 直观演示法：借助PPT中的图形、示意图等直观教具，将抽象的概念和复杂的问题可视化，帮助学生理解知识，降低学习难度。 合作学习法：在课堂探究和路线设计环节，组织学生进行小组合作，通过分工协作、交流分享，促进学生思维的碰撞，培养学生的合作意识和沟通能力。
教学过程
课堂导入
教师活动：情景描述：水乡地区河流纵横交错，密集的水网上形成了"水一陆一桥"交织的立体空间结构。水乡独特的地理风貌、建筑风格、文化内涵以及和谐的生态环境，共同描绘了一幅幅生动的水乡画卷。 学生活动：代入情境，明确主题。 教师活动：明确本节课目标：1.能意识到图形简化对于解决实际问题的重要性。2.能分析与描述一笔画问题的判断逻辑。3.能列举欧拉路和欧拉回路在现实问题中的应用。4.体验算法设计的基本过程，增强科学决策的社会责任感。 学生活动：明确本节课学习主题，产生学习兴趣。 问题设计： 问题1：举欧拉路和欧拉回路在现实问题中的应用有什么 问题2：如何分析与描述一笔画问题的判断逻辑？
设计意图： 通过直观的视觉呈现和生活化的问题导入，激发学生的学习兴趣，让学生明确本课的学习任务与现实生活、乡村振兴主题相关，为后续的课堂探究做好铺垫。
活动1：探索小岛路线
教师活动 呈现水乡小岛的路线问题：水乡小岛有三条主干道，如果小智计划参观美术馆、博物馆、观景台3个景点并欣赏各条主干道沿路的美景，他应如何设计游览路线才能不重复地走遍所有道路 起点和终点可以是同一个位置吗 讲解：我们首先尝试将地图简化成一个图形，将道路看成线条，将两条道路的交会处分别标记为A、B点，将3个景点分别标记为C、D、E点。要实现不重复地走遍所有道路这一目标，就需要判断这个图形能否一笔画成。一笔画是指从图形的某个点开始起笔，在绘制过程中笔始终不离开图形的线条，以连续的方式画出整个图形，并且每条线条仅能绘制一次，不可重复。 学生活动：倾听教师讲解，理解图形简化的方法和一笔画的定义。 教师活动：布置任务：在图上选取不同点作为起点，尝试一笔画出图形。我发现:从_点出发能实现不重复走遍所有景点，起点和终点______(可以/不可以)是同一个位置。 提出拓展问题：如果在原有图形的基础上增加一条连接D点与E点的路线，还能否一笔画成呢 学生活动：自主尝试一笔画图形，记录不同起点的绘制结果，交流发现。思考拓展问题，尝试画出新增路线后的图形，判断能否一笔画。
设计意图: 通过具体的小岛路线问题，让学生初步感知图形简化的意义和一笔画的概念，通过动手尝试和拓展思考，为后续探究一笔画规律积累感性经验。
活动2：探秘路线设计
教师活动 讲解概念：在一个图形中，一个点相连的边数是偶数，这个点称为偶点;一个点相连的边数是奇数，这个点称为奇点。例如，在图中，C、D、E是偶点，4、B是奇点，判断一个图形能否用一笔画完成，关键看偶点和奇点的数量。 布置任务：观察分析下表中的图形，探究一笔画图形的规律。 我的发现: 1.图____(填序号)是奇点数量为0的连通图形，______(能/不能)一笔画出图形，起点和终点_______(相同/不相同)。 2.图____(填序号)奇点数量为2，_______(能/不能)一笔画出图形，起点和终点______(相同/不相同)。 3.图_____(填序号)奇点数量大于2，_____(能/不能)一笔画出图形。我的结论:连通图能否一笔画成，与______的数量有关，当数量是_____时，能一笔画出图形。 学生活动：理解奇点、偶点的概念，结合实例进行识别。观察表格中的图形，小组讨论、分析奇点数量与一笔画的关系，总结规律。 教师活动：总结学生发现，引出欧拉的规律：数学家欧拉发现了能一笔画成的图形的规律:如果一个图形能一笔画成，则一笔画的路径叫做欧拉路;如果起点和终点重合，那么这个路径叫做欧拉回路。 这一规律奠定了图论的基础，并被广泛应用于路径优化与网络分析。 介绍哥尼斯堡七桥问题：哥尼斯堡七桥问题是18世纪初的一个著名数学问题。哥尼斯堡(現俄罗斯加里宁格勒)是一座位于普雷格尔河上的城市，河中有两个小岛，两岸与小岛之间共有七座桥相连。当地居民提出了一个问题:是否可以从某地出发，恰好通过每座桥一次，最后回到起点 欧拉在1736年解决了这个问题。他将陆地抽象为点，桥抽象为连接点的线，从而将问题转化为一个几何问题，即"一笔画"问题。他发现，要实现一笔画，图形中的奇点数量必须为0或2。然而，哥尼斯堡的四个区域(A、B、C、D)均为奇点，有4个奇点，因此不存在满足条件的路径。欧拉开创了图论这一数学分支，为后来的拓扑学奠定了基础。 组织学生交流：请观察生活中的实际场景，思考有哪些地方应用了欧拉回路，并与同桌分享自己的发现。 学生活动：倾听哥尼斯堡七桥问题的讲解，加深对一笔画规律的理解。联系生活实际，思考并分享欧拉回路的应用。
设计意图: 通过概念讲解、表格分析、经典问题介绍，帮助学生从感性认识上升到理性认识，掌握一笔画的判断规律和欧拉路、欧拉回路的相关知识，同时培养学生的观察分析能力和知识迁移能力。
活动3：规划水乡游线
教师活动 呈现水乡小镇旅游路线规划任务：水乡小镇为了建设乡村休闲旅游精品工程，计划以"桥连两岸，振兴乡村"为主题，设计一条旅游路线，推动乡村经济发展。水乡小镇地图如下，现需要规划桥梁的位置，并设计游览路线，确保游客能一次性走遍所有景点和桥梁，且不走重复路线，同时人口和出口位于不同的位置，该如何进行设计呢 布置任务：1.请将上述路线规划简化成几何图形，并标记每个点的相连边数，判断该图形是否能够一笔画成。2.在简化的几何图形中，奇点有_______个，偶点有_______个，______(能/不能)笔画成图形。 布置任务：要使该图形能一笔画成，且起点和终点不在相同位置，奇点的数量应该为___________。我们可以通过改变奇点的数量，使图形变成能一笔画成的图形。为改变奇点数量的方法是___________ 学生活动：明确规划任务和要求，小组合作将水乡地图简化为几何图形，标记各点相连边数，判断能否一笔画。讨论奇点数量的要求，思考改变奇点数量的方法。 教师活动：讲解：因此，水乡小镇可以通过合理规划桥梁的位置，调整奇点的数量，为游客设计出一条完美的游览路线。 布置任务：在图中画出修建桥梁的位置，并描述你的设计。 我的设计:我规划在_____和___________之间修建桥梁。入口在___________，出口在__________，游览路线是______________________________________ 组织交流：和同学分享你设计的路线，并想一想是否还有其他设计方案。 总结：一笔画路线的智慧，让我们在规划中感受到了乡村的灵动之美，也启发了我们在生活中用智慧去发现更多可能，为生活增添更多精彩。 学生活动：设计桥梁位置和游览路线，形成方案。展示小组方案，分享设计思路，参与评价他人方案。
设计意图： 将所学知识应用于实际的水乡游线规划中，让学生体验算法设计的完整过程，培养学生的建模能力、创新设计能力和合作交流能力，同时紧扣乡村振兴主题，落实信息社会责任的核心素养。
课堂小结
教师活动 引导学生回顾本课学习内容：图形简化的重要性、奇点和偶点的识别、一笔画的判断规律、欧拉路和欧拉回路的应用。 强调本课核心：算法在路径规划中的应用，以及运用算法知识助力乡村旅游、服务乡村振兴的意义。 鼓励学生在生活中继续发现算法的应用，用智慧解决实际问题。 学生活动：跟随教师回顾本课知识点，梳理学习思路。感悟算法的实用价值，增强运用知识解决问题的意识。
设计意图: 帮助学生梳理本课知识体系，巩固所学内容，强化核心素养，让学生在总结中深化对算法与现实生活、社会发展关系的认识。
教学反思
成功之处 情境创设有效：以“快乐水乡行”和乡村振兴为主题，贯穿整个教学过程，紧密联系学生生活和社会热点，有效激发了学生的学习兴趣和探究欲望，让学生在真实情境中理解和运用知识，体现了信息科技学科的实用性。 探究活动层层递进：从“探索小岛路线”的初步感知，到“探秘路线设计”的规律总结，再到“规划水乡游线”的实际应用，三个活动难度逐步提升，符合五年级学生的认知规律，让学生逐步构建知识体系，培养了学生的探究能力和计算思维。 核心素养落实到位：通过图形简化、规律探究、路线设计等环节，分别落实了信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的核心素养，实现了知识学习与素养培养的有机结合。 不足之处 图形简化环节指导不足：部分学生在将实际地图转化为几何图形时，存在点和线的对应不准确、标记不清晰的问题，虽然进行了讲解，但个别学生仍未完全掌握，影响了后续的规律应用和路线设计。 小组合作效率不均：在规划水乡游线的小组合作中，部分小组分工明确、效率较高，但个别小组存在讨论无序、任务分配不合理的情况，导致设计方案不够完善，展示时思路不够清晰。 知识拓展不够灵活：在介绍欧拉路和欧拉回路的应用时，学生分享的实例较为单一，教师未能及时进行更多元的拓展，未能充分激发学生的思维广度。 改进措施 强化图形简化指导：在后续教学中，可增加图形简化的示范环节，通过分步演示让学生明确点和线的选取标准，同时提供简单的练习素材，让学生及时巩固，确保每个学生都能掌握这一建模方法。 优化小组合作组织：在小组合作前，明确小组分工，制定合作规则；合作过程中，教师加强巡视指导，及时发现并解决合作中出现的问题，确保合作高效有序进行。 丰富知识拓展形式：提前收集更多欧拉路和欧拉回路在不同领域的应用案例，在学生分享后进行补充展示，引导学生从更多角度认识算法的应用价值，拓宽思维视野。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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