资源简介

五年级上册信息科技教学计划
一、教材分析
本册是经四川省教材审定委员会 2024 年审核通过的义务教育信息科技教科书，围绕“身边的算法”核心主题开展教学，贴合《义务教育信息科技课程标准（2022 版）》第三学段（56 年级）教学要求中华人民共...。全书设置三个单元加一个跨学科主题活动，以校园运动会、算法魔法大赛等学生感兴趣的情境串联全部内容。
第一单元《别开生面的运动会》，以校园运动会为真实情境，讲解算法概念、算法的两种描述方式（自然语言、流程图），学习顺序、分支、循环三种算法基本结构，建立算法基础认知。
第二单元《算法 “魔法” 大赛》，通过游戏化活动学习两类查找算法（线性查找、二分查找）、两类排序算法（冒泡排序、插入排序），体会不同算法的效率差异，引导学生思考选择高效算法解决问题。
第三单元《人工智能中的算法》，学习个性化推荐、人脸识别相关算法，辩证认识人工智能技术的利与弊，了解个人生物信息保护相关法律常识。
跨学科主题活动《投票统计》，综合前面学到的算法知识，小组合作完成投票统计完整项目，实现多学科融合，落实项目式学习。
教材特点：情境化、游戏化，贴近小学生校园生活，降低算法抽象知识的学习难度；重视动手实践、小组探究；兼顾技术知识与信息社会责任教育，把法律常识、隐私保护融入课堂，注重计算思维的培养。
二、学情分析
知识基础：五年级学生已经具备基础电脑操作能力，在之前的学习中接触过简单步骤化解决问题，但是对算法、流程图、三种基本结构、查找排序、人工智能底层原理这些抽象概念几乎没有系统学习。能看懂生活中的步骤，但是很难把生活问题转化成规范的算法与流程图。
能力特点：学生好奇心强，喜欢游戏化、情境化课堂，乐于小组合作探究；逻辑思维正在快速发展，但抽象思维水平有限，对于流程图绘制、二分查找、排序过程理解存在一定困难；容易记住操作，但不容易理解背后原理。
学习困难：①区分分支、循环结构；②读懂、绘制规范流程图；③理解不同算法效率差异；④辩证看待人工智能，树立隐私保护意识。
情感态度：对人工智能、猜数游戏、排序卡牌等活动兴趣浓厚，但部分学生畏难抽象理论，教学中需要多用实例、模拟游戏降低难度。
三、单元主要内容概括
第一单元 别开生面的运动会（算法基础）
运动会中的算法：认识算法，知道算法是确定、可执行的操作步骤，从运动会实例提炼生活中的算法。
裁判算法的描述：掌握自然语言、流程图两种描述算法的方式，认识流程图标准符号，能读懂简单流程图。
认识算法的结构：学习算法三大基本结构：顺序结构、分支结构（单分支、双分支）、循环结构；区分循环体、循环条件。
第二单元 算法 “魔法” 大赛（查找与排序算法）
猜数 “魔法” 之线性查找：理解线性查找原理，掌握顺序逐个比对的查找思想，分析最好、最坏查找次数。
猜数 “魔法” 之二分查找：理解二分查找，知道二分查找必须建立在有序数据基础上，体会二分查找更高的执行效率。
潜水 “魔法” 之冒泡排序：理解冒泡排序原理，相邻比较交换，大数 / 小数逐步 “冒泡”，感知数据量对排序耗时的影响。
卡牌 “魔法” 之插入排序：理解插入排序，区分已排序、未排序部分，将新元素插入到合适位置。对比冒泡排序，感受不同排序算法的特点。
第三单元 人工智能中的算法
智能推荐个性化：了解个性化推荐算法，知道用户画像、行为数据收集，理解推荐算法的优势与局限。
机器识别你我他：人脸识别算法，知道采集特征、训练、识别的完整流程，了解影响识别效果的因素。
人工智能双刃剑：辩证看待 AI 技术，认识人脸等生物信息属于敏感个人信息，学习《个人信息保护法》相关常识，学会保护个人隐私。
跨学科主题活动：投票统计
小组合作，完整完成 “卓越志愿者” 投票统计项目，综合运用算法知识，经历项目策划、制定规则、设计统计算法、实施投票、统计结果、展示交流全流程。
四、教学重点，难点
教学重点
理解算法含义，能用自然语言、流程图描述简单问题的算法。
掌握算法三种基本结构：顺序、分支、循环，能识别、读懂流程图。
理解线性查找、二分查找、冒泡排序、插入排序基本原理，体会算法效率。
了解个性化推荐、人脸识别的简单工作原理。
树立信息社会责任，懂得保护个人生物特征等敏感信息。
能够小组合作完成简单跨学科项目。
教学难点
区分分支结构与循环结构，规范绘制流程图，正确使用各类流程图符号。
理解二分查找的前提条件，理解冒泡排序、插入排序执行过程。
理解算法效率，能根据场景选择合适算法。
辩证分析人工智能带来的便利与风险，将隐私保护落实到日常行为。
五、核心素养教学目标
（一）信息意识
能够发现生活、校园场景里无处不在的算法，感知算法对我们生活、比赛、人工智能的支撑作用。
能够感知个性化推荐等算法对获取信息带来的便利，同时认识算法可能带来的信息茧房问题。
提高个人信息保护意识，明白人脸等生物信息属于敏感个人信息，重视个人隐私。
（二）计算思维
能够把生活简单问题拆解成有序、可执行的步骤，形成算法。
掌握自然语言、流程图两种表达算法的方式，读懂、绘制简单流程图，区分顺序、分支、循环三大结构。
理解线性、二分查找，冒泡、插入排序的原理，能够模拟算法执行过程；可以对比不同算法的效率，初步选择合适算法解决问题。
面对简单任务，学会分解问题，设计解决问题的算法思路。
（三）数字化学习与创新
借助课本案例、模拟游戏、小组模拟活动开展数字化相关知识的探究学习。
在跨学科主题活动中，小组协作完成投票统计项目，设计统计算法，展示交流成果。
能够尝试运用算法思维分析生活中的数字化产品，激发创新思考。
（四）信息社会责任
辩证认识人工智能技术，既看到 AI 带来的便利，也认识技术存在的风险。
学习《个人信息保护法》相关内容，知道不能随意泄露人脸等生物识别信息，提高自我保护能力。
遵守数字伦理，理性看待算法推荐，不沉迷算法推送内容，尊重他人信息权益。
在小组合作学习中，学会尊重同伴观点，负责任开展小组探究。
六、提质增效教学措施
情境化游戏化教学：依托教材运动会、魔法大赛情境，多用模拟游戏、卡牌实操、纸笔模拟，降低算法抽象难度，少单纯理论讲授。例如用纸牌模拟排序、猜数游戏体验查找算法。
重视流程图实操训练：课堂上多进行读流程图、画流程图练习，强调流程图规范符号，从简单生活案例（泡茶、过马路）入手，循序渐进。
落实小组合作探究：复杂算法原理、跨学科主题活动采用小组协作，设置任务分工，鼓励学生互相讲解算法过程，以讲促学。
分层教学：基础要求全体同学掌握概念、读懂流程图；拓展任务鼓励学有余力学生自主设计算法，对比多种算法优劣，兼顾不同层次学生。
理论与生活结合：每节课联系学生真实生活，把算法和日常做事、刷视频、人脸识别解锁等生活实例结合，让学生感受学以致用。
重视过程性评价：不只看作业结果，关注课堂发言、小组讨论、实践记录、单元自我评价，多鼓励学生表达自己对算法的理解。
渗透法治安全教育：结合第三单元内容，把个人信息保护法律常识融入课堂，引导学生树立安全意识。
用好跨学科项目：开展投票统计项目式学习，整合本册所学全部算法知识，提升综合应用能力。
七、教学进度安排（总计 16 课时）
课时 单元 课题 课时说明
1 第一单元 别开生面的运动会 第一节 运动会中的算法 认识算法，从校园运动会实例理解算法概念，寻找生活中的算法
2 第一单元 第二节 裁判算法的描述（1） 用自然语言描述算法，实例练习，对比自然语言优缺点
3 第一单元 第二节 裁判算法的描述（2） 认识流程图符号，读懂流程图，练习绘制简单流程图
4 第一单元 第三节 认识算法的结构（1） 顺序结构、分支结构（单分支、双分支），实例练习
5 第一单元 第三节 认识算法的结构（2） 循环结构，区分循环体、循环条件；第一单元小结复习
6 第二单元 算法 “魔法” 大赛 第一节 猜数 “魔法” 之线性查找 理解线性查找，模拟查找过程，分析查找次数
7 第二单元 第二节 猜数 “魔法” 之二分查找 二分查找原理，知道有序前提，对比线性查找的效率差异
8 第二单元 第三节 潜水 “魔法” 之冒泡排序 理解冒泡排序，用纸牌模拟排序过程
9 第二单元 第四节 卡牌 “魔法” 之插入排序 理解插入排序，对比冒泡排序；第二单元小结复习
10 第三单元 人工智能中的算法 第一节 智能推荐个性化 个性化推荐算法、用户画像，认识算法推荐利弊
11 第三单元 第二节 机器识别你我他 人脸识别算法流程，了解影响识别的各类因素
12 第三单元 第三节 人工智能双刃剑 辩证看待 AI，学习个人信息保护；第三单元小结复习
13 跨学科主题活动：投票统计（1） 活动一、二：小组组建，分析研究，制定投票规则 分组分工，讨论投票统计需求，明确任务
14 跨学科主题活动：投票统计（2） 活动三、四：设计统计算法，模拟实施投票 设计票数统计算法，模拟投票收集数据
15 跨学科主题活动：投票统计（3） 活动五七：统计得票、颁奖、展示交流 完成统计，作品展示，小组分享算法设计心得
16 全册综合复习评价 全册知识梳理、单元评价、查漏补缺 回顾算法概念、三大结构、查找排序、人工智能；完成自我评价
第一单元第一节《运动会中的算法》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本节课是川教版五年级上册信息科技第一单元起始课，以校园运动会真实情境作为载体，引出算法核心概念：算法是通过确定的、可执行的操作步骤来解决问题。
教材借助欢欢参加运动会项目日程、50 米短跑比赛流程、网络查找跑步技巧、蒙眼击鼓游戏等实例，让学生感受：解决问题需要清晰、有序、可执行的步骤。
教材通过 “集思广益说一说、体验探索试一试、动手实践做一做、巩固拓展练一练” 多层活动，引导学生从运动会场景提炼算法，再迁移发现生活里面的算法实例。
配套拓展一笔画趣味习题，初步感受算法可以用来解决不同类型问题，为本单元后续学习算法描述、算法三种基本结构做好铺垫。
本节课不要求学生编写代码，重在建立算法概念，明白算法就是解决问题的步骤。
二、学生情况分析
五年级学生已经具备一定生活经验，熟悉学校运动会场景，能够梳理日常做事先后步骤，但不知道 “算法” 这个专业名词。
认知特点：学生具象思维占主导，对游戏、校园活动类情境兴趣浓厚，容易理解生活实例，但对抽象概念 “算法” 理解存在困难。
已有基础：会使用搜索引擎，有上网查找资料、参加运动会、做游戏的生活体验；还没有接触流程图、程序代码。
学习难点：容易把算法简单等同于 “做事”，忽略算法必须满足确定、可执行的特点；很难主动在生活中主动识别算法。
三、教学目标（信息意识、计算思维维度）
1. 信息意识
结合校园运动会实例，感受生活处处存在算法；能够发现解决问题需要清晰有序的步骤，体会合理步骤可以高效完成任务。
2. 计算思维
通过梳理运动会参赛、短跑比赛等活动步骤，理解算法的含义：算法是确定、可执行的一系列操作步骤，用来解决特定问题。
能够从生活场景中提炼简单算法，尝试写出解决生活小问题的操作步骤。
四、教学重点难点
教学重点：理解算法的概念，知道算法是解决问题确定、可执行的操作步骤；能从运动会实例梳理解决问题的步骤。 教学难点：区分普通做事步骤和算法；能够独立寻找并描述生活中的算法实例。
五、学习准备
教师：多媒体课件（教材运动会插图、运动会日程表、蒙眼击鼓游戏说明）、PPT。
学生：课本、练习本；草稿纸（用于书写生活中的算法）。
课堂小游戏道具（可选）：蒙眼击鼓简易游戏图片或者实物，模拟游戏场景。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：出示教材运动会插图，提问：学校运动会，欢欢要参加开幕式、趣味接力赛、50 米短跑、蒙眼击鼓。请同学们想一想，欢欢要按照怎样顺序参加这些项目？展示运动会日程表，请学生说一说参加项目先后顺序。学生：观察日程表，口头梳理欢欢参加各个比赛的先后顺序。教师小结：我们做事情，需要一步一步按照顺序完成。像这样解决问题的一系列步骤，就是今天要学习的 —— 算法。 用学生熟悉的校园运动会情境引入，激发学习兴趣，初步感知 “步骤”，引出课题。 参考教材 “集思广益说一说” 素材
新授知识讲解 10 分钟 教师活动 1：展示 50 米短跑比赛步骤：①完成运动员检录②到达起跑线③听到发令枪响立即起跑④沿着跑道向前跑⑤冲过终点线，结束比赛。带领学生朗读步骤。提问：少掉其中某一步会发生什么？教师活动 2：出示网上学习 50 米跑步技巧案例，梳理操作步骤。教师讲解概念：像上面这样，通过确定的、可执行的操作步骤来解决问题，就叫做算法。强调关键词：确定、可以执行、用来解决一个问题。学生活动：对比两个案例，说一说：如果步骤模糊，能不能完成任务？ 借助教材两个运动会实例，具象讲解算法概念，抓住 “确定、可执行” 核心特点，把抽象名词变成看得见的步骤。 板书：算法 = 确定、可执行的步骤，解决问题
活动一：蒙眼击鼓游戏，体验算法 10 分钟 教师：介绍蒙眼击鼓游戏规则：一人蒙眼，一人指挥，避开障碍走到终点敲鼓。任务：请同学补全指挥指令：前进几格，转向，再前进……。教师请 2 位同学上台模拟小游戏。提问：如果指挥指令说 “往前走一会儿” 行不行？为什么？学生：小组讨论，补充完整指挥步骤；上台模拟游戏；回答问题，体会算法每一步必须明确，不能模糊。 通过课堂小游戏，进一步体会算法步骤必须确定，模糊指令无法完成任务。落实课本动手实践做一做。 没有实物道具可以用图片模拟游戏棋盘。
活动二：寻找生活中的算法 10 分钟 教师布置任务：想一想生活中的小问题，在草稿纸上写下解决这个问题的算法（清晰的操作步骤）。例如：洗手、整理书包、泡一杯茶等。学生独立书写后，小组内互相分享自己写的算法，互相点评：步骤是否清晰可执行。教师挑选 23 份学生作品全班展示点评。 知识迁移，从运动会场景拓展到日常生活，训练学生描述算法的能力，突破本课难点。 提示学生：每一步要说清楚，不能模棱两可。
活动三：巩固思考（一笔画简单了解） 3 分钟 教师简单介绍教材一笔画小知识：一笔画也是依靠算法来判断图形。不需要深度学习，只需要学生知道很多问题都可以用算法解决。 拓展视野，为课后练习做铺垫，不深挖一笔画判定规则。 时间有限，不作重点讲解。
课堂小结 2 分钟 教师引导全班回顾：1. 什么是算法？2. 算法的步骤有什么要求？3. 我们在哪里可以找到算法？学生集体回顾本节课知识点。教师总结：生活处处有算法，算法就是清晰可执行的解决问题步骤。 梳理本节课全部知识点，巩固核心概念。 布置课后作业：回家再找 1 个生活算法写在作业本上。
七、板书设计
运动会中的算法
算法：通过确定、可执行的操作步骤，解决问题。 关键词：确定、可以执行、解决问题
实例 运动会参赛 → 按日程一步一步参加项目 50 米短跑 → 检录→起跑线→起跑→跑步→冲终点 蒙眼击鼓 → 每一步指令要明确
生活处处有算法
八、教学反思
本节课使用运动会真实情境，学生参与游戏活动积极性较高，大部分同学可以理解算法就是解决问题的步骤。少数同学对 “确定、可执行” 理解不到位，写生活算法的时候描述比较模糊，后续课堂需要多加举例训练。
蒙眼击鼓模拟游戏环节课堂气氛活跃，有效帮助学生理解算法步骤不能含糊。受课时限制，一笔画拓展内容只能简单介绍，如果条件允许可以留给学有余力的同学课后探究。
学生在描述生活算法的时候，有的同学步骤顺序颠倒，反映出学生逻辑梳理能力存在差异，后续教学可以多增加口头描述步骤的小练习。
本课只建立算法概念，没有涉及流程图，下一节课裁判算法的描述，才学习自然语言、流程图描述算法，本节课不要超前讲授流程图内容。
第一单元第二节《裁判算法的描述（1）》1 课时教案
（用自然语言描述算法）
一、本节知识要点分析
本课是第二节第 1 课时，聚焦自然语言描述算法。教材以运动会 800 米跑计算比赛轮数、立定跳远成绩判定、韩信点兵为案例展开教学。
教材案例：800 米赛跑，利用总人数、跑道数，通过除法的商与余数判断比赛轮数，完整展示自然语言书写算法的格式；立定跳远比赛规则，用大白话逐条写出判定成绩的步骤。
核心知识点：自然语言就是我们日常说话的语言，用来逐条写出解决问题的步骤，优点通俗易懂；缺点是容易产生歧义，文字冗长。
教材对比 “韩信点兵”，同样的计数问题既可以用自然语言逐条写步骤，也可以用图形（流程图）表达，为第 2 课时流程图做好铺垫。
本节课重在练习：能够用条理清晰的自然语言逐条写出算法步骤，能说出自然语言描述算法的优缺点，不涉及流程图绘制。
二、学生情况分析
知识基础：经过第一节学习，学生已经知道算法是确定、可执行的解决问题的步骤；能够口头描述简单生活算法，但不会规范逐条书写算法。
认知特点：五年级学生熟悉运动会裁判打分、比赛分组的生活场景，习惯用口语表达，但是书面表达容易逻辑混乱、步骤遗漏；不容易理解 “歧义” 是什么，需要实例引导。
学习障碍：写自然语言算法时，步骤顺序颠倒、条件判断容易写漏；不容易主动总结自然语言的优缺点。
三、教学目标（计算思维、信息意识）
1. 计算思维
① 理解什么是自然语言描述算法，能够参照教材案例，使用自然语言有条理、分步骤书写简单算法； ② 能说出自然语言描述算法的优点与不足，能够识别口语描述带来的歧义问题。
2. 信息意识
结合运动会裁判工作场景，体会算法描述准确的重要性；如果算法描述模糊，裁判执行就会出错，影响比赛公平。
四、教学重点难点
教学重点：学会使用自然语言分步骤描述算法；总结自然语言描述算法优缺点。 教学难点：写算法时把条件判断（如果… 那么… 否则…）写清楚；理解 “歧义” 的含义。
五、学习准备
1. 教师：PPT 课件（教材 800 米跑轮数计算、立定跳远规则、韩信点兵素材）、例题任务单。 2. 学生：信息科技课本、练习本、草稿纸。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：运动会 800 米跑步，跑道只有 6 条，参赛一共 28 人，不能所有人同时上场。提问裁判怎样算出需要安排多少轮比赛？学生自由发言，口头说出自己想法。教师：裁判要把计算步骤清清楚楚写出来，别人照着做就不会错。描述算法有方法，今天学习第一种 —— 自然语言描述算法。 借用教材裁判算轮数情境导入，体会 “把算法写清楚” 的必要性。 教材集思广益说一说素材
新授知识讲解 12 分钟 教师出示教材 800 米跑计算轮数完整自然语言算法：第一步，确定跑道数；第二步确定总人数；第三步总人数 ÷ 跑道数得到商、余数；第四步，如果余数为 0，轮数等于商；否则轮数等于商 + 1。带领学生分析：这就是自然语言，就是我们日常说话的文字，一条一条写出操作。带入数字计算演示：跑道 6，人数 28，算出需要 5 轮。再出示立定跳远判定成绩的自然语言步骤。提问：只用口头随便说，别人会不会理解错？引出 “歧义” 概念。小结自然语言优点：通俗易懂，贴近生活；缺点：文字长，容易产生歧义。 依托课本范例，讲解自然语言描述算法格式，引入条件判断语句，如果…… 那么…… 否则。区分优点、缺点。 板书关键词：自然语言、如果… 那么… 否则…、歧义
活动一：模仿练习 计算比赛轮数 10 分钟 任务：假如跑道 5 条，参赛 33 人，请同学们用自然语言写出计算比赛轮数的完整算法，并且算出结果。学生草稿纸上独立书写；教师巡视，挑选两份作业，一份优秀，一份步骤缺失，全班对比点评。强调：条件判断 “余数是否为 0” 不能省略。 模仿课本例题，练习书写带判断条件的算法，落实本课重点。 提醒学生分第一步、第二步逐条书写
活动二：拓展练习 投掷实心球算法 10 分钟 课本任务：用自然语言描述判定投掷实心球成绩的算法。小组讨论 2 分钟，小组代表发言，全班互相补充完善步骤。教师引导学生对比立定跳远，梳理：投掷、测量、多次取最优成绩的完整步骤。 迁移训练，自主完成新案例，训练学生梳理步骤与条件判断。 教材体验探索试一试原题
活动三：对比观察 “韩信点兵” 8 分钟 教师展示韩信点兵自然语言版本算法，学生阅读。教师说明：这个算法文字多，阅读起来比较费时间，那有没有别的描述方式？教师简单展示教材的韩信点兵流程图图片，只看不说原理，抛出疑问，留作下节课学习。 让学生直观感受自然语言文字冗长的缺点，为第 2 课时流程图埋下伏笔。 不讲解流程图符号，只做对比感知
课堂小结 5 分钟 师生共同梳理：1. 什么叫自然语言描述算法？2. 书写算法要逐条写，条件判断要写清楚（如果… 那么… 否则…）3. 自然语言的优点？缺点？作业：回家用自然语言写出泡茶的算法步骤。 梳理本节课核心知识点，巩固重难点。 课后作业不要求画图，只用文字描述
七、板书设计
裁判算法的描述（1）—— 自然语言描述算法
1. 自然语言描述算法：用我们日常使用的语言，逐条写出解决问题步骤。 句式：第一步… 第二步…；如果… 那么… 否则…
2. 实例：800 米跑计算比赛轮数
3. 优缺点 优点：通俗易懂，容易看懂 缺点：文字冗长，容易产生歧义（理解不一致）
注意：描述算法要准确完整，条件判断不能漏掉！
八、教学反思
1. 大部分学生可以掌握逐条书写自然语言算法，但是 “如果… 那么… 否则” 条件判断部分，部分学生容易遗漏，训练中需要反复强调。 2. 学生对 “歧义” 理解比较抽象，需要多举生活例子，比如模糊指令 “跑快一点”，不同人理解不一样，帮助学生理解歧义。 3. 投掷实心球练习活动，部分同学步骤顺序颠倒，反映学生逻辑梳理能力有差异，课堂上要多进行口头复述训练。 4. 本节课只练习文字描述，不讲授流程图，严格把控课时边界，流程图全部放到第二课时完成；课堂末尾简单出示流程图图片，起到承上启下即可。
第一单元第二节《裁判算法的描述（2）》1 课时教案
（认识流程图符号，读懂流程图，练习绘制简单流程图）
一、本节知识要点分析
本课时是第二节第 2 课时，学习流程图描述算法。 1. 教材给出 5 种流程图标准符号：开始 / 结束框、处理框、判断框、输入输出框、流程线，明确每一个图形的功能。 2. 以立定跳远成绩判定、韩信点兵两个流程图范例，教学生读懂流程图；画图规则：从上到下，从左到右，流程线不能交叉，一个开始，一个结束。 3. 动手实践任务：绘制泡茶的流程图；巩固拓展：广播操打分统计流程图。 4. 知识目标：识别符号→读懂现成流程图→尝试绘制简单顺序结构流程图。不要求复杂分支循环，为本单元第三节算法三种结构打好基础。
二、学生情况分析
1. 已有基础：上一课时掌握自然语言描述算法，知道算法包含步骤、条件判断；第一次接触流程图图形符号。 2. 认知特点：五年级学生喜欢图形化内容，图形相比大段文字更吸引学生；但是容易混淆各个框图的功能，画流程图容易出现多个开始、多个结束，流程线乱交叉，符号使用错误。 3. 学习难点：区分处理框和判断框；判断框必须有两条分支；画图遵守规范。
三、教学目标（计算思维、数字化学习与创新）
1. 计算思维
①认识流程图 5 种基础符号，知道每种图形对应的功能；能够读懂简单流程图； ②能够把简单自然语言算法转换绘制成规范流程图，记住流程图绘制基本规范。
2. 数字化学习与创新
感受图形化工具（流程图）描述算法的优势，体会图形相比文字更加直观清晰，学会用可视化方式梳理解决问题步骤。
四、教学重点难点
教学重点：认识流程图符号；读懂流程图；绘制简单顺序结构流程图。 教学难点：正确使用判断菱形框；严格遵守流程图绘制规范（一个开始一个结束、流程线不交叉等）。
五、学习准备
1. 教师：PPT（教材流程图符号表、立定跳远流程图、韩信点兵流程图、泡茶任务）。 2. 学生：课本、练习本、铅笔、橡皮（画图修改）、直尺。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师回顾上节课：自然语言描述算法有缺点，文字长，容易歧义。教材介绍另一种描述算法工具 —— 流程图。出示立定跳远流程图图片。提问：看图和读大段文字，哪一个更加直观？引出本节课课题。 复习旧知，对比引出流程图，感受图形工具优势。 承接第 1 课时的遗留问题
新授知识讲解：认识流程图符号 12 分钟 教师出示教材流程图符号表格，逐个讲解：圆角矩形：开始 / 结束框；长方形：处理框（计算、操作）；菱形：判断框（做条件判断，至少两条出路）；平行四边形：输入输出框；箭头线：流程线，代表执行顺序。讲解画图规范：从上到下，从左到右；只能一个开始，一个结束；流程线不能交叉。学生在课本上勾画符号表格，记笔记。 认识全部流程图符号，牢记绘图规范，这是读懂、画图的基础。 板书各个图形以及名称功能
活动一：读懂流程图 10 分钟 任务 1：阅读立定跳远判定成绩流程图，师生一起一步一步解读每一个框含义，读出判断分支 “是否取得 3 次跳跃成绩”。任务 2：学生自主阅读韩信点兵流程图，同桌互相说一说每一步做什么。教师请同学复述流程，检查读懂情况。 先看懂现成流程图，再动手画，降低学习难度。 教材原图素材，不要求绘制
活动二：转换练习 —— 泡茶流程图 15 分钟 1. 教师先用自然语言写出泡茶步骤：①开始；②准备茶具和茶叶；③烧开水；④放入茶叶；⑤倒入开水；⑥泡茶；⑦结束。2. 学生使用直尺铅笔，在练习本绘制泡茶流程图，要求用正确符号。教师巡视，收集典型错误：两个开始框、菱形框乱用、流程线交叉。挑选学生作品，全班纠错点评，巩固绘图规范。 将自然语言转化流程图，动手绘制顺序结构流程图，落实本课重点。 课本动手实践做一做原题，顺序结构，无分支
活动三：巩固识别广播操打分流程图 5 分钟 出示广播操统计分数流程图，学生集体读流程，识别每个框是什么符号，完成巩固。 进一步熟悉处理框，强化读懂流程图能力。 巩固拓展部分素材
课堂小结 3 分钟 师生回顾：1. 流程图五种符号分别是什么，功能？2. 画图要遵守哪些规则？3. 流程图对比自然语言的优点？作业：把 “洗手” 的自然语言算法画成简易流程图。 梳理全部知识点，布置画图小作业。 作业提醒：必须直尺画图，规范符号
七、板书设计
裁判算法的描述（2）—— 认识流程图
1. 流程图：图形化描述算法工具
表格
图形 名称 功能
圆角矩形 开始 / 结束框 算法开始、结束
长方形 处理框 执行操作、计算
菱形 判断框 条件判断（多条分支）
平行四边形 输入输出框 输入输出信息
箭头 流程线 指示执行顺序
2. 画图规范：从上到下，从左往右；一个开始，一个结束；流程线不交叉 优点：直观清晰
八、教学反思
1. 学生对图形符号兴趣较高，但是容易混淆处理框和判断框，很多同学做判断时误用长方形，课堂要多次强调：只要做判断选择，必须用菱形。 2. 手绘流程图，很多学生随手画不用直尺，符号不标准，要强调使用工具保证图形规范。 3. 本课只练习顺序结构流程图，不涉及复杂循环、多分支，第三节才学习三大结构，不要拔高难度。 4. 部分学生读懂流程图容易，动手绘制难度更大，课堂要留足画图时间；课堂收集典型错误进行全班纠错效果很好。
第一单元第三节《认识算法的结构（1）》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本节课是第一单元第三节第 1 课时，学习算法两大基础结构：顺序结构、分支结构（单分支、双分支），教材以校园运动会志愿服务、天气调整比赛场地、获奖发奖、运动员犯规判罚为情境案例。
顺序结构：步骤按照先后次序依次执行，上一步完成之后才执行下一步，步骤不能随意颠倒；教材以收集加油信息→整理资料→递交广播站、网购购物计算总价作为实例。
分支结构：根据条件做出判断，依据条件成立与否执行不同操作，描述句式 “如果…… 那么…… 否则……”。
单分支结构：条件成立执行处理，条件不成立什么操作都不执行（犯规得分清零案例）。
双分支结构：条件成立执行一种操作，条件不成立执行另外一种操作（运动会颁奖：前三名发青花瓷瓶，其余发运动水壶）。
借助流程图来表现两种算法结构，巩固之前流程图符号知识；通过生活实例练习区分单、双分支。
本课时不涉及循环结构，循环放置第 2 课时完成；为后续查找、排序算法打下逻辑基础。
二、学生情况分析
知识基础：学生已经掌握算法概念，会自然语言描述算法，认识流程图符号，能够读懂、绘制简单顺序流程图。
认知特点：五年级学生对于 “按条件做选择” 的生活场景很熟悉（过马路看红绿灯、下雨带伞），但是很难把生活选择抽象为算法的分支结构；容易混淆单分支、双分支。
学习障碍：①顺序结构中，分不清哪些步骤可以调换顺序，哪些不能；②画分支流程图时，判断框分支容易缺失，分不清什么时候用单分支、什么时候用双分支；③流程图流程线容易画错。
三、教学目标（计算思维、信息意识）
1. 计算思维
①理解顺序结构含义，知道顺序结构步骤必须按先后顺序执行； ②理解分支结构，区分单分支、双分支，读懂对应的流程图； ③可以把生活中选择类问题，用 “如果… 那么… 否则…” 进行描述。
2. 信息意识
体会算法结构在运动会、日常生活中广泛应用，理解合理的算法结构可以帮助我们处理不同条件下的问题。
四、教学重点难点
教学重点：认识顺序结构；认识分支结构，区分单分支、双分支；读懂对应流程图。 教学难点：区分单分支与双分支；用分支结构描述生活选择问题。
五、学习准备
教师：PPT 课件（教材广播站流程图、下雨调整场地流程图、犯规单分支流程图、颁奖双分支流程图），课堂任务单。
学生：课本、练习本、铅笔、橡皮、直尺。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：出示校园广播站志愿者工作流程图：收集信息→整理资料→递交广播站。提问：这几步可以颠倒顺序吗？能不能先递交资料，再收集信息？学生发表观点，说明理由。教师引出课题：算法有不同的结构，今天学习顺序结构和分支结构。 使用教材运动会广播站实例导入，初步感知顺序结构。 教材集思广益说一说素材
新授知识讲解 1：顺序结构 10 分钟 教师讲解顺序结构概念：一步一步按照先后次序执行，前一步完成，才执行后一步，步骤不能随意颠倒。展示购物车计算总价流程图，分析：依次输入单价、计算金额、计算总价、输出结果，每一步依次执行，属于顺序结构。提问：生活哪些属于顺序结构？（如泡茶、洗漱）学生口头举例。 理解顺序结构核心特征，巩固顺序结构流程图。 板书：顺序结构：依次执行，不可随意颠倒
新授知识讲解 2：分支结构（单分支、双分支） 12 分钟 1. 展示 “下雨调整比赛场地” 案例：如果下雨，把比赛调整到室内；不下雨，继续室外比赛。引出分支结构：根据条件判断，选择执行不同步骤，句式 “如果… 那么… 否则…”。2. 学习单分支：出示运动员犯规流程图。条件：是否犯规；犯规就得分清零；不犯规，不做任何处理。强调：只有一条分支有操作。3. 学习双分支：出示运动会颁奖流程图：如果是前三名，奖励青花瓷瓶；否则奖励运动水壶。条件成立、不成立两条分支都有操作。对比单分支、双分支流程图，找两者的不同。 借助教材运动会案例，拆解单、双分支，抓住两者本质区别。 板书区分单分支、双分支
活动一：辨别算法结构 8 分钟 PPT 出示 4 个案例：①早上起床：穿衣服→刷牙→洗脸→吃早饭；②如果考试及格，获得小贴纸，不及格没有奖励；③过马路，如果绿灯就通行；④如果温度高于 30 度，开风扇，否则关闭风扇。学生独立判断属于顺序 / 单分支 / 双分支，同桌互相交流，全班核对。 巩固识别三种情况，强化单、双分支区分。 重点对比②和③，分清单、双分支
活动二：生活实例改写分支语句 7 分钟 任务：把 “过马路红绿灯” 的例子，用 “如果…… 那么…… 否则……” 写在练习本。拓展：想一想还有哪些生活问题用分支结构？请同学分享。教师点评。 迁移到生活，练习分支结构语言描述，落实计算思维。 课本动手实践做一做素材
课堂小结 3 分钟 师生共同回顾：1. 顺序结构：按顺序一步步执行，不能颠倒；2. 分支结构：做条件判断；单分支：满足条件执行，不满足不操作；双分支：满足、不满足都有对应操作。课后作业：找出家里 1 个顺序结构、1 个双分支结构的生活实例，用文字写出来。 梳理本节课知识点，巩固重难点。 不要求绘制复杂流程图，下节课结合循环综合练习
七、板书设计
认识算法的结构（1）顺序结构、分支结构
顺序结构 步骤按先后依次执行，上一步完成执行下一步，不能随意颠倒。 例：广播站志愿者工作流程
分支结构：如果…… 那么…… 否则……
单分支：条件成立执行操作；条件不成立，无操作。（犯规得分清零）
双分支：条件成立执行 A；条件不成立执行 B。（运动会颁奖）
关键点：看两条分支是否都有处理操作！
八、教学反思
学生对于顺序结构理解比较轻松，大部分问题出现在区分单分支和双分支，很多同学容易把单分支当成双分支。课堂要反复对比两个流程图，突出：单分支其中一条分支什么都不做。
生活实例练习效果较好，学生能举出下雨带伞、考试奖励等例子；部分学生语言描述不规范，缺少条件，需要教师引导使用 “如果…… 那么…… 否则……” 句式。
本课不讲授循环，切勿提前引入循环相关内容；流程图识别为主，绘制不做过高要求，循环课时结束后再开展综合绘图练习。
少数学生对判断框流向理解不清，需要结合流程图箭头多次演示。
第一单元第三节《认识算法的结构（2）》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本课时分为两大模块：循环结构新授 + 第一单元全单元复习小结。
循环结构教材情境：给 20 位志愿者书写纪念证书。
核心概念：循环结构：根据条件是否成立，重复执行一部分步骤。
循环体：被重复执行的一组操作；
循环条件：用来判断要不要继续重复的条件。
案例流程图：已写证书数初始为 0；循环体：书写证书、证书数量 + 1；循环条件：是否完成 20 份证书；没有完成就继续循环，完成结束。
第一单元复习：回顾算法定义；自然语言、流程图描述算法；算法三大结构（顺序、分支、循环）。
单元评价对标：知道什么是算法；可以用不同方式描述算法；认识三种算法结构，能用算法解决简单生活问题。
教学定位：本节课重点读懂循环流程图，分清循环体、循环条件，不要求学生独立绘制非常复杂的综合流程图。
二、学生情况分析
知识基础：已经掌握顺序、单 / 双分支结构，掌握算法概念，认识流程图符号。第一次接触循环，“重复执行” 对学生来说有一定抽象度。
认知特点：五年级学生生活中见过重复做事情（跑步绕圈、抄写作业），但是很难区分：哪些是循环体（重复做什么），什么是循环条件（什么时候停止）。
学习障碍：①分不清循环体和循环条件；②看不懂循环流程图的回指箭头；③单元复习容易混淆三大算法结构；④容易搞混流程图各类符号。
三、教学目标（计算思维、数字化学习与创新）
1. 计算思维
①理解循环结构，分清循环体（重复执行的步骤）与循环条件（判断是否继续循环）；读懂循环结构流程图。 ②梳理第一单元全部知识，区分顺序、分支、循环三大算法结构，可以辨别不同结构实例。
2. 数字化学习与创新
能够综合使用自然语言、流程图两种方式描述简单算法，借助可视化流程图梳理重复类问题。
四、教学重点难点
教学重点：认识循环结构，分清循环体、循环条件；第一单元知识梳理复习。 教学难点：读懂循环流程图回指箭头；区分循环体和循环条件；辨别三种算法结构。
五、学习准备
教师：PPT 课件（书写志愿者证书循环流程图，标注循环体、循环条件；第一单元思维导图课件；课堂单元练习题）。
学生：课本、练习本、直尺、橡皮。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师创设教材情境：学校一共有 20 位志愿者，圆圆要手写 20 份纪念证书。提问：如果写 20 份证书，是不是要把 “写证书” 这一步抄写 20 遍写进算法？有没有更简便的写法？学生自由发言思考。教师引出课题：重复做同样事情，可以用循环结构。 利用教材书写证书情境导入，引出循环的意义，减少重复书写步骤。 教材集思广益素材
新授知识讲解：循环结构 12 分钟 1. 出示书写志愿者证书完整流程图，带领学生阅读流程：①开始，已写证书数 = 0；②书写证书；③已写证书数 + 1；④判断：完成 20 份证书？没有完成回到写证书，完成就结束。2. 教师圈画： 循环体：重复做的操作（书写证书、已写证书数增加 1） 循环条件：是否完成 20 份证书（判断是否继续循环）。讲解回指箭头含义：条件不成立，回到循环体开头再次执行。举例生活循环：操场跑圈，跑 800 米跑 4 圈。小结三大算法结构：顺序、分支、循环。 依托课本案例拆解循环，明确循环体、循环条件两个核心概念，看懂循环返回箭头。 板书循环体、循环条件；展示教材标注循环的原图
活动一：分析循环实例 8 分钟 案例：统计班级 10 位同学的运动会得分。重复操作：读取 1 位同学分数；累加总分；循环条件：是否统计完 10 位同学。任务：请学生说一说：这个案例里面，什么是循环体？什么是循环条件？同桌互相讨论回答。教师抽学生作答，全班订正。 巩固区分循环体和循环条件，迁移到新案例。 不要求画流程图，口头分析为主
活动二：第一单元知识梳理复习 15 分钟 教师带领学生构建思维导图，回顾单元全部内容：1. 什么是算法：确定、可执行的步骤，用来解决问题。2. 算法描述：自然语言（优缺点）；流程图（符号、绘图规范）。3. 算法三大结构：顺序：依次执行；分支：单分支、双分支，条件判断；循环：重复执行，循环体 + 循环条件。课堂小练习：给出多个生活实例，学生判断属于哪一种算法结构。 系统复习整个第一单元，帮助学生建立完整知识框架。 参考教材单元评价板块
活动三：综合小练习 7 分钟 出示题目：下雨天，需要反复查看操场地面，如果地面没有干，继续等待；地面干了就开展运动会。思考：这里循环体是什么？循环条件是什么？学生独立思考后分享。 综合练习循环结构辨析，检验学习效果。 适度拔高，不绘制完整流程图
课堂小结 3 分钟 师生回顾：1. 循环结构：重复执行；分清循环体、循环条件；2. 回顾单元三大算法结构。课后作业：完成教材单元评价，梳理本单元错题。 巩固本节课与单元全部知识点。
七、板书设计
认识算法的结构（2）循环结构 + 单元复习
循环结构
1. 循环结构：根据条件，重复执行部分步骤
循环体：需要反复执行的操作（做什么）
循环条件：判断要不要继续循环（什么时候停下来） 案例：书写 20 份志愿者证书
第一单元 三大算法结构
1. 顺序结构：从上到下，依次执行 2. 分支结构：条件判断；单分支、双分支 3. 循环结构：重复执行（循环体 + 循环条件）
算法描述：自然语言、流程图
八、教学反思
循环结构对学生抽象思维要求较高，部分学生对流程图回指箭头理解困难，需要教师多次演示箭头流向；区分循环体和循环条件是最大难点，多举生活例子帮助理解。
单元复习环节，大部分学生可以区分顺序结构；分支、循环容易混淆，通过实例辨析练习效果较好。
本课时只要求读懂循环流程图，不强制学生绘制复杂循环流程图，避免难度超标；后续第二单元查找排序算法还会反复用到循环，后续课时继续巩固。
课堂练习发现部分学生已经遗忘流程图符号，复习时要顺带回顾流程图 5 个基础符号。
第二单元第一节《猜数 “魔法” 之线性查找》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本节课是第二单元算法 “魔法” 大赛第一节，为本单元查找算法的起始课，教材使用打乱顺序的 1100 纸牌游戏作为学习情境。
线性查找概念：也叫顺序查找，按照数列顺序，从第一个开始，一个接一个向后逐个比对，直到找到目标数据。无论有序、无序的数列都可以使用线性查找。
查找次数分析：在 N 个数据中查找，最少 1 次（目标在第一个位置），最多 N 次（目标在最后一个位置或者不存在）。教材通过纸牌游戏记录同学查找次数，让学生直观感知查找次数的变化。
问题规模与耗时：数据量越大，最坏情况下查找耗费的时间就越长。教材举例，10 万亿条数据最坏情况查找需要约 463 天，让学生体会算法效率问题，为下一节课二分查找做铺垫。
学习要求：不写代码，重在能够模拟线性查找完整过程，会分析最少、最多查找次数，能列举生活中线性查找的实例。
二、学生情况分析
已有基础：学生已经完成第一单元学习，掌握算法概念、算法三种基本结构（顺序、分支、循环），能读懂简单流程图；能够理解 “数列” 就是按次序排好的一组数字。
认知特点：五年级学生喜欢纸牌、猜数游戏，乐于动手模拟操作；对于 “查找次数”、最坏、最好情况的分析需要教师引导。
学习障碍
分不清 “最少查找次数” 和 “最多查找次数”；
不容易理解：线性查找不管数据有序还是无序都能用，但数据量大的时候效率很低；
难以把游戏操作提炼成标准化的算法步骤。
三、教学目标（计算思维、信息意识）
1. 计算思维
①理解线性查找（顺序查找）的原理，能够动手模拟线性查找完整查找过程。 ②会分析线性查找的查找次数：知道 N 个数据，最少查找 1 次，最多查找 N 次。 ③能区分最好情况、最坏情况，初步感知问题规模对算法效率的影响。
2. 信息意识
能够发现生活里线性查找的应用实例；体会同一个问题可以有不同解决办法，不同方法消耗时间不一样。
四、教学重点难点
教学重点：理解线性查找原理；模拟查找过程；分析查找的最少、最多次数。 教学难点：理解最好、最坏查找情况；感受数据规模变大之后线性查找效率的短板。
五、学习准备
教师：PPT 课件（教材打乱纸牌游戏插图、数列案例、查找次数统计表、10 万亿数据耗时案例）；纸质数字卡片教具。
学生：课本、练习本、草稿纸。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：展示教材游戏情境：桌面上打乱摆放 100 张纸牌，纸牌数字 1100，背面朝上。现在要找到数字 56 的纸牌。提问：如果纸牌全部打乱，你会用什么办法找到目标纸牌？学生自由发言说出自己的想法。教师小结：一张一张依次翻开比对，这就是今天要学习的线性查找。引出课题。 利用教材纸牌游戏导入，激发兴趣，从学生朴素想法提炼出线性查找思想。 教材集思广益说一说素材，纸牌无序打乱状态
新授知识讲解：线性查找原理 12 分钟 1. 教师拿出 10 张打乱数字卡片，示范线性查找过程：从最左边第一张开始，依次翻开，拿卡片数字和目标数字比对，如果相等就停止；不相等就继续翻下一张。2. 给出定义：像这样，按照数列顺序，一个接一个向后比对查找目标，叫做线性查找（顺序查找）。线性查找无序、有序数列都可以使用。3. 结合案例分析查找次数：一共 10 个数字。 最好情况：目标在第 1 张，查找只需要 1 次。 最坏情况：目标在最后一张，要查找 10 次。小结：N 个数据，最少 1 次，最多 N 次。 实物演示查找全过程，讲清概念，拆解最好、最坏两种情况，落实本课重点。 板书：线性查找，又叫顺序查找；有序无序都能用
活动一：小组纸牌模拟查找游戏 10 分钟 2 人一组，把 10 张数字卡片打乱。任务：一名同学选定一个目标数字，另一名同学使用线性查找，从左往右逐个翻看卡片，记录一共翻开多少次找到目标。完成一轮互换角色。请 23 组汇报：你们小组最少几次找到？最多几次找到？教师追问：如果目标数字不在卡片里面，要查找多少次？ 学生动手模拟，亲身感受查找次数变化，加深对最好最坏情况理解。 教材体验探索试一试内容
活动二：查找次数计算练习 10 分钟 出示数列案例：{15，57，7，22，9，31}①找数字 15，需要查找几次？②找数字 31，需要查找几次？③一共 6 个数字，最坏情况需要查找多少次？学生写在草稿纸上，全班核对答案。教师拓展教材案例：10 万亿个数据，最坏情况线性查找大约需要 463 天。提问：数据特别多的时候，线性查找会出现什么问题？ 纸笔练习巩固查找次数分析，引出效率短板，为下节课二分查找埋下伏笔。 教材巩固拓展练一练原题
活动三：寻找生活中的线性查找 8 分钟 头脑风暴：想一想生活哪些场景在用线性查找？提示举例：翻书找某一页、逐本翻柜子找书本。学生发言分享，教师点评归纳。 把算法迁移到真实生活，提升信息意识。 鼓励学生大胆举例，不需要十分复杂
课堂小结 5 分钟 师生共同回顾梳理：1. 什么是线性查找？2.N 个数据，线性查找最少查找几次？最多查找几次？3. 线性查找优点：有序无序都能用；缺点：数据量大的时候，最坏情况效率很低。课后作业：有 15 个数字的乱序数列，目标数字在第 15 个位置，请问线性查找需要查找多少次？ 梳理本课重难点，布置课后小练习。
七、板书设计
猜数 “魔法” 之线性查找（顺序查找）
线性查找原理 从第一个开始，逐个向后比对，直到找到目标。 适用：有序数列、无序数列都可以使用。
2. 查找次数（共 N 个数据） 最好情况：目标在第 1 个，最少查找：1 次 最坏情况：目标在最后，最多查找：N 次
3. 特点 优点：不要求数据排序；简单易懂 缺点：数据量很大时，最坏情况查找耗时久
八、教学反思
1. 纸牌模拟游戏课堂参与度高，大部分学生可以理解线性查找的基本流程。部分学生对于 “最多 N 次” 理解不到位，需要多组实例反复练习。 2. 学生容易混淆线性查找与后面二分查找的使用条件，本节课一定要强调线性查找无序有序都能用，和下节课二分查找做区分。 3. 学生对于 10 万亿大数据的耗时缺少直观感受，教师要通俗化讲解，让学生感知数据规模会影响算法运行时间。 4. 本节课不涉及二分查找，只做简单铺垫，不深入讲解二分，留到第二节专门学习。 5. 少数同学模拟查找的时候跳过部分数字，没有严格按顺序查找，课堂活动中教师巡视要及时纠正，强化 “逐个依次比对” 核心。
第二单元第二节《猜数 “魔法” 之二分查找》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本节课是川教版五上信息科技第二单元第二节，承接上一节线性查找。教材使用有序排列的 1100 纸牌猜数游戏作为情境展开教学。
二分查找原理：在有序数列中，找到中间数，与目标数对比；根据 “大了 / 小了” 提示，直接把查找范围缩小一半；不断重复，直到找到目标数字。
重要前提：二分查找只能用于有序数列，无序数据不能使用二分查找。
效率对比：和线性查找逐个比对相比较，二分查找每一次排除一半数据，数据量越大效率差距越明显。教材举例：10 万亿个数据，线性查找最坏约 463 天，二分查找最坏仅需 43 次，不到 1 秒完成，直观展示算法效率差异。
教材拓展任务：柜子找物品、列举生活中二分查找应用场景。
本课不要求编写代码，重在理解原理，识别使用条件，体会不同算法效率存在巨大差别，为后续排序算法学习铺垫。
二、学生情况分析
已有基础：学生已经学习第一节线性查找，知道线性查找是逐个依次比对；了解数列概念；认识流程图，掌握算法三大基本结构（顺序、分支、循环）。
认知特点：五年级学生对猜数字游戏兴趣浓厚，容易理解游戏过程，但二分查找 “取中间、缩一半” 逻辑较为抽象。
学习障碍
容易忘记二分查找必须建立在数据有序这个前提，以为任何数据都可以用二分查找。
不容易理解效率差异，对大规模数据下时间差距缺少直观感受。
在模拟操作时，不会正确更新缩小查找范围。
三、教学目标（计算思维、信息意识）
1. 计算思维
①理解二分查找的工作原理；记住二分查找使用前提：数列必须有序。 ②能够对比线性查找、二分查找，说出二者查找方式差异，体会不同算法带来的效率差别。 ③能够模拟简单有序数列上的二分查找过程。
2. 信息意识
感受算法选择的重要性，面对问题要思考选择合适算法，提升解决问题的效率；能联系生活说出二分查找的现实应用场景。
四、教学重点难点
教学重点：理解二分查找原理；记住二分查找的有序前提；对比线性查找与二分查找的效率差异。 教学难点：模拟二分查找不断缩小查找范围的过程；理解为什么无序数列不能使用二分查找。
五、学习准备
教师：PPT 课件（教材纸牌猜数游戏插图、有序数列演示动画、线性与二分查找时间对比数据表、柜子案例）；数字卡片教具 110。
学生：课本、练习本、草稿纸。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：回顾上节课线性查找。游戏：1100 有序排好的纸牌，老师心里想一个数字 56，请同学猜，老师只能提示 “大了” 或者 “小了”。请学生尝试猜数。提问：有没有办法尽量减少猜的次数？引出课题：今天学习效率更高的查找算法 —— 二分查找。 利用教材猜纸牌游戏情境导入，复习旧知，制造认知冲突，激发学生探究高效算法的欲望。 教材集思广益说一说素材，纸牌是有序摆放
新授知识讲解：二分查找原理 12 分钟 1. 教师拿出 110 有序数字卡片，以找数字 7 为例完整演示二分查找流程：①确定查找范围；②取中间数字；③对比中间数和目标数；④根据提示 “大了 / 小了”，舍弃一半范围；⑤重复直到找到目标。2. 提炼原理：在有序数列，每次找中间值比较，每轮直接把查找范围缩小一半。3. 着重强调：前提条件，数据必须是有序的！如果数字乱序排列，不能用二分查找。4. 对比线性查找：线性查找一张一张翻看；二分查找每次排除一半。 借助实物教具拆解二分查找完整步骤，明确有序这一硬性前提，对比两种查找方式的不同。 板书：二分查找 —— 前提：数据有序
活动一：小组模拟猜数游戏 10 分钟 小组 2 人一组。一人心里想好 120 之间一个整数；另一人使用二分思路猜数字，只能得到 “大了、小了、猜对” 提示。记录猜中所用次数。一轮结束互换角色。活动结束，请 23 组汇报猜数次数。教师提问：如果数字打乱，还能用这个办法快速猜数吗？为什么？ 学生动手体验二分查找，亲身感受查找次数变少；再次巩固有序前提。 注意引导学生要找区间中间数字，不要随便猜数字
活动二：算法效率对比 10 分钟 教师出示教材案例：10 万亿条数据查找目标。线性查找最坏情况约 463 天；二分查找最坏只需要 43 次，不到 1 秒。组织小组讨论：为什么数据量越大，二分查找优势越明显？学生发言，教师小结：线性查找逐个比对；二分每次砍掉一半查找范围，数据越多，节省时间效果越突出。思考：是不是二分查找在所有场景都最好？—— 无序数据不能用。 通过教材的数据案例，直观感受算法效率差异，明白算法没有万能，要匹配条件使用。 教材开动脑筋想一想内容
活动三：生活应用拓展 8 分钟 出示教材拓展题：器材室柜子编号 162，顺序存放器材，忘记存放到哪一个柜子，怎样减少开门次数？学生独立思考，回答解题思路。头脑风暴：生活还有哪些场景适合二分查找？（字典查字、维修线路故障点等） 把算法迁移到真实生活，学以致用。 巩固拓展练一练原题
课堂小结 5 分钟 师生共同梳理：1. 二分查找的前提是什么？2. 二分查找怎么做？3. 二分查找和线性查找有什么区别，效率有什么差异？课后作业：草稿纸上模拟有序数列 116，用二分查找找数字 11，写下每一步查找范围。 梳理本课全部重难点，课后作业巩固模拟查找流程。
七、板书设计
猜数 “魔法”—— 二分查找
前提条件：数据必须有序！无序不能使用二分查找
二分查找原理 ①确定查找范围 ②取中间数字对比目标数 ③根据 “大了 / 小了”，舍弃一半范围 ④重复，直到找到目标
3. 对比
线性查找：逐个依次比对；无序、有序都能用；大数据效率低
二分查找：每次缩小一半范围；仅有序可用；大数据效率很高
算法要选择合适，不同算法效率差别巨大！
八、教学反思
课堂猜数游戏学生参与热情高，大部分同学可以掌握二分查找基本流程，但不少同学做题会忽略 “有序” 前提，后续课堂要反复强调。
部分学生找中间数字、更新查找范围容易出错，使用实物卡片模拟操作效果优于纯口头讲解。
效率差异，学生对于 10 万亿数据这种超大数字缺少概念，需要教师通俗讲解，帮助学生理解规模越大二分查找优势越明显。
本课重在模拟算法流程，不要求学生编写代码或者绘制复杂循环流程图；后面冒泡、插入排序学完之后，可再回头对比四类算法。
部分学生会产生误区，认为二分查找一定比线性查找好，课堂需要点明：无序数据二分查找完全无法使用，算法各有适用条件。
第二单元第三节《潜水 “魔法” 之冒泡排序》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本节课是第二单元第三节，在学习线性查找、二分查找之后，学习冒泡排序算法。教材采用水下气泡上浮的趣味情境，借助气泡数字案例讲解冒泡排序原理。
冒泡排序核心原理：对一组无序数据，从前往后依次比较相邻两个数字；如果相邻两个数字顺序不符合从小到大（或从大到小）的要求，就交换两者位置；一轮比较结束，最大（最小）的数会像气泡一样 “浮” 到数列一端；重复多轮比较，直到全部数据有序。
教材案例：水下 6 个无序气泡，一轮一轮相邻比较交换；第一轮结束最小数字上浮到最顶端，后续轮次不再处理已经排好序的数字。
关键点：每一轮排序之后，末尾已经排好序的数据，下一轮不需要再次比较。
体验感知算法效率：同样是排序，数据数量越多，冒泡排序执行花费时间越长，问题规模越大耗时越多，和前面查找算法形成呼应；为下一节插入排序做对比铺垫。
教学定位：不编写代码，重点让学生动手用纸牌模拟冒泡排序完整过程，理解 “相邻比较、位置交换、多轮循环”，感受排序算法可以把无序数据变为有序，为二分查找需要 “有序数据” 做好知识闭环。
二、学生情况分析
已有基础：学生已经学习查找算法（线性、二分查找），知道二分查找必须要求数据有序；掌握算法三大结构顺序、分支、循环；能读懂简单循环流程图。学生生活中有排队整理物品的生活经验。
认知特点：五年级学生对气泡潜水魔法情境、纸牌模拟动手活动兴趣浓厚；冒泡排序涉及循环、相邻比较交换，逻辑链条长，抽象程度比查找算法更高。
学习障碍 ①容易忘记只比较相邻两个数，随意交换不相邻数字； ②不理解为什么要进行多轮比较，以为一轮比较就可以完成全部排序； ③不理解每一轮结束之后，已经排好序的数据不需要再次参与比较。
三、教学目标（计算思维、数字化学习与创新）
1. 计算思维
①理解冒泡排序算法原理：相邻数字两两比较，顺序不对就交换位置，多轮循环实现无序数据变有序。 ②能够使用纸牌实物模拟冒泡排序的完整排序过程，能说出每一轮排序后的变化。 ③初步感知：数据量越大，冒泡排序执行次数越多，耗时越长。
2. 数字化学习与创新
通过动手纸牌模拟体验排序算法，学会使用实物模拟的方式理解计算机算法，体会排序之后数据有序，可以使用效率更高的二分查找。
四、教学重点难点
教学重点：理解冒泡排序原理；用纸牌模拟冒泡排序过程，掌握相邻比较、交换、多轮循环。 教学难点：理解需要多轮比较；懂得已经排好序的数据不再参与下一轮比较。
五、学习准备
教师：PPT 课件（教材水下气泡插图、青花瓷瓶传送带案例、冒泡排序体验截图）；多组数字纸牌教具。
学生：课本、练习本；自制数字纸牌（56 张无序数字卡片）、草稿纸。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：回顾旧知：二分查找算法效率很高，但是有什么前提条件？学生回答：数据必须有序。教师抛出问题：如果现在数据是杂乱无序，怎样把一堆乱的数字变成有序？引出本节课冒泡排序，展示教材水下气泡情境。板书课题：潜水 “魔法” 之冒泡排序。 复习二分查找的有序前提，制造问题需求，引出排序算法，建立单元知识关联。 承接上一节二分查找知识点
新授知识讲解：冒泡排序原理 12 分钟 1. 教师展示教材气泡案例，演示第一轮冒泡：从最底层开始，依次对比相邻两个数字；大小顺序不对，就交换两个气泡位置。一轮结束，最小数字像气泡上浮到最顶端。2. 讲解关键点：①每次只比较相邻两个数；②顺序错误就交换位置；③一轮只能把一个数字排到位，想要全部有序，需要进行多轮；④已经排好序的数字，下一轮不用再比较。3. 完整演示一组 {6，3，1，9，4，5} 数据第一轮冒泡过程。提问：只做一轮比较，全部数字能排好序吗？为什么？ 依托教材气泡案例拆解冒泡排序完整逻辑，着重强调相邻比较、多轮循环两个关键点。 板书：相邻比较，错则交换；多轮冒泡；已排好的数据不再比较
活动一：小组纸牌模拟冒泡排序 15 分钟 小组 23 人一组，拿到 5 张打乱纸牌数字：【5，2，9，1，6】，目标从小到大排序。活动任务：①小组合作，模拟冒泡排序，一轮一轮完成相邻比较与交换；②每完成一轮，记录本轮结束之后已经排好序的数字；教师巡视课堂，纠正学生错误（直接交换不相邻卡片、一轮结束认为排序完成）。请 1 个小组上台展示完整模拟过程。 学生动手实操模拟冒泡排序，落实本课重点，亲身感受一轮一轮冒泡的变化。 教材体验探索试一试，教师要提醒只能交换相邻纸牌
活动二：思考讨论加深理解 8 分钟 出示教材青花瓷瓶传送带案例。思考问题 1：第一轮冒泡结束，已经浮到顶端的最小数字，下一轮还需要参与比较吗？说出你的理由。思考问题 2：如果数字数量变多，冒泡排序需要的轮次会变多还是变少？学生小组讨论后发言，教师小结：数据越多，轮次越多，花费时间越长。 突破难点，理解已排序数据不再参与比较；感知问题规模影响算法耗时。 教材开动脑筋想一想素材
活动三：联系单元旧知 5 分钟 教师提问：数据经过冒泡排序变成有序之后，可以使用哪一种高效查找算法？学生回答二分查找。小结：排序算法，能够把无序数据处理成有序，为二分查找创造条件。 打通单元知识链条，理解排序和查找的关系。
课堂小结 5 分钟 师生共同回顾：1. 冒泡排序怎么做？相邻两两比较，顺序错误交换，多轮循环。2. 一轮冒泡能完成全部排序吗？3. 已经排好序的数据下一轮还需要比较吗？课后作业：草稿纸上写下无序数组【4，7，2，5】，模拟冒泡从小到大排序，写出第一轮每一次比较交换情况。 梳理重难点，纸笔模拟巩固课堂所学。
七、板书设计
潜水 “魔法” 之冒泡排序
冒泡排序（从小到大）
1. 规则 ①依次比较相邻两个数字 ②顺序不对，交换两个数字位置 ③一轮冒泡，会把一个数字 “浮” 到末尾 ④需要多轮循环； 已经排好序数字，下一轮不再比较
2. 特点 无序 → 冒泡排序 → 有序 数据越多，需要轮次越多，耗时越长
排序之后得到有序数列，可以使用二分查找
八、教学反思
1. 纸牌模拟活动学生参与度高，大部分学生可以掌握相邻比较交换的操作；部分学生出现直接交换不相邻纸牌的错误，教师巡视时要及时发现纠正。 2. 本课最大难点是理解 “一轮不能完成全部排序，需要多轮冒泡”，不少同学做完一轮就以为排序结束，需要多组实例强化。 3. 课堂要建立知识关联，让学生明白排序的意义：生成有序数据，就可以使用高效的二分查找。 4. 本节课不要求绘制复杂循环流程图，重在实物模拟；后续插入排序课时再对比两种排序算法的差异。 5. 部分学生对于 “哪些数字已经排好序” 判断不清，可以让学生模拟的时候，把已经排好的纸牌放到一边，直观区分。
第二单元第四节《卡牌 “魔法” 之插入排序》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本节课是第二单元最后一节，分为两大部分：新授插入排序算法、第二单元整体小结复习。教材以整理手中扑克牌卡牌的情境引入插入排序。
插入排序核心原理：将数列划分成两部分 ——已排序部分、未排序部分。每次从未排序部分取出一个数字，向前和已排序部分逐个比较，插入到已排序部分合适的位置；重复操作，直到未排序部分全部处理完毕，整个数列变为有序。教材用手持扑克牌的例子，模拟摸到新牌插入到手牌正确位置的过程。
冒泡排序与插入排序对比：冒泡排序依靠相邻比较交换，把大数 / 小数逐步 “浮” 到末尾；插入排序是取数向前查找空位做插入。同等规模数据下二者效率有差异。
单元知识梳理：回顾本单元两类算法 —— 查找（线性查找、二分查找）；排序（冒泡排序、插入排序）。明确核心区别：线性查找有序无序都能用；二分查找必须要求数据有序；排序算法的作用就是将无序数据整理成有序数据。
教学定位：不编写代码，重点用纸牌模拟插入排序过程；能够区分冒泡、插入两种排序；梳理单元知识框架，体会不同算法各有特点、效率各不相同。
二、学生情况分析
已有基础：学生已经学习线性查找、二分查找，掌握冒泡排序；理解循环结构；能够用纸牌模拟冒泡排序；清楚二分查找的前提是数据有序。
认知特点：学生有整理扑克牌的生活经验，容易理解 “拿新牌插入手牌” 的场景。插入排序 “已排序、未排序” 的分组思想比较抽象，学生不容易区分插入排序和冒泡排序的操作差异。
学习障碍 ①分不清哪些属于已排序部分，哪些属于未排序部分； ②模拟插入的时候，不知道新数字应该插入到哪个位置； ③容易混淆冒泡排序与插入排序的操作逻辑； ④单元复习容易混淆四种算法的适用条件。
三、教学目标（计算思维、数字化学习与创新）
1. 计算思维
①理解插入排序的原理，区分已排序部分、未排序部分，能够用纸牌模拟插入排序过程。 ②对比冒泡排序和插入排序，说出两者操作方式的不同； ③梳理第二单元知识，分清两种查找、两种排序算法的原理和适用条件，能够根据场景选择合适算法。
2. 数字化学习与创新
借助卡牌实物模拟抽象算法，学会用模拟实验的方式理解计算机算法；体会：同一个问题，可以有多种算法解决，不同算法效率不同。
四、教学重点难点
教学重点：理解插入排序原理，模拟卡牌插入排序；对比冒泡排序；完成第二单元知识梳理。 教学难点：准确区分已排序、未排序片段；区分冒泡排序和插入排序；分清四种算法的适用场景。
五、学习准备
教师：PPT 课件（教材扑克牌卡牌插图、熊猫举标牌案例、冒泡与插入对比表格、单元思维导图）；数字纸牌教具。
学生：课本、练习本、草稿纸，自制数字卡片。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：复习提问：冒泡排序是怎样完成排序的？请学生简单口述。出示教材扑克牌情境：手上已经有一组排好序的黑桃 6、7、9、10，现在摸到一张 8，要把 8 放到手牌正确位置。提问：你会怎么做？学生自由发言。教师引出课题：卡牌魔法 —— 插入排序。 利用生活玩牌情境导入，复习旧知，引出新排序算法。 教材集思广益说一说素材
新授知识讲解：插入排序原理 12 分钟 1. 教师结合教材熊猫标牌案例讲解插入排序：把一组数分成两部分： 已排序部分、 未排序部分。2. 操作步骤：①一开始，把第一个数当作已经排好序的部分；②从未排序部分取出第一个数字；③拿这个数字，向前依次和已排序部分数字对比；④找到合适位置，把数字插入进去；⑤重复，直到未排序部分全部处理完成。3. 演示卡牌案例：已排序 {6，7，9，10}，拿到数字 8，向前比较，插在 7 和 9 之间。重点强调：不是交换相邻数字，是找到位置直接插入。 拆解插入排序核心逻辑，突出 “已排序、未排序分组”“插入” 和冒泡 “交换” 的区别。 板书标记：已排序部分 / 未排序部分
活动一：小组卡牌模拟插入排序 12 分钟 23 人小组，无序卡牌：{34，12，74，2，154，15}，目标从小到大排序。任务：小组合作模拟插入排序。每一轮标记出哪些是已排序部分，哪些是未排序部分，完成数字插入。教师巡视，纠正错误，提醒学生不要使用冒泡的交换思路。邀请一组同学上台展示模拟过程。 动手实操，亲身感受插入排序完整流程，落实本课重点。 教材体验探索试一试活动
活动二：冒泡排序 VS 插入排序对比 8 分钟 PPT 出示对比表格。教师引导学生一起填写：冒泡排序：相邻两两比较，顺序错误就交换；一轮把一个数浮到末尾；插入排序：分已排序、未排序；取数向前比较，找到位置直接插入。小组讨论：同样一堆乱数字，两种排序操作有什么不一样？ 对比两种排序算法，厘清二者差异，突破难点。
活动三：第二单元整体梳理复习 10 分钟 教师带领构建单元思维导图。1. 查找算法：线性查找：逐个比对，有序无序都能用；最坏 N 次。二分查找：每次缩小一半范围；前提：数据必须有序，效率高。2. 排序算法：冒泡排序：相邻比较交换；插入排序：分为已排序、未排序，取数插入。课堂小练习：判断场景适合什么算法。 完整梳理第二单元，建立完整知识体系。 参考教材单元评价板块
课堂小结 3 分钟 师生共同回顾：1. 插入排序怎么做？已排序、未排序，取数插入合适位置。2. 冒泡与插入排序的区别。3. 查找、排序四类算法各自特点。课后作业：草稿纸上模拟数组 {5，3，8，1} 插入排序从小到大，写出每一步。 巩固新知，强化单元记忆。
七、板书设计
卡牌 “魔法” 之插入排序 + 第二单元小结复习
一、插入排序
1. 分组：已排序部分、未排序部分 2. 步骤： ①把第一个数作为已排序； ②从未排序取出一个数字； ③和已排序数字向前对比； ④插入到正确位置； ⑤重复直到全部有序。
二、两种排序对比
冒泡排序：相邻两两比较，错则交换；大数 / 小数逐步 “浮” 出去
插入排序：划分两组，取数，向前比较，直接插入位置
三、第二单元知识总结
1. 查找
线性查找：有序、无序均可；逐个比对
二分查找：必须有序；每次范围减半，效率高 2. 排序（无序 → 有序） 冒泡排序、插入排序
同一个问题，多种算法；算法不同，效率不同。
八、教学反思
1. 扑克牌模拟活动学生兴趣较高，部分学生容易把插入排序做成冒泡排序的交换操作，课堂巡视要及时提醒区分 “交换” 与 “插入”。 2.“已排序部分、未排序部分” 是学生理解难点，模拟的时候可以把已排序卡牌摆到一侧，视觉上区分两组，降低抽象难度。 3. 单元复习时，不少学生会遗忘二分查找 “有序” 这个硬性前提，复习中要反复强调。 4. 本课只要求模拟算法过程，不要求编写代码、绘制复杂循环流程图；重在理解算法思想。 5. 部分学生对两种排序的效率差异只有感性认知，可以简单告诉学生：数据量很大的时候两种排序都会变慢，为后续更高学段学习埋下伏笔。
第三单元第一节《智能推荐个性化》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本节课是第三单元人工智能中的算法第一节，以欢欢搜索跑步技巧后，视频软件大量推送跑步视频作为课堂情境。
个性化推荐算法工作流程：收集用户行为数据 → 生成用户画像 → 匹配内容进行推荐 → 用户产生新选择再反馈优化推荐结果，形成闭环。教材配有完整的流程图。
用户画像：软件收集用户的行为、爱好等信息，生成描述用户特征的信息，例如年龄、爱好、浏览习惯、点赞、跳过内容等。
数据来源：用户浏览时长、点赞、划走跳过视频、点击内容、好友爱好都可以作为分析依据。
个性化推荐的两面性 好处：快速找到自己感兴趣内容，提升信息获取效率； 弊端：形成信息茧房，阻碍发展新兴趣；用户画像信息如果泄露，会带来隐私安全风险，容易被不法分子利用。
教材提示：很多软件可以手动关闭个性化推荐功能，学会保护个人隐私。
教学定位：不需要学生编写人工智能算法，重在理解推荐的工作逻辑，辩证看待推荐算法，树立信息社会责任意识。
二、学生情况分析
已有基础：学生日常普遍使用短视频、购物软件，亲身经历过智能推荐现象，但是不知道背后是个性化推荐算法、用户画像在起作用；已经学习算法基本概念，能够读懂简单流程图。
认知特点：五年级学生对 AI 推荐现象熟悉，但看不见后台的数据处理过程，对 “用户画像”“信息茧房” 概念比较陌生；很容易只看到推荐带来的便利，忽略隐私泄露、信息茧房等风险。
学习障碍 ①不理解软件是通过哪些行为悄悄收集个人数据； ②很难辩证看待个性化推荐，容易只看到优点，忽视潜在弊端； ③分不清什么是用户画像，不清楚用户画像泄露带来的危害。
三、教学目标（信息意识、信息社会责任）
1. 信息意识
了解个性化推荐算法的工作过程，知道什么是用户画像；能够发现生活中各类软件的个性化推荐现象。
2. 信息社会责任
辩证认识个性化推荐的利与弊；知道用户画像属于个人信息，树立个人隐私保护意识，了解可以关闭个性化推荐来保护自己。
四、教学重点难点
教学重点：理解个性化推荐算法工作流程；认识用户画像；知道智能推荐的优点与弊端。 教学难点：理解信息茧房；明白用户画像泄露带来的隐私风险，建立辩证看待人工智能算法的思维。
五、学习准备
教师：PPT 课件（教材欢欢刷视频情境、30 张兴趣卡片素材、个性化推荐完整流程图、熊猫用户画像示意图）。
学生：课本、练习本、草稿纸。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：创设教材情境：欢欢在视频网站搜索很多跑步教学视频，之后首页总是推送跑步相关视频。提问：为什么同样的软件，欢欢首页全是跑步视频，而别的同学首页内容却不一样？学生自由发言猜想。教师引出课题：这就是个性化推荐算法在起作用，今天一起学习智能推荐个性化。 使用学生熟悉的生活场景导入，激发好奇心，引出课题。 教材集思广益说一说素材
新授知识讲解：个性化推荐与用户画像 12 分钟 1. 教师展示教材兴趣卡片小游戏案例，讲解：软件会收集我们的各种行为数据：点赞、看完、快速划走、搜索记录、使用时长。2. 讲解用户画像：软件收集到各类行为数据，整理成描述我们特征的信息，就是用户画像，展示熊猫用户画像示意图。3. 出示教材流程图，梳理完整流程：数据收集 → 生成用户画像 → 内容推荐 → 用户选择 → 反馈优化。讲解反馈优化：我们每一次点击、划走，又会更新用户画像，推荐会越来越贴合喜好。 依托课本素材拆解推荐完整闭环，理解用户画像含义，读懂流程图。 板书：用户画像、个性化推荐四步流程
活动一：卡片模拟推荐小游戏 10 分钟 模仿教材 30 张卡片活动，卡片分为运动组、音乐组。请学生选出 7 张自己感兴趣的卡片，统计运动、音乐分别选了几张。教师模拟算法：选运动卡片多就推荐运动类书籍；选音乐卡片多就推荐音乐家相关书籍。提问：刚刚模拟过程，哪一步是收集数据？什么相当于用户画像？ 课堂小游戏模拟算法逻辑，把看不见的后台过程具象化。 教材体验探索试一试活动
活动二：讨论个性化推荐的利与弊 10 分钟 小组讨论，分两个方向思考：①使用个性化推荐，给我们带来哪些便利？②个性化推荐会带来哪些麻烦和风险？小组代表发言，教师归纳： 优点：快速获取感兴趣内容，节省查找时间。 缺点：总看同类内容，看不到其他领域知识（信息茧房）；用户画像信息泄露，被坏人利用，带来诈骗风险。补充教材知识：大部分软件可以关闭个性化推荐功能。 辩证分析算法利弊，落实信息社会责任，理解隐私风险。 课本动手实践做一做内容
活动三：生活实例拓展应用 5 分钟 思考教材思考题：妈妈买了书包，购物软件就大量推送文具，爸爸手机却没有。这是什么原因？学生独立思考回答。教师小结：每个人的用户画像不一样，所以推荐内容不一样。 联系真实生活，巩固本节课核心概念。 开动脑筋想一想原题
课堂小结 3 分钟 师生回顾：1. 个性化推荐算法工作流程是什么？2. 什么是用户画像？3. 个性化推荐有哪些好处，存在哪些风险？我们可以怎么保护自己？课后作业：回家观察一个软件，找一找哪里有个性化推荐设置。 梳理全部知识点，引导学生将知识迁移到现实生活。
七、板书设计
智能推荐个性化
个性化推荐算法流程 数据收集 → 生成用户画像 → 内容推荐 → 用户选择（反馈优化）
用户画像：软件收集行为数据，描述用户的爱好、特征。
个性化推荐利弊 利：快速获取感兴趣内容，节省时间 弊：信息茧房，局限兴趣爱好；用户画像泄露，有隐私、诈骗风险
保护：软件中可以关闭个性化推荐，保护个人隐私
八、教学反思
1. 本节课和学生生活联系紧密，学生课堂参与积极性高，大部分同学可以说出生活中的推荐案例，但部分同学对 “用户画像”“信息茧房” 概念理解比较浅，需要教师结合通俗实例解释。 2. 模拟卡片游戏可以很好把看不见的 AI 后台工作可视化，帮助学生理解数据收集、画像生成的过程，课堂效果较好。 3. 很多学生只关注推荐带来的便利，对于隐私泄露风险缺少感知，课堂需要结合生活诈骗案例简单讲解，强化信息社会责任。 4. 本课不涉及复杂代码，重点是辩证看待人工智能算法；课后实践任务引导学生查看软件设置，实现课堂向生活延伸。 5. 教学要把握尺度，不能全盘否定智能推荐，要引导学生客观看待：算法本身无好坏，我们要学会合理使用、保护自己隐私。
第三单元第二节《机器识别你我他》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本节课是第三单元人工智能中的算法第二节，教材以校园运动会运动员检录效率低为真实情境，引出人脸识别算法。
人脸识别算法完整流程：①收集人脸信息、训练；②识别判断。教材提供对应的流程图。类比人类识别人事物：人靠眼睛观察提取特征；计算机依靠摄像头采集人脸图像，提取人脸五官等特征，完成比对识别。
积木式 AI 模块思想：复杂人工智能算法被封装成模块，使用者不用理解底层原理，只需要调用模块完成任务。教材使用图形化 AI 积木案例，展示初始化、采集人脸数据、识别人脸的操作步骤。
影响人脸识别识别成功率的因素：人脸采集的次数、光线、角度、人脸遮挡等都会对识别结果产生影响；采集样本数量过少，识别容易失败。
对比人类识别与机器识别：人类靠眼睛获取信息，大脑提取特征；计算机依靠摄像头获取图像，算法提取特征、比对判断。
教学定位：不要求学生编写 AI 代码，重在理解人脸识别工作流程；能够说出影响识别效果的因素，为下一节课《人工智能双刃剑》人脸隐私保护做好铺垫。
二、学生情况分析
已有基础：学生生活中经常接触人脸识别（手机解锁、门禁），有生活体验；已经学习算法、流程图、个性化推荐、用户画像、隐私风险相关知识；能读懂简单的流程图。
认知特点：五年级学生对人脸识别充满好奇心，只知道 “可以刷脸”，不清楚摄像头背后采集特征、比对的完整流程；学生容易认为人脸识别永远准确可靠，不知道很多外部条件会造成识别失败。
学习障碍 ①不能区分 “人脸信息采集训练” 和 “识别比对” 两个阶段； ②想不到光线、遮挡、采集样本数量会影响识别结果； ③难以理解 AI 封装模块（积木式）的含义。
三、教学目标（计算思维、数字化学习与创新）
1. 计算思维
①理解人脸识别算法的两大步骤：收集信息训练、识别判断；知道计算机是依靠提取人脸特征完成识别。 ②能说出多种影响人脸识别成功率的因素。
2. 数字化学习与创新
了解 AI 算法可以封装成积木化模块，不需要弄懂底层原理，也可以调用人工智能工具解决现实生活问题（运动会检录）。
四、教学重点难点
教学重点：掌握人脸识别算法工作流程；知道哪些因素会影响人脸识别的识别效果。 教学难点：区分人脸 “采集训练” 阶段和 “识别判断” 阶段；理解机器识别人脸是提取特征进行比对。
五、学习准备
教师：PPT 课件（运动会检录情境图、人脸识别算法流程图、AI 积木截图、采集次数实验表格）。
学生：课本、练习本、草稿纸。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：教材情境导入：学校运动会检录时志愿者不认识运动员，核对身份速度很慢。提问：能不能用技术手段快速确认运动员是谁？学生自由发言，引出人脸识别。继续提问：我们人是怎么分辨同学的？机器又是怎么分清不同人的脸？引出课题《机器识别你我他》。 结合教材运动会真实问题，联系学生生活经验，激发探究欲望。 教材集思广益说一说素材
新授知识讲解：人脸识别算法流程 12 分钟 1. 对比人类识别：人通过眼睛看，记住五官、脸型这些特征，区分不同人。2. 出示教材人脸识别流程图，讲解算法两大阶段：①收集信息、训练阶段：摄像头采集人脸图片，提取人脸特征，保存信息（对应积木：按下 X 键采集人脸数据）。②识别判断阶段：摄像头获取新的人脸，提取特征，和已经保存的特征比对，判断是谁（对应积木：按下 S 键执行识别）。3. 简单介绍 AI 积木模块：复杂 AI 算法封装成积木，直接调用，不用懂内部原理，就能解决检录问题。 拆解人脸识别两大核心阶段，读懂流程图，建立 “特征比对” 核心概念。 板书：收集信息训练 → 识别判断；提取人脸特征进行比对
活动一：模拟人脸识别实验探究 12 分钟 任务：探究采集次数对识别结果的影响，参考课本表格。教师抛出问题：采集 1 次人脸数据和采集 10 次，识别效果一样吗？小组讨论，完成猜想：采集次数少，识别容易失败；采集样本越多，识别成功率越高。拓展头脑风暴：除采集次数外，想一想还有什么会让识别失败？学生发言，教师归纳：光线太暗、戴口罩遮挡脸部、侧脸拍摄、化妆等。填写课堂表格，梳理全部影响因素。 模拟课本探究实验，找出影响人脸识别的各类因素，落实本课重点。 教材动手实践做一做内容
活动二：人机识别对比 8 分钟 教师出示对比表格，引导学生完成：人类识别人脸：眼睛获取画面→大脑提取特征→判断是谁。机器人脸识别：摄像头采集图像→算法提取人脸特征→比对判断身份。提问：机器识别和人识别有什么相同点和不同点？学生思考发言，教师总结：都依靠特征进行区分，获取信息的工具不一样。 对比人与机器识别过程，加深对机器识别原理理解。
活动三：生活中的人脸识别应用 5 分钟 头脑风暴：说一说生活哪里用到人脸识别？（手机解锁、门禁、车站安检）教师追问：机器人脸识别是不是永远不会出错？学生回答，教师小结：会受环境影响，存在识别失败的情况。 联系生活，客观看待人脸识别技术，为下节课双刃剑做铺垫。
课堂小结 3 分钟 师生共同回顾：1. 人脸识别算法分为哪两大阶段？2. 机器依靠什么识别人脸？3. 哪些因素会影响人脸识别的成功率？课后作业：想一想，如果运动会用人脸识别检录，会有什么优点，又存在什么隐患？ 梳理本课重难点，埋下下节课学习伏笔。
七、板书设计
机器识别你我他
1. 人脸识别算法流程
①收集信息、训练（采集人脸，提取、保存人脸特征） ②识别判断（采集新人脸，比对特征，输出识别结果）
AI 算法可以封装成积木模块，直接调用使用
2. 影响人脸识别成功率的因素
1. 人脸采集样本的次数 2. 环境：光线强弱 3. 人脸：口罩、帽子遮挡、侧脸、化妆
机器识别不是 100% 准确
八、教学反思
1. 学生对人脸识别的生活案例非常熟悉，课堂参与度高，但大部分学生只知道 “刷脸”，分不清训练采集阶段和识别比对阶段，需要结合 AI 积木截图反复讲解区分。 2. 探究影响识别因素环节，学生能够想到遮挡、光线，但是容易忽略 “采集次数” 这一关键点，要依托课本实验引导学生猜想。 3. 本节课只讲解人脸识别工作流程和影响因素，人脸隐私泄露、照片欺骗系统等内容全部留给下一节《人工智能双刃剑》，不要提前深度展开。 4. 学生容易形成 “人脸识别万能” 的误区，课堂要不断强调机器识别会受外界条件干扰，会识别失败，树立客观看待 AI 的观念。 5. 积木式 AI 模块概念对部分学生较抽象，用通俗语言讲解：如同玩具积木，不用知道积木内部构造，拼接起来就能实现功能。
第三单元第三节《人工智能双刃剑》1 课时教案
一、本节知识要点分析
本节课是第三单元最后一节，包含新授《人工智能双刃剑》以及第三单元全单元小结复习两部分。教材承接上一节课人脸识别，围绕人脸信息安全展开学习。
人工智能的两面性：人工智能给生活带来便利（刷脸门禁、刷脸支付、语音助手、智能翻译、AI 客服），同时也存在风险。实验证明人脸算法有可能被照片欺骗；人脸属于敏感个人生物信息，存在 “一次泄露，终身风险” 的隐患。
法律常识：教材引入《中华人民共和国个人信息保护法》，明确人脸属于敏感个人信息，处理未成年人敏感个人信息，需要监护人同意。
个人信息保护策略：学会保护面部、个人画像等敏感信息；学会辨别 AI 伪造音视频，防范 AI 合成的虚假人脸、虚假语音诈骗。
单元知识回顾：回顾第三单元两大核心内容：①个性化推荐算法、用户画像以及利弊；②人脸识别算法流程、影响识别的因素；辩证看待人工智能，树立信息社会责任。
教学定位：不要求实现 AI 程序，重在树立辩证思维，知道 AI 有利也有弊，掌握基础个人信息保护方法，了解相关法律简单常识。
二、学生情况分析
已有基础：学生已经学习个性化推荐、用户画像；掌握人脸识别算法流程，知道影响人脸识别识别效果的因素；在前面课程已经接触隐私泄露的风险；能够读懂简单 AI 相关流程图。
认知特点：五年级学生能够大量说出人工智能给生活带来的便利，但是对 AI 带来的风险感知不足；对生物信息（人脸）属于敏感个人信息缺少概念，不清楚人脸泄露之后无法更换的特点；对个人信息保护法律知识比较陌生。
学习障碍 ①容易片面看待 AI，只看到便利，忽视潜在风险； ②不理解人脸属于生物敏感信息，“泄露后无法修改” 的特殊性； ③面对 AI 换脸、AI 合成语音这类新型诈骗手段缺少辨别意识。
三、教学目标（信息意识、信息社会责任）
1. 信息意识
能够列举人工智能在生活中的应用实例，辩证认识人工智能技术的优势与潜在风险。
2. 信息社会责任
知道人脸属于敏感个人生物信息；了解《个人信息保护法》相关简单规定；掌握保护个人敏感信息的简单方法，提高防范 AI 伪造信息诈骗的意识。
四、教学重点难点
教学重点：辩证看待人工智能的利与弊；认识人脸等生物信息泄露的危害；学会基础的个人信息保护；第三单元知识梳理。 教学难点：理解人脸生物信息 “一次泄露，终身风险”；辨别 AI 伪造音视频的风险，落实信息社会责任。
五、学习准备
教师：PPT 课件（人脸识别真假人实验流程图、AI 应用案例图片、个人信息保护法节选、第三单元思维导图）。
学生：课本、练习本、草稿纸。
六、教学过程
表格
环节设计 时间分配 师生互动活动 设计意图 备注
导入新课 5 分钟 教师：复习回顾上节课人脸识别，抛出教材问题：如果拿一个人的照片，能不能骗过人脸识别程序？学生猜想发言。教师引出课题：人工智能给我们带来便利，同时也存在隐患，今天学习《人工智能双刃剑》。 承接上节课人脸识别，制造认知冲突，引出 AI 具有两面性。 教材体验探索试一试素材
新授知识讲解：AI 的利与弊 12 分钟 1. 说一说 AI 的好处：出示案例：刷脸支付、门禁、语音助手、智能翻译、AI 客服，总结人工智能极大方便我们的生活。2. 讲解教材实验：用人脸照片尝试欺骗人脸识别程序，部分简单算法会被照片欺骗；高级场景会使用 3D 扫描进行防护。3. 重点讲解人脸信息的特殊性：人脸属于生物敏感个人信息，密码泄露可以修改，人脸泄露无法更换，存在 “一次泄露，终身风险”。4. 介绍教材《个人信息保护法》小知识：人脸属于敏感个人信息；处理未成年人敏感个人信息，需要监护人同意。 结合课本实验与法律文本，让学生明白人脸信息的重要性，认识 AI 技术存在安全隐患。 板书：双刃剑 —— 有利、有

展开更多......

收起↑