課題
算法的應用
單元
第三單元
學科
信息科技
年級
五年級
教材分析
本單元主要圍繞“最短距離算法”展開，在教學中讓學生了解“最短距離算法”的基本思想，并找到從起點到終點的最短路線。這個算法在現(xiàn)實生活中也有很廣泛的應用，如日常路線規(guī)劃、交通運輸、物流配送、旅游規(guī)劃等?？梢詢?yōu)化迭代這個算法并遷移應用，更可以應用這種思維方式解決日常問題。本課是對本冊教材的回顧，與第1課“身邊的算法”呼應。
算法應用的核心是理解算法。本課以“最短距離算法”為基礎，逐步解決生活中常見的其他問題，讓學生對算法有更深入的了解。本課第一部分安排了“使用算法結果解決問題”，結合本單元之前的“最短距離算法”，使用經過驗證的算法，通過輸入現(xiàn)實問題的真實數(shù)據，用算法進行計算，輸出結果。根據輸出的結果，可以解決現(xiàn)實問題。第二部分安排“靈活運用算法指導生活”，在“最短距離算法”的基礎上，替換變量或表達式，讓學生了解生活中更多利用“最短距離算法”解決問題的例子。第三部分安排“應用算法思維優(yōu)化生活”，回顧“最短距離算法”和“最少費用算法”，第一步都是將問題進行分解，不一樣的分解策略，最終目的都是優(yōu)化并解決問題。不同的是，如何合理地分解大問題，如何將解決小問題的模型應用至大問題，進而提升解決問題的效率，優(yōu)化生活。
本課練習的編排蘊含了分治算法的應用，安排了“想一想”與“練習”，以不同的方式指向學生對分治思維的理解與應用。
教學目標
1.通過修改部分變量，能夠遷移應用算法。
2.通過體驗分治算法，認識到算法思維在生活中的應用。
學情分析
學生通過前階段的學習，了解算法的基本概念，認識了不同握自然語言和流程圖描述問題的方法，能借助數(shù)字化工具或在線平臺繪制流程圖，掌握問題分解和抽象的基本方法，初步學會建立和利用模型的方法，能通過不同算法解決同一問題證算法有效性，掌握不同算法的特征并能驗證。
教學重點、難點
教學重點：知道算法思維在生活中的應用。
教學難點：遷移應用算法。
教學準備
最短距離算法的樣例，相關程序代碼
教學實施過程
情境導入
教師活動
學生活動
設計意圖
視頻導入，引出問題，組織討論播放視頻，引導學生思考生活中什么地方可以應用最短距離算法來解決問題。組織討論并發(fā)表看法。
引出主題，提出目標算法是解決問題的方法及其步驟。經過驗證后，使用正確的算法可以解決特定的生活問題。同一種算法也可以用于解決其他類似問題，還可以采用在設計算法過程中的思維方法來進一步優(yōu)化生活。
提出本節(jié)課目標：掌握最短距離算法的應用，掌握算法思維在生活中的應用。
學生小組討論思考算法的應用場景。
通過思考討論的形式引入本課主題。
教學活動一
使用算法結果解決問題
教師活動
學生活動
設計意圖
播放視頻，引導學生思考如何使用算法結果解決生活實際問題?
引導學生小結：使用經過驗證的算法，通過輸入現(xiàn)實問題的真實數(shù)據，根據算法輸出的結果，可以解決現(xiàn)實問題。
交流討論，分享小結，思考運用結果解決實際問題的方
法。
知識遷移與應用，激發(fā)學生的信息意識。
教學活動二
靈活運用算法指導生活
教師活動
學生活動
設計意圖
1.播放視頻：引導學生了解改變輸入與部分變量可以應
用到同一類問題，思考最短路徑問題可以應用到其他什么問題中?
2.引導學生小結，教師補充：一種算法，通過改變輸入和部分變量等方式，可以應用到同一類相似問題的解決過程中。最短距離算法，也可以應用于求最短時間問題、求最少費用問題、求最少換乘問題等。根據具體問題，通過輸入現(xiàn)實生活中的真實數(shù)據、改變部分變量的名稱等，利用算法的輸出結果來解決實際問題。
3.合作交流：引導學生討論最少費用路線的解決方法，并用流程圖的形式進行補充。
4.教師巡視，指導學生遇到的問題。
例如，從余姚出發(fā)開車去上海，有多條高速公路的線路可供選擇，設計一個最少路橋費用算法，并算出最少費用。
觀看視頻了解算法運用到同類問題的方法，。
合作探究，將最短路徑算法遷移到最少費用路線問題的解決中，使用流程圖進行算法設計補充
靈活掌握算法解決同類問題的遷移方法，提升學生對同類問題的遷移解決能力。
通過合作探究的形式將算法應用遷移到同類問題，解決生活實際問題中，借助流程圖進行算法表達。
教學活動三
應用算法思維優(yōu)化生活
教師活動
學生活動
設計意圖
提出問題：如何將一堆共100也無序的文稿整理成按頁碼順序排列?
實踐探究：引導學生小組討論，思考整理方法，以小組為單位進行匯報，交流補充。
播放視頻：引導學生了解先分解再合并的算法思維，思考運用這種思維解決剛才的問題的方法。
交流討論：引導學生思考在日常生活中，還有哪些問題可以用先分解再合并的算法來解決?
5.交流評價：引導小組匯報討論結果，并且相互評價。
合作探究問題解決方法，并交流補充。觀看視頻，掌握“先分解后合并”的算法思維交流討論此算法思維還可以解決什么問題
預設問題，引導學生探究實踐，了解算法思維后進行拓展思考，提升學生在做中學，在思考中學的素養(yǎng)。
練習
如果要你和同學一起完成一幅長軸兒童畫，請利用先分解再合并的思維寫出具體的解決方案。
參考答案：
1.分解兒童畫構成圖案。2.根據人數(shù)分配完成任務。3.合并所有人完成的圖案。4.輸出一幅完整的兒童畫。
評價標準：
1.分解兒童畫的合理性。2.最終完成時間和效率。3.合并后的圖片是否完整。
教學總結反思
在體驗算法結果解決問題部分，可以回顧已經明確的機器人自動送貨最短距離算法；在運用算法環(huán)節(jié)，可以選用出行作為主要任務，在回顧“最短距離算法”的同時，遷移至解決最少費用、最少換乘等問題。
本課的學習要讓學生針對具體的生活案例進行分析，通過“分析算法一應用算法一優(yōu)化算法”等過程逐步體驗“最短距離算法"的基礎性作用。
評價學生對先分解后合并問題的掌握情況，使其掌握應用分治算法作為解決一般生活問題的方法。

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小學信息技術浙教版（2023）五年級上冊電子課本

第15課 算法的應用

版本： 浙教版（2023）

年級： 五年級上冊

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