【详细版】小学信息技术清华大学五年级下册第3单元数字工程师教学设计《探究“鸡兔同笼”问题》

1、课例名称： 探究“鸡兔同笼”问题授课教师：四川师范大学附属实验学校 张亚课例简述：“鸡兔同笼”问题属于中国古代经典数学问题，其解题方式是基于“尝试与猜测”进行数组列举，在解决问题的方法这一层面，数学思维体现在对列举过程的观察、找规律；信息技术得益于计算机的大量运算能力，可以实现大规模的列举。“鸡兔同笼”问题能够很好的帮助学生理解不同算法的差异，明白解决问题方法的多样性，并在学科融合的过程中体会到学科之间的共性和各个学科自身的魅力，从而热爱学习，热爱每一个学科。教学目标：熟悉Scratch编程的基本流程（分析梳理流程-转换伪代码-Scratch模块调用与拼接）感受数学思维和编程思维的差异和共性，

2、培养包含知识迁移、计算思维、算法思想的高阶思维养成尊重知识、乐于探究、乐于分享，热爱每一个学科的学习态度教学重难点：总结“鸡兔笼统”问题中数学思维与编程思维的共性和区别利用Scratch解决“鸡兔笼统”算法问题教学方法：讲授法、案例教学法、练习法教学时间：1课时教学步骤：提出问题播放Scratch动画【动画内容：出示一个鸡兔笼统类似问题，询问答案，用户输入回答，程序给出相应反馈】（学生观看演示动画）问：你的答案是？设计意图：演示动画所能直观看到的部分为“说话”、“询问”，所不能看到的是“核心算法”的部分，培养学生透过外观、深度钻研的意识，深入编程算法学习。利用数学思维解决问题问：如何得到这个答

3、案的？请说说你的算法。（学生利用数学知识解出题目，举手示意分享）抽选学生回答板书学生解题过程设计意图：“鸡兔同笼”问题在五年级就有涉及，学生基于“总差”和“每份差”之间的规律可以构建解决这类数学问题的模型。探究数学思维和编程思维的相同与不同输入学生提供的数据（动画反馈：正确）陈述：这个动画除了表面能看到的可视化内容，背后还有隐藏算法。讲解：同学们的解题模型来源于“尝试与猜测”，也就是列举。（出示PPT“列举”部分）我们从“晴天为0”开始尝试，最终会得到答案，可是，这样太麻烦了，于是我们学会了找规律，这是数学思维。而计算机拥有强大的运算能力，哪怕9千次、9万次，计算机都可以迅速运算出来。（学生专

4、注认真、边听边思考）提出任务：试一试用scratch来解决鸡兔笼统问题设计意图：鸡兔笼统问题的解决办法不论是计算机还是数学，都是通过列举而来：计算机可以遍历所有选项；数学从中观察、寻找规律。scratch基于算法模型实现了自动化程序设计；数学通过观察、找规律，提炼算法，完成数学建模。不同算法的共性和区别是学生需要通过实例亲自体会的。在课堂中时时渗透算法思想。四、根据“列举”内容，转换伪代码提问与板书结合问：晴天天数是一个不断变化的数据，你会想到什么？（学生：变量）问：如何表示雨天天数？雨天和晴天天数有什么关系？（学生：设变量、雨天=8-晴天）问：判断“晴天*48+雨天*32”是否等于“304”

5、，如果数组全部遍历一次，总共要判断多少次？（学生：9次）问：循环判断9次，你会想到？（学生：重复执行9次）陈述：如果参与运算的数据不是“304”，而是更庞大的数据，计算机的循环次数会非常庞大，更能够体现计算机强大的运算功能问：如果“晴天*48+雨天*32=304”，程序将如何进行？（学生：停止当前脚本、退出循环）问：否则呢？（学生：将变量晴天+1）问：注意，雨天是通过晴天来定义的，晴天数据发生了变化，那现在要不要重新定义雨天的数据？（学生：要、雨天=8-晴天）任务：根据我们理顺的流程图，在 scratch中调用模块，验证解题算法。设计意图：编程是通过算法研究，调用相应计算机语言，进行自动化程序设计的过程。学生在学习scratch时，重点要学会系统思考，学会撰写流程图，能够将人的语言转换为机器的语言，实现将具体事物抽象建模。教师引领分析，经过多次类似课堂，学生将能够掌握编程核心方法。五、scratch模块调用，利用计算机解决“鸡兔同笼”教师巡视、协助学生在自己的电脑上根据流程图调用模块、同桌之间互相验证、生生互助六、总结总结：同学们，利用数学思维，我们把这类问题统称为“鸡兔同笼”问题，并且得出了解题模式，这是数学建模的过程。信息技术课的魅力在于利用计算机强大的运算能力，我们通过编写自动化程序也能够轻松解决这类问题。问：解决问题只有一种思路吗？学科之间