2024-2025学年第一学期 青岛版小学信息科技六年级上册第一单元 算法的初步认识单元学历案（学历案）

12第一单元算法的初步认识【课标要求】小学信息科技课程是为了适应技术迅猛发展的信息时代对人才培养提出的新要求而设置的必修课程，是以培养学生的信息素养和信息科技操作能力为主要目标，以操作性、实践性和探究性为特征的指定学习领域。培养—发展学生积极学习和探究信息科技的兴趣，养成—巩固良好的信息意识和健康负责的信息科技使用习惯，形成一提高信息处理能力，培养一强化学生使用信息科技支持各种学习和解决各类问题的意识与能力。小学信息科技课程的主要任务是：培养学生对信息科技的兴趣和意识，让学生了解和掌握信息科技基本知识和技能，了解信息科技的发展及其应用对人类日常生活和科学技术的深刻影响通过信息科技课程使学生具有获取信息传输信息处理信息和应用信息的能力，教育学生正确认识和理解与信息科技相关的文化伦理和社会等问题，负责任地使用信息科技；培养学生良好的信息素养，把信息科技作为支持终身学习和合作学习的手段，为适应信息社会的学习工作和生活打下必要的基础。【单元目标】1.认识生活中的算法；理解算法的概念和特征；掌握算法常见的描述方法。2.通过路线规划算法设计、密码锁算法分析、体质健康测评算法描述等项目探究，能够设计简单算法、从算法特征的角度分析算法、用自然语言和流程图描3.在算法的体验、设计、分析、描述等探究过程中，认识到算法的价值，初步形成运用算法思想解决常见问题的意识，初步形成计算思维。【单元知识及结构化分析】本单元将引领学生初步认识算法，第1课的内容，主要让学生了解算法在日3常学习和生活中解决问题的方法和步骤，通过按照合理的步骤和顺序进行操作，我们可以更高效、减少出错地解决问题；第2课的内容，主要让学生认识算法的特征，从具体的算法中分析算法的特征，分析调整优化相应的算法；第3课的内容，主要是掌握算法的常见描述方法，能用自然语言、流程图描述生活中常见的算法，加深对算法重要性的认识。六年级的学生已经掌握了计算机的基本操作，并对网络应用有了基本的认识和学习，五年级的scratch为六年级的Mind+编程学习提供了基础。由于第一单元算法的初步认识比较难，所以课前充分考虑到这一点，充分发挥小老师的带头作用，分组教学，养成协作学习的能力。整个教学过程以学生为主体，尊重学生的主体地位，首先利用情境导入法，激发学生的学习兴趣，再以任务驱动为主，引导学生积极探索，在任务完成的过程中体会成功的喜悦。教师在整个过程中，作为学生的帮助者、支持者和引导者，创设轻松、自主、愉悦的学习氛围，引导学生真正掌握信息科技，培养学生的自主学习与探究精神，提高信息科技水平。算法在生活中无处不在，人们每天都在运用各种算法来解决问题。当我们准备做菜时，需要遵循一系列的步骤，如准备食材、切配食材、烹饪食材、出锅装盘等，这些步骤构成了一个简单的算法，帮助我们烹饪出美味的菜肴。当我们寻找最快路线时，也是在使用算法作决策，如考虑交通状况、距离和时间等因素，从而避开拥堵路段，节约时间。通过合理地应用算法，人们能够获得各种各样问题解决方案，从而提高做事的效率与质量，更好地应对学习和生活中的问题。通过本单元的学习，我们了解了生活中的算法以及算法的概念与特征，掌握了算法的常见描述方式。算法思想是计算机科学领域的灵魂，能够有效指导我们的日常生活与学习。4确定性有穷性可行性算法的初步认识第1课生活中的算法【课标要求】(一)信息意识(二)计算思维(三)数字化学习与创新(四)信息社会责任【学习目标】5合适的算法。【目标分析】目标序号知识维度(指事实性知识、概念性知识、程序性知识、元认知知识)认知水平维度记忆/回忆应用分析1√√√2√√√3√√√【评价任务】任务一：分享西红柿炒鸡蛋算法并说明理由(检测目标1)任务二：运用网络搜索你所在城市的阶梯电价情况，并简要描述电费计算算法。(检测目标2)任务三：描述找次品问题算法。(检测目标3)【学习过程】在日常生活中，我们要面对各种各样的事情，每一件事情都可能有不同的解家里来客人了，需要你给客人沏茶。洗开水壶需要1分钟，烧水需要15分钟，洗茶壶需要1分钟，洗茶杯需要1分钟，拿茶叶需要2分钟。沏好茶有几种方法?最省时的方法是?烧开水烧开水洗茶杯准备茶叶洗水壶在日常学习和生活中，洗衣做饭、购物消费、解数学题等都有一套问题解决的方法和步骤任务一：西红柿炒鸡蛋的算法西红柿炒鸡蛋是一道简单易学、美味可口的家常菜，其制作步骤就是一种算法。如何制作西红柿炒鸡蛋?请简单描述其制作步骤。以下是一种常见的西红柿炒鸡蛋做法，仅供参考。1.准备食材：西红柿、鸡蛋、葱姜蒜等。2.切配食材：将西红柿切成小块，鸡蛋打散，葱姜蒜切3.起锅烧油：将锅加热，倒入适量油，加入葱姜蒜等，6一点通炒菜小技巧：1.炒菜一般需要先将锅加热，再倒入适量的油，能2.合理搭配各种调味品能够让菜品更加美味。加油站加油站算法是通过明确的、可执行的操作步骤描述的问题求解方案。生活中的算法为我们完成任务或解决问题提供了一种有序、规范的方法步骤。通过按照一定的步骤和顺序进行操作，我们可以更加高效地完成任务，减少出错的可能性，提高工作效率。炒香。4.炒鸡蛋：倒入鸡蛋液，翻炒均匀，盛出备用。5.炒西红柿：倒入切好的西红柿块，翻炒均匀。6.调味出锅：将鸡蛋倒入，和西红柿混合翻炒，一点通根据个人口味加入调味品，翻炒均匀，出锅装盘。一点通在问题解决过程中，按照一在问题解决过程中，按照一定的顺序写出相应的步骤，并按照自上而下的顺序依次执行。在计算机程序设计中，这种类似的控制结构被称为顺序结构。与同学分享你的“西红柿炒鸡蛋算法”,并说明理由。炒鸡蛋1.分步骤说出西红柿炒鸡蛋的做法☆☆☆2.对每一步说出自己的理由☆☆☆生活中，像“西红柿炒鸡蛋”这样按照一定步骤解决问题的案例还有那些?任务二：运用网络搜索你所在城市的阶梯电价情况，并简要描述电费计算算法。阶梯电价是指将户均用电量设置为若干个阶梯任务二：运用网络搜索你所在城市的阶梯电价情况，并简要描述电费计算算法。阶梯电价是指将户均用电量设置为若干个阶梯分段定价，用电价格随用电量增加呈阶梯状逐级递增的一种电价定价机制。小明同学所在的城市市民用电收费标准如下：用电量单价0～200度0.5元7加油站在实际生活中，我国的阶梯电价标准不仅会受到用电量的影响，还受地域、时间段等因素的影响。在问题解决过程中，有的问题需要先进行条件判断，再根据判断结果分别执行不同处理步骤。在计算机程序设计中，这种类似的控制结构被称为分电分类想一想：小明家9月份用电300度，电费该如何计算?试一试：评价标准：想一想：还有哪些?请简要描述它们的算法。中，像这种需要重复执行多中，像这种需要重复执行多同的物品中，存在1个质量不同的次品，我们可以使用天平把它找出来。学校体育器材室有27个乒乓球，其中有1个乒乓球(次品)由于存在质量问题，比其他乒乓球略轻一些。想一想：如果只能使用天平，如何才能找出次品?请简要描述你的“找次品算法”。否能否找否能否找到次品是9利用天平找出次品的方法有很多，哪种方法能更快地找出次品?找次品算法推荐：1.将27个乒乓球分成3组，每组9个。2.将两组乒乓球放在天平的两端，比较它们的重量。如果两边重量相等，那么“次品”就在第三组中，否则“次品”就在重量较轻的那一组中。3.将重量较轻的那一组继续分成3组，即每组3个，重复步骤2,直至找1.善用天平称量平分的三组乒乓球☆☆☆2.使用重复循环的思想解决次品问题☆☆☆生活中像“找次品”这样通过重复某些操作步骤，从而解决问题的案例还有哪些?请简要描述它们的算法。学校即将组织畅玩游乐园活动。为了让大家能够在有限的时间内玩到自己喜欢的项目，老师希望把学生分成若干小组，由各个小组自行规划为了更好地了解各组内学生的喜好，老师建议在组内发起一次调查，由每人推荐2个必玩项目。在规划路线时，老师提出了规划建议：(1)统筹考虑所有组员的喜好，尽量照顾到所有人。(2)考虑游玩时间，确保各小组能在规定时间内完成所有项目；(3)考虑项目位置与距离，尽量采用最短路线。(4)如果有学生有特殊需求(如身体不便),需要特别关注，确保他们也能玩得开心。请规划你们组的游玩路线，明确游览的项目路线与时间，并说明理由。1.需求分析通过调查获取组员的喜好信息，综合考虑多种因素进行项目分析。分析项目分析概述项目喜好分析时间安排分析项目距离分析2.路线规划游览顺序游览项游览时间游览路线说明例卡通城堡该项目有3名学生喜欢，且在园区入口处，适合作为第1个游览12请根据本节课学习内容，对自己的学习过程和学习成果进行评价。项目学习能积极地参与探究活动，学习相关知识及技能。能卓有成效地解决探究过程中的问题。能积极参与小组的讨论交流并提出独到见解。学习成果能根据实际需求，设计路线规划方案。能根据实际需求，分析选择合适的算法。1.课堂小结：算法在生活中无处不在，它可以帮助我们更加高效地解决各种问题，从而提高我们的生活质量和工作效率。这节课，你获得了哪些知识?请梳理一下吧。2.你生活中遇到的问题还有哪些?它们可以使用算法解决吗?【检测与作业】北京作为中国的首都，拥有众多世界知名的博物馆，收藏着丰富的文化和历史遗迹。请以旅游达人为视角，制作一份去北京参观各种博物馆的旅游攻略，攻略中需要涵盖博物馆的名称、展览内容、开放时间、交通方式、注意事项等。请利用多种信息获取渠道找到信息，完成旅游攻略。天数博物馆名称开放时间交通方式注意事项1中国科学技术馆地铁预约【学后反思】1.本堂课你学会了哪些知识，请用思维导图或者流程图的方式梳理已学知识。2.通过本节课的学习你有哪些感悟或者困惑，请写下来。教学反思：第2课算法的特征【课标要求】(一)信息意识(二)计算思维(三)数字化学习与创新(四)信息社会责任【学习目标】【目标分析】目标序号知识维度认知水平维度理解应用分析1路线规划中的算法特征√√√√2猜数字中的算法特征√√√√3密码破解中的算法特征√√√√4算法的输入和输出√√√√【评价任务】任务一：路线规划中的算法特征(检测目标1)任务二：猜数字中的算法特征(检测目标2)任务三：密码破解中的算法特征(检测目标3)任务四：算法的输入和输出(检测目标3)【学习过程】动物园导游图动物园导游图公网试一试：如果从猴山出发去往海洋馆，你会如何规划行走路线?想一想：了解算法的确定性特征，分析“从猴山出发，先向北走，再向东走”这种路线描述方式是否符合算法确定性的要求。算法的每一个步骤都不能含糊不清或者有歧义，必须明确、严谨。例如：在路线规划算法中，只有明确行走的起点、方向以及行走的距离，才能够更加清晰描述行走路线。加油站算法的确定性是指算法的每一个步骤都必须有确切的含义。算法的确定性就是要把问题解决的步骤明确下来，避免出现二义性。在解决问题的过程中，需要依靠算法来指导我们的思考和行动。如果算法不确定，那么就无法准确地预测和控制问题的解决过程。明确的步骤，是很多问题得以解决的关键。请列举一些生活中的算法，分析其确定性的表现。1.说出自己的路线规划☆☆☆2.合理的规划方案☆☆☆任务二：猜数字“猜数字”是一款蕴含技巧和智慧的经典数学小游戏，人们需要根据提示猜测一个数字，直到猜中为止。“猜数字”游戏有一种简单的玩法：1.出题人确定数字范围及目标数字。例如：目标数字26,数字范围1-100。2.答题人在给定的数字范围内猜测数字，如猜60。3.出题人根据猜测结果给出提示，如“猜多了”“猜少了”。4.重复步骤2和步骤3,直到答题人猜中数字。试一试与其他同学一起试玩“猜数字”游戏，试一试猜测几次可以猜想一想了解算法的有穷性，思考猜数字游戏的步骤是否一定是有限的?为什么?试一试一点通算法的目的是使问题得到解决，因此，算法必须在有限的步骤和时间内结束，并得到正加油站算法的有穷性是指一个算法的处理步骤必须是有限的。无论具体需要执行的操作步骤有多少，这个数量必须是一点通一个好的算法，会设置合理的边界，从而保障算法在有限的步骤内执行完毕。例如：在“无限小数”的除法竖式学习中，人们可以使用“保留有限的小数位数”等手段，将计算步骤限定在有限的计算次数内。任务四：算法的输入和输出在应用算法解决问题时，需要对问题进行描述，分析应用相关数据，进而得到最终的结果。读一读一个有效的算法还应具有“0个或多个输入”“1个或一点通生活中算法的输入可以理解为算法操作的问题描述、条件或者原始数据等信息。而算法的输出则是通过对输入进行处理和计算得到的结果、解决方案等。西红柿炒西红柿炒鸡蛋算法在“西红柿炒鸡蛋”算法中，需要的材料和工具，加油站在计算机算法中，输入是加油站在计算机算法中，输入是指算法在执行过程中需要接收的数据，而输出则是指算法在执行过程中生成的结果。通常情况下，算法都需要有输入和输出。然而，在某些情况下，算法中已经确定了算法执行所需的各项初始值，这些初始值法的输入项。因此，这是该算法的输入，比如西红柿、鸡蛋等；做好的菜品，是该算法的输出。试一试请列举生活中的一些常见算法，分析它们的输入与输出分别是什么。1.举例生活中算法的问题描述☆☆2.举例生活中算法的解决方案☆☆3.举例生活中同一实物的算法的问题描述和解决方案☆☆☆三、综合运用，巩固知识密码锁在生活中应用广泛，如家庭门锁、商业保险柜、手机锁等。人们不需要携带钥匙，只需输入正确的密码就可以开锁。以下是一个简单的密码锁运行算法：(1)程序接收用户输入的密码。(2)程序判断用户输入的密码是否正确。如果密码正确，则直接解锁；如果密码错误，则记录错误次数，并提示用户重新输入密码。(3)如果错误次数大于等于3次，程序完全锁定。(4)如果错误次数小于限制的次数，用户可以继续尝试输入密码。请结合上述算法，探讨算法的各个特征在其中的具体表现，找出不符合算法特征要求的描述，并进行调整优化。1.算法特征分析确定性有穷性可行性输入输出2.算法调整优化请根据本节课学习内容，对自己的学习过程和学习成果进行评价。项目学习能积极地参与探究活动，学习相关知识及技能。能卓有成效地解决探究过程中的问题。能积极参与小组的讨论交流并提出独到见解。学习成果能够结合具体的算法，分析算法特征的具体表现。能够根据算法特征的指导，修改算法使其符合算法特征。填写说明：将☆涂上颜色，★表示合格，★★表1.算法特征的学习能够帮助我们更加深刻的认识、理解算法，指导我们设计出更加合理有效的算法。这节课，你获得了哪些知识?请梳理一下吧。2.你认为信息技术的应用还能拓展到哪个行业?还会有哪些功能?【检测与作业】空调可以通过制冷或制热的方式，调节室内温度，提高室内舒适度和生活品质。随着社会的发展，空调的智能化越来越受到关注，一般的智能空调应具备以下功能：(1)空调会通过内置温度传感器检测当前环境温度。(2)用户可以通过遥控器或面板设置期望的温度。(3)空调将检测到的环境温度与设定温度进行比较，并自动调整运行模式，如制冷模式、制热模式、待机模式。请考虑上述功能，结合算法特征的要求，设计一个简单的智能空调运行算法。【学后反思】1.本堂课你学会了哪些知识，请用思维导图或者流程图的方式梳理已学知识。2.通过本节课的学习你有哪些感悟或者困惑，请写下来。第3课算法的描述【课标要求】解决问题。(二)计算思维通过生活中的实例，了解算法的特征和效率。能用自然语言、流程图等方式描述算法。知道解决同一问题可能会有多种方法，认识到采用不同方法解决同一问题时可能存在时间效率上的差别。(三)数字化学习与创新通过学习身边的算法，体会算法的特征，有意识地将其应用于数字化学习过程中，适应在线学习环境。(四)信息社会责任了解算法的优势及对知识产权保护的作用，认识到算法对解决生活和学习中的问题的重要性。【学习目标】1.掌握算法的常见描述方法。2.通过对体质健康测试算法的探究，能用自然语言、流程图描述生活中常见3.通过对算法的描述，体会算法描述对解决问题的重要性。(目标分析】目标序号知识维度认知水平维度记忆/回忆应用分析1√√√√2√√√√3√√√√【评价任务】任务一：用白然语言描述算法(检测目标1)任务二：用流程图描述算法(检测目标2)任务三：用计算机语言描述算法(检测目标3)【学习过程】一、创设情境，激发兴趣有一个农夫要运一筐菜、一只羊和一只狼渡河，渡口只有一条小船，一次只能运一样东西。农夫在场的情况下一切相安无事，一旦农夫不在场，狼会吃羊，羊会吃菜。这可愁坏了农夫，用什么办法才能把狼、羊、菜都安全的运到对岸呢?发挥你们的聪明才智，帮农夫想个办法吧。为了发挥算法的价值，人们需要将算法通过合适的方式准确、完整、简洁地表达出来。自然语言和流程图是常用的两种算法描述方式。任务一：用自然语言描述“鸡兔同笼”在日常学习与生活中，人们在面对较为简单的问题时，常常用语言或文字来描述问题的解决步骤。想一想农夫怎样才能把狼、羊、菜安全运到对岸呢?尝试用自己的语言清晰准确地描述出该问题的解决过程。读一读一点通在“狼”→“羊”→“菜”这个食物链中，“羊”处在中间的关键位置。解决问题的关键点就在于破坏该食物链，使“羊”始终与“狼”“菜”处于隔离状态。“用自然语言描述算法”是指用我们所说的话或文字来描述问题解决的方法和步骤。对于“农夫过河”问题，可以这样描述其算法：1.农夫带羊过河。2.农夫独自回来。3.农夫带狼过河。4.农夫放下狼，带羊回来。5.农夫放下羊，带菜过河。6.农夫独自回来。7.农夫带羊过河。试一试“鸡兔同笼”是我国古代数学典籍《孙子算经》中的一个经典案例：今有雉兔同笼，上有三十五头，下有九十加油站自然语言通常是指一种自然地随文化演化的语言。汉语、英语等都是自然语言。自然语言是人类交流和思维的主要工具。由于不需要专门的学习和训练，人们常常使用自然语言来描述遇到的各种问题及问题解决的方法和步骤。四足，问雉兔各几何?请用自然语言描述解决该问题的算法。试一试请列举更多学习与生活中的算法，尝试使用自然语言进行描述。想一想加油站算法的描述是指用各种方式来描述一个算法的过程和步骤，以便于人们理解和实现该算法。使用自然语言描述算法时，应符合算法的特征要求。一点通一点通流程图描述算法的过程：1.用自然语言表述算法步骤。2.确定每一个算法步骤所包含的逻辑结构，并用相应的程序框架表示，得到该步骤的程序框图。3.将所有步骤的程序框图用流程线连接起来，并加上终端框，得到表示整个算法的流程图。思考使用自然语言描述算法的优势和不足有哪些?请举例说明。1.用自然语言说出生活中的算法实例☆2.使用自然语言描述算法的优势和不足☆☆任务二：阅读“猜数字游戏”的算法流程图，尝试用自然语言描述该算法图形化表示的信息具有形象、直观的特点，人们除了用自然语言描述算法外，还常借助图形使算法描述更清晰。以特定的图形符号和说明表示算法的图，称为“算法流程图”。它由一套标准的图形符号构成，结合一定的文字说明可描述问题解决的方法和流程。常用的流程图符号及其功能：符号起止框表示算法的开始或结束表示算法中数据的输入或输出判断框表示算法中的条件判断处理框流程线表示算法中的流向加油站流程线表示算法中的流向读一读某城市居民用电收费标准如下：读一读某城市居民用电收费标准如下：0～200度0.5元0.8元要求输入某家庭一个月的用电量Q,输出该月电费。其算法流程图如下：1972年，美国学者I.Nassi和B.Shneiderman提出了一种在流程图中完全去掉流程线，全部算法写在一个矩形阵内，在框内还可以包含其他框的流程图形式。即由一些基本的框组成一个大的框，这种流程图又称为N—S结构流程图(以0～200度0.5元0.8元要求输入某家庭一个月的用电量Q,输出该月电费。其算法流程图如下：条件语句1语句2传统流程图]N—S结构化流程图开始开始输入用电量Q是输出0.8×(Q-200)+100元结束否否是输出“猜对了”结束是输出“猜小了”否某超市为了促销，展开购物打折活动，活动规则如下： (1)购物金额满1000元的，打8折。(2)购物金额满500,不满1000元的，打9折。(3)购物金额不满500元的，不参与打折活动。用流程图描述算法需要遵循算法的“确定性、有穷性、可行性、输入、输出”5个特征，确保能够清晰、简洁、准确、完整地表明算法。性”,便于理解，算法出错时程序。于允许使用流程线，过于灵活，程序的设计。请同学们根据超市给出的活动规则，绘制算法流程图。一点通常见的计算机语言有很多，其中图形化编程语言剥离了复杂一点通常见的计算机语言有很多，其中图形化编程语言剥离了复杂的语法要求，通过拖拽“命令积木”的方式来进行程序设计，更加通俗易懂、活泼有