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2024 新信息科技五年级《第六单元 快速遍历数据》
大单元整体教学设计[2022 课标]
一、内容分析与整合
二、《义务教育课程标准(2022 年版)》分解
三、学情分析
四、大主题或大概念设计
五、大单元目标叙写
六、大单元教学重点
七、大单元教学难点
八、大单元整体教学思路
九、学业评价
十、大单元实施思路及教学结构图
十一、大情境、大任务创设
十二、单元学历案
十三、学科实践与跨学科学习设计
十四、大单元作业设计
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十五、“教-学-评”一致性课时设计
十六、大单元教学反思
一、内容分析与整合
(一)教学内容分析
本单元的教学内容围绕“快速遍历数据”这一主题展开,旨在通过具体案
例引导学生理解枚举遍历数据在解决问题中的应用,培养学生的算法思维、问
题解决能力和创新能力。具体包含三个主要课程:
第 21 课 鸡兔同笼巧计算:
目标:通过鸡兔同笼问题,引导学生理解枚举遍历法的应用,培养学生通
过表格描述数据变化过程,发现数据变化规律的能力。
内容:包括用数学方法求解鸡兔同笼问题,用枚举法求解问题,以及编程
验证问题的算法。
第 22 课 兔子增长有规律( 1 ):
目标:通过兔子增长问题,让学生学习通过观察数据变化发现规律,并能
用自然语言描述算法。
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内容:结合兔子农场的情境,列出兔子的数量变化表,发现斐波那契数列
的规律。
第 23 课 兔子增长有规律( 2 ):
目标:进一步巩固斐波那契数列的理解,学会用流程图描述算法,并用程
序验证算法。
内容:用流程图描述兔子增长的算法,通过编程验证算法的正确性,并了
解自然界中斐波那契数列的应用。
(二)单元内容分析
本单元的教学内容以经典问题为载体,通过枚举遍历数据的方法解决问题,
逐步培养学生的算法思维。具体来说:
鸡兔同笼问题是一个经典的数学问题,通过枚举遍历所有可能的组合来找
到问题的解,这有助于学生理解枚举法的基本思想。
兔子增长问题则是一个典型的递推问题,通过观察数据变化发现规律,进
而用算法描述问题求解过程。
斐波那契数列的应用不仅限于数学问题,还广泛存在于自然界中,这有助
于学生认识到算法在实际生活中的应用价值。
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(三)单元内容整合
本单元通过三个紧密相连的课程,从枚举遍历法的基本思想出发,逐步引
导学生深入理解和应用算法。
第 21 课为枚举遍历法的引入,通过鸡兔同笼问题,让学生初步体验枚举
法的应用,为后续课程打下基础。
第 22 课通过兔子增长问题,引导学生从数据变化中发现规律,并用自然
语言描述算法,为算法的程序实现做准备。
第 23 课则进一步巩固和深化学生对算法的理解,通过流程图描述算法,
并用程序验证算法,同时引导学生关注算法在实际生活中的应用。
二、《义务教育信息科技课程标准( 2022 年版)》分解
(一)信息意识
目标:培养学生具有对信息的敏感度和价值判断力,能够主动寻求、判断
和利用信息。
内容:通过鸡兔同笼问题和兔子增长问题的求解过程,让学生认识到枚举
遍历法在解决问题中的价值,培养他们根据问题需求选择合适的信息处理方法
的意识。
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(二)计算思维
目标:培养学生运用计算机科学领域的思想方法,在问题解决过程中进行
抽象、分解、建模、算法设计等思维活动。
内容:通过观察数据变化发现规律,用自然语言、流程图描述算法,并用
程序验证算法,逐步培养学生的计算思维能力。特别是在兔子增长问题中,学
生需要识别出斐波那契数列的规律,并进行算法设计。
(三)数字化学习与创新
目标:培养学生在数字化学习环境中有效管理学习资源,利用信息技术工
具开展探究性学习,创造性地解决问题。
内容:通过编程验证算法的过程,让学生掌握利用信息技术工具进行算法
实现的方法,培养他们在数字化学习环境中的创新能力。例如,通过修改程序
参数,观察不同数据量下算法的执行效率,激发学生的探究兴趣。
(四)信息社会责 任
目标:培养学生在信息社会中的 伦 理 道德 规 范 和法律意识,能够 负 责 任 地
使 用信息技术。
内容:在解决鸡兔同笼和兔子增长问题的过程中,引导学生关注算法的效
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率问题,理解算法设计对资源 消耗 的 影响 。通过了解斐波那契数列在自然界中
的应用,培养学生的环 保 意识和可 持 续发展观 念 。
三、学情分析
(一)已知内容分析
数学 知 识基础:学生在数学课 上已 经学习过鸡兔同笼问题和 简 单的枚举法,
对这 类 问题有一 定 的理解。
信息技术基础:学生 已 经初步掌握了计算机的基本 操作 ,了解了 简 单的算
法思想,并具备了一 定 的编程基础。
(二)新知内容分析
枚举遍历法的深入理解:学生需要进一步理解枚举遍历法在解决 复杂 问题
中的应用,掌握用表格描述数据变化、发现数据规律的方法。
算法的程序实现:学生需要学习如 何 用流程图描述算法,并通过编程验证
算法的正确性,这是新 知 内容的 重点 。
斐波那契数列的应用:了解斐波那契数列在自然界中的应用,培养学生的
跨 学科 视野 和 综 合运用 知 识的能力。
(三)学生学习能力分析
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观察力:学生通过观察数据变化,发现数据规律,这是解决问题的关 键 能
力。
逻辑 思维能力:学生需要通过分 析 问题,设计合适的算法,这需要 较强 的
逻辑 思维能力。
编程能力:学生需要 将 算法 转 化为程序,通过编程验证算法的正确性,这
需要一 定 的编程能力。
(四)学习障碍突破策略
情境导入:通过生动的情境导入,激发学生的学习兴趣, 降低 理解 难 度。
例如,用动 画或 实 物 模 拟 鸡兔同笼和兔子增长的过程, 帮 助学生 直 观理解问题。
分步教学: 将复杂 问题分解为 若干简 单问题,逐步引导学生深入理解。例
如,在解决鸡兔同笼问题时, 先 通过 小 规模的数据进行 演示 , 再 逐步 扩 展到 大
规模数据。
合 作 学习: 鼓励 学生进行 小 组合 作 学习,通过 讨论 和 交 流, 共 同解决问题。
这有助于学生从不同 角 度思 考 问题, 拓 展思维。
实 践操作 : 加强 实 践操作 环 节 ,让学生在动 手 实 践 中深入理解算法思想。
例如,通过编程验证算法的过程,让学生 亲身 体验算法的实际应用价值。
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及时 反馈 :在教学过程中及时 给予 学生 反馈 , 帮 助他们及时 纠 正 错误 , 提
高 学习效率。例如,通过课 堂小测 验 或作业检查 ,了解学生的学习情 况 ,并 给
予针 对性的 指 导。
四、大主题或大概念设计
本单元的 大 主题设计为“通过遍历数据培养算法思维与信息科技 素 养”。
在 大 数据时 代背景 下,快速遍历数据 成 为解决问题的关 键 技能 之 一。本单元围
绕“鸡兔同笼”问题和“兔子增长问题”,通过枚举法和递推算法,引导学生
学习如 何 通过遍历数据来解决问题,培养学生的计算思维和信息科技 素 养。通
过实 践 编程,学生 将 理解算法与程序的关 系 , 提升 数字化学习和创新能力。
五、大单元目标叙写
(一)信息意识
感 知 数据的 重 要性:学生能够认识到数据在解决问题中的 重 要性,理解遍
历数据 作 为问题求解的一 种 方法。
评估 数据源:在 面 对实际问题时,学生能够 评估 数据来源的可 靠 性和有效
性,选择合适的数据进行分 析 。
信息敏感度:培养学生对数据的敏感度,能够在 日常 生活和学习中主动 收
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集 、 整 理和分 析 数据。
(二)计算思维
抽象与分解问题:学生能够 将复杂 问题抽象为 简 单问题,通过遍历数据的
方法分解问题,设计合理的解决方案。
算法设计与实现:学生能够设计算法描述问题的求解过程,并通过编程实
现算法,理解算法与程序的关 系 。
效率意识:通过不同算法的 比较 ,学生能够认识到算法效率的 重 要性, 优
化算法以 提高 问题求解的效率。
(三)数字化学习与创新
数字化工具应用:学生能够 熟练 运用数字化工具(如 Python 编程环境)
进行算法实现和数据分 析 , 提升 数字化学习能力。
创新问题解决:在解决问题的过程中,学生能够运用创新思维, 提 出新 颖
的解决方案,并通过编程实现。
团队协作 与 交 流:在 小 组合 作 中,学生能够有效地进行 团队协作 ,分 享 算
法设计思 路 , 共 同解决问题。
(四)信息社会责 任
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尊重知 识 产权 :学生在 使 用算法和编程解决问题时,能够 尊重 他 人 的 知 识
产权 ,不 侵犯 他 人 的 版权 。
数据 伦 理与 隐私保护 :学生能够理解数据 伦 理的 重 要性, 保护 个 人隐私 和
数据 安全 ,在 收集 、处理和 使 用数据时 遵守 相关法律法规。
技术责 任 感:学生能够认识到技术对社会的 影响 , 负 责 任 地 使 用信息科技,
积极传播 正能量。
六、大单元教学重点
1. 枚举法与递推算法的应用:通过“鸡兔同笼”问题和“兔子增长问题” ,
重点讲 解枚举法和递推算法的 原 理及应用,引导学生理解遍历数据在解决问题
中的 作 用。
2. 算法设计与实现: 指 导学生设计合理的算法来描述问题求解过程,并通
过编程实现算法,理解算法与程序的关 系 。
3. 算法效率与 优 化:通过不同算法的 比较 ,引导学生认识到算法效率的 重
要性,并学习 优 化算法的方法, 提高 问题求解的效率。
七、大单元教学难点
1. 算法思维的培养: 由 于 小 学生抽象思维能力有限,如 何 引导学生 将 实际