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2024 新信息科技五年级《第四单元发挥算法的优
势》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
本单元以“发挥算法的优势”为主题，旨在通过一系列的教学活动，引导
学生深入理解算法的基本概念和原理，掌握循环结构、条件判断等算法的基本
组成部分，并通过具体案例体验算法在实际问题解决中的应用及其效率差异。
教学内容包括三个核心课例：《让计算机会数数》、《算法效率比一比》和
《简单密码易破解》，以及前置知识课例《闰年平年我知道》。这些课例层层
递进，从基础算法概念的引入，到算法效率的比较，再到具体问题的解决，形
成了一个完整的学习链条。
（二）单元内容分析
《闰年平年我知道》：作为本单元的前置知识，本课通过判断闰年与平年
的条件，引导学生理解算法的基本流程和条件判断结构，为后续学习打下基础。
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《让计算机会数数》：本课通过描述让计算机从 1 数到 100 的算法，引入
循环结构的概念，使学生理解循环结构在算法设计中的重要性，并体验计算机
执行循环操作的快速性和准确性。
《算法效率比一比》：本课通过对比不同算法解决同一问题的效率，引导
学生认识到算法效率的重要性，并学会从步骤多少、所需时间等方面分析算法
效率。
《简单密码易破解》：本课通过探讨密码破解的重复判断次数和时间估算，
进一步加深学生对循环结构的应用理解，并培养学生的信息安全意识。
（三）单元内容整合
本单元以算法为核心，将循环结构、条件判断等基本概念融入具体的问题
解决中，通过层层递进的教学活动，使学生逐步掌握算法设计的基本方法和思
路。单元内容的整合体现在以下几个方面：
知识点的连贯性：从闰年平年的判断引入条件判断，再到循环结构的理解
与应用，最后通过密码破解的案例巩固所学知识，形成完整的知识体系。
问题解决的递进性：从简单的判断问题到复杂的累加运算，再到密码破解
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的实际应用，问题难度逐渐增加，引导学生在解决问题中不断提升算法设计能
力。
实践操作的多样性：通过编写程序、运行程序、观察结果等多样化的实践
活动，使学生亲身体验算法的执行过程，加深对算法原理的理解。
二、《义务教育信息科技课程标准（ 2022 年版）》分解
（一）信息意识
信息感知与理解：学生应能够感知到生活中算法的存在与应用，理解算法
在解决问题中的重要性。
信息判断与选择：在面对具体问题时，学生能够根据算法的效率差异，选
择合适的算法来解决问题。
（二）计算思维
问题抽象与分解：学生能够将复杂问题抽象化，并分解成若干个简单问题，
通过算法进行求解。
算法设计与实现：学生能够根据问题的需求，设计并实现合理的算法，通
过编程验证算法的正确性和效率。
算法优化与反思：学生能够反思算法设计过程中的不足，并通过优化算法
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来提高解决问题的效率。
（三）数字化学习与创新
资源获取与管理：学生能够根据需要获取并管理数字化学习资源，如编程
工具、参考书籍等。
合作探究与创新：学生能够在数字化学习环境中，通过合作探究的方式解
决复杂问题，并尝试对算法进行创新。
（四）信息社会责 任
信息安全与 隐私保护 ：学生应了解信息安全的重要性，能够 采 取合理 措施
保护 个 人隐私 和信息安全。
伦 理道 德 与社会责 任 ：学生能够理解并 遵守 信息 科技领域 的 伦 理道 德规范 ，
合理使用算法 技术 ，不 侵犯他人隐私 和 权益 。
三、学情分析
（一）已知内容分析
在进入本单元学习 之 前，学生 已经 通过前面的课程学习了算法的基本概念、
算法的基本流程（ 输 入 —处 理 —输出 ）以及算法的三 种 基本 控制 结构（ 顺 序结
构、分 支 结构和循环结构）。学生 还 掌握了 Python 编程 语言 的基础知识，能
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够进行简单的程序编写和运行。
（二）新知内容分析
本单元的新知内容主要包括循环结构的深入理解与应用、不同算法效率的
比较以及密码破解的算法实现。学生需要掌握循环结构在算法设计中的应用 场
景 和优势，理解算法效率的 影响因素 ，并能够根据问题需求设计合适的算法进
行问题解决。
（三）学生学习能力分析
五 年 级 学生 已经 具 备 了一 定 的 逻辑 思维能力和问题解决能力，能够 独立 思
考并尝试解决问题。 他们 对新 事物充满好奇 ， 乐于接受挑战 并尝试新的学习方
法。在教学过程中， 可 以 充 分 利 用学生的这些 特 点，设计 富有挑战 性的学习 任
务 和实践活动， 激 发学生的学习 兴趣 和 积极 性。
（四）学习障碍突破策略
加 强 概念理解： 针 对循环结构等较难理解的概念，通过生动的实例和 直 观
的 演示帮助 学生 建立直 观感 受 ，加深理解。
分步引导实践：将复杂的编程 任务 分解成若干个 小 步骤，逐步引导学生完
成编程实践， 降低 学习难度。
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开展 合作探究：通过 小 组合作探究的方式，让学生在 相互交 流和合作中 共
同解决问题，提高学习效率。
提 供 及时反 馈 ：在学生学习过程中及时 给予 反 馈 和 指 导， 帮助 学生发现并
纠 正 错误 ，提高学习效果。
通过以 上策略 的实 施 ， 可 以 有 效 帮助 学生 克服 学习 障碍 ，提高学习效率和
学习成果。 也 能够培养学生的 自 主学习能力和合作探究能力，为学生的 终 身学
习和 未 来发 展奠定坚 实基础。
四、大主题或大概念设计
本单元的 大 主题设计为“发挥算法优势：培养计算思维与提升问题解决能
力”。这一设计旨在通过一系列学习活动，让学生深入理解算法在解决问题中
的优势，培养 他们 的计算思维能力，并能够在实践中应用算法解决具体问题。
通过探讨算法在社会生活中的应用及其对社会的 影响 ，提升学生的信息意识和
社会责 任 感。
五、大单元目标叙写
（一）信息意识
增 强 信息 敏 感度：学生能够识 别出 生活中和学习中算法的应用实例，理解
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算法在解决问题中的重要性。
提升数据安全意识：学生能够理解密码破解 背 后的原理，意识到 保护 个 人
隐私 和信息安全的重要性。
增 强 信息获取与 处 理能力：学生能够通过分析算法的效率，选择 更 高效的
算法来解决问题，提高信息获取与 处 理的效率。
（二）计算思维
理解算法基本概念：学生能够 明 确算法的 含义 ，了解算法的基本流程（ 输
入 - 处 理 - 输出 ）和三 种 基本 控制 结构（ 顺 序、分 支 、循环）。
设计并实现算法：学生能够根据具体问题设计并实现简单的算法，解决实
际问题。
评 估算法效率：学生能够分析不同算法的效率，理解算法效率对问题解决
速度和资源 消耗 的 影响 。
（三）数字化学习与创新
掌握编程基础：学生能够掌握 Python 编程 语言 的基础知识，如 变量 、数
据 类型 、条件判断、循环结构等。
创新算法应用：学生能够结合生活和学习中的实际问题，创新性 地 应用算
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法来解决问题，提升问题解决能力。
开展 数字化探究活动：学生能够 利 用数字化工具（如 Python 程序）进行
探究活动，验证算法的正确性和效率。
（四）信息社会责 任
遵守伦 理 规范 ：学生能够认识到算法应用中的 伦 理问题， 遵守相关 的 伦 理
规范 和法 律 法 规 。
提升信息社会责 任 感：学生能够意识到 自己 在信息社会中的责 任 ， 积极 维
护 信息安全， 保护 个 人隐私 。
促 进 技术 正 向 应用：学生能够理解 技术 对社会发 展 的 积极影响 ， 努 力 促 进
技术 的正 向 应用，为社会发 展做出贡献 。
六、大单元教学重点
1. 理解算法的基本概念与流程：通过生活中的实例，引导学生理解算法的
含义 、基本流程（ 输 入 - 处 理 - 输出 ）以及三 种 基本 控制 结构（ 顺 序、分 支 、循
环）。
2. 掌握 Python 编程基础：通过一系列编程活动，让学生掌握 Python 编
程 语言 的基础知识，包括 变量定义 、数据 类型 、条件判断、循环结构等。
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3. 分析算法效率：通过对比不同算法的效率，引导学生理解算法效率对问
题解决速度和资源 消耗 的 影响 ，学会 评 估和优化算法。
4. 应用算法解决实际问题：通过实际问题的分析和解决，培养学生将算法
知识应用 于 实践中的能力，提升问题解决能力。
七、大单元教学难点
1. 理解抽象概念：算法和编程对 于小 学生来 说是 比较抽象的概念，如 何 将
这些抽象概念具体化、生动化，使学生易 于 理解 是 教学难点 之 一。
2. 掌握编程 细节 ： Python 编程 涉 及一些 细节 问题，如 变量命名规则 、 缩
进要求等，这些 细节 问题对 于初 学 者 来 说可 能较为 困 难。
3. 评 估算法效率：对 于小 学生来 说 ， 评 估算法效率需要一 定 的 逻辑 思维能
力和数学基础，如 何 引导学生理解算法效率的概念并进行 评 估 是 教学难点 之 一。
4. 综 合运用知识：将算法知识和编程 技 能 综 合运用 于 实际问题解决中，需
要学生具 备 较高的 综 合运用能力和创新思维能力，这 也是 教学难点 之 一。
八、大单元整体教学思路
一、教学 目标 设 定
根据《 义务 教 育 信息 科技 课程 标 准（ 2022 年 版 ）》的要求，结合 2024
