六年级上册信息科技 第二单元 算法的效率 大单元整体教学设计 浙教版2023.docxVIP

浙教版《信息科技》六年级上册

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第二单元算法的效率

【单元整体构想】

一、单元内容简介

求解同一个问题，可能会有多种算法，但是解决同一个问题的多种算法，效率可能是不一样的。不同的算法在考虑问题求解正确的基础上，还需要分析问题求解的效率。本单元安排了“算法的效率”内容，在算法的描述、算法的执行等内容的基础上，采用多种算法来解决同一个问题，体现算法执行的不同效率。

本单元通过多种算法的执行及评估，让学生意识到评价算法的标准除了正确性和有效性以外，执行效率也是一个需要关注的因素，帮助学生初步养成运用算法的思维习惯，形成设计与分析简单算法的能力。

二、单元设计的望远镜思维

经过五年级的学习，学生已经能根据简单问题的描述，进行抽象建模，采用恰当的方式描述算法，初步具备了信息处理的能力。经过六年级上第一单元的学习，学生已经知道在计算机中实现算法的一般步骤，通过问题健找、抽象与建模、设计算法、验证与优化算法等过程，已经对算法与程序的关系有了具体的体验。在此基础上，本单元将“算法的描述”“算法的执行”和“算法的效率”三个部分有机贯穿于各个算法问题的讨论，通过观察并体验采用不同算法解决同一个问题在时间效率上的差别。此外，本单元与此后要学习的第三单元“算法的影响”相关联。通过分析信息社会中各种与算法有关的应用，让学生感受到人们对这些应用有一个共同要求，即在用户可以接受的时间内给出正确的结果。好的算法能在给定的资源条件下（例如存储空间、网络带宽等），助力达成目标，或者在达成目标的前提下少用其他资源，因而具有价值。

三、单元设计的放大镜思维

本单元的知识内容在设计上继续围绕“算法”这条核心逻辑主线，融合“数据”“信息处理”等多条逻辑主线螺旋上升。本单元围绕“同一个问题可以采用多种算法来解决，而不同的算法可能具有不同的效率”和“解决问题的一般步骤包括抽象、分解、建模和制订解决方案”等大概念，共设计5节课，安排了猜数字和“韩信点兵”等游戏，对同一个问题设计多种不同算法，如猜数字可分别采用顺序查找和二分法查找算法解决，“韩信点兵”可分别采用枚举、筛选、同余算法解决，并针对不同算法，讨论算法评价的方法。通过本单元的学习，能帮助学生学会比较不同算法的效率，体验算法效率的差别，树立算法效率的意识。

本单元各课内容如下表所示：

课序

课题

简介

第8课

算法的多样性

分析猜数字游戏问题、设计解决问题的多种算法、验证解决问题的多种算法。

第9课

算法的评价方法

学习算法评价的方法、体验算法评价。

第10课

“韩信点兵”枚举法的实现

抽象与建模、枚举算法设计、筛选算法的程序实现。

第11课

“韩信点兵”筛选法的实现

抽象与建模、筛选算法设计、筛选算法的程序实现。

第12课

“韩信点兵”同余法的实现

抽象与建模、同余法设计、同余法的程序实现。

【单元目标设计】

素养目标

在典型的信息科技应用场景中，尝试采用不同方法解决同一个问题，熟悉一些常用经典算法的程序实现和执行过程；能针对不同的输入数据的规模，分析解决问题的不同算法在时间效率上的高低。

逻辑主线

单元主要涉及的大概念

单元目标描述

算法

1．同一个问题可以采用多种算法来解决，而不同的算法可能具有不同的效率。

2．解决问题的一般步骤包括抽象、分解、建模和制订解决方案。

1．通过分析生活中的具体问题解决实例，认识到解决同一个问题可能存在多种算法。

2．通过同一个问题的多种算法验证，认识到不同的算法存在运行效率上的差异。

3．通过估算算法的时间复杂度，理解影响算法运行时间的因素，能根据简单问题求解的需要设计合适的算法。

【单元评价设计】

本单元的评价可以基于真实的生活问题创设情境，围绕“能采用多种算法解决问题，并对多种算法进行效率分析”展开。

一、最终评价任务设计

在进行大扫除时，要把甲、乙两个班的学生分成若干个人数相同的小组，并且使每个小组都是同一个班的学生。每个小组最多有几名学生？

实践：请用多种算法来解决问题。

二、评价量规设计

可根据学生的回答情况进行评价，如算法描述、算法实现、算法多样性等方面。

评价内容

评分指标（5分）

得分

利用算法解决问题

具备按照抽象建模、设计算法、验证算法的步骤解决问题的意识。

算法的多样性

解决该问题可采用多种算法，如枚举、辗转相除法、更相减损术等。

算法的实现

能利用流程图或程序实现算法。

算法的效率

具备算法效率意识，能根据问题解决需要选择合适的算法解决问题

【单元过程设计】

一、单元问题设计

问题一：猜数字游戏，你能用多种算法来解决吗？

设计意图：猜数字游戏是前面几节课探究过的问题，学生已经熟知该情境。通过类似的驱动性问题，一方面引发学生回顾前面学习过的内容，归纳问题解决的思维与方法；另一方面激发学生思考解决该问题的其他算法，引导学生感知