五年级上册信息科技 第三单元用算法解决问题 大单元整体教学设计 浙教版2023.docxVIP

浙教版《信息科技》五年级上（2023版）

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第三单元用算法解决问题

【单元整体构想】

一、单元内容简介

用算法解决问题是培养计算思维的重要途径，也是落实课程标准“身边的算法”模块中“使学生了解利用算法求解简单问题的基本方式，培养学生初步运用算法思维的习惯，并通过实践形成设计与分析简单算法的能力”目标要求。本单元在前两个单元的基础上，通过分析问题，将其分解为一系列实施步骤，再通过抽象与建模，设计出问题解决的算法，并利用多种方式验证算法。本单元学习用算法解决问题主要聚集计算思维，通过问题分析、抽象、建模、算法设计、算法验证等环节逐个剖析，为后续综合应用算法解决问题做铺垫。

本单元旨在帮助学生了解用算法解决问题的一般过程与方法。通过本单元学习，学生能针对简单问题尝试设计求解算法，能结合实例提取问题的基本特征，设计与分析简单的算法，对简单问题进行抽象、分解、建模，制订解决方案。

本单元以送货机器人最优路径规划为单元整体情境，引导学生关注技术背后的科学原理。将路径规划问题界定与分解、路线查找、距离计算、距离比较作为算法解决问题的研究方向，将分解、抽象、建模、算法设计及验证等分解在单元教学过程中。

二、单元设计的望远镜思维

三、四年级学生能在简单问题解决过程中有意识地把问题划分为多个可解决的小问题，初步接触了问题的分解及解决问题的步骤。五年级上册前两个单元用自然语言与流程图描述了多个简单问题的算法，使学生了解了顺序与分支两个基本控制结构的概念与特点，为本单元深入剖析计算思维打下良好的思维基础。第二单元第9课是本单元“用算法解决问题”的简易版本。本单元在此基础上拓展为稍复杂的真实情境，帮助学生逐步经历分析问题、抽象与建模、设计算法、验证算法的过程，为之后用算法解决问题确定了基本流程，更为后续深入综合应用算法解决问题、“过程与控制”模块的学习奠定基础。

通过本单元的学习，学生初步体验用算法解决问题所涉及的主要思维过程，为后续继续锤炼计算思维建立基本范式。

三、单元设计的放大镜思维

本单元继续围绕“算法”这条核心逻辑主线，包含6课，主要聚集“解决问题的一般步骤，包括抽象、分解、建模和制订解决方案”这一大概念展开，内容编排按照流程顺序依次进行，利用项目化学习方式，让学生体验用算法解决问题的整个过程。第10课主要通过对问题的界定来明确问题，通过问题分解找到解决问题的方法；第11课主要介绍如何抽象出解决问题的关键要素，指向规则与数据抽象；第12课主要介绍建立；第13课主要介绍算法设计的一般过程；第14课介绍验证算法的方法；第15课指向用算法思维方式来解决日常问题。

单元各课内容如下所示。

课序

课题

主要内容

第10课

问题的分解

认识分析问题基本思维，界定问题、分析问题、确定关键问题。

第11课

问题的抽象

认识抽象，解决问题时实景地图的抽象、规则抽象、数据抽象。

第12课

模型的建立

生活中的模型、建立模型、利用模型。

第13课

算法的设计

确定输入输出，设计计算过程，算法的描述。

第14课

算法的验证

根据算法特征验证，用数据验证算法，用计算机程序验证算法。

第15课

算法的应用

认识算法在生活中应用的不同方式。

【单元目标设计】

素养目标

通过本单元的学习，学生能在熟悉的情境中用算法解决问题，理解计算系统的输入、计算、输出三个环节，并根据问题的分解确定算法；能够发现学习生活中的解决问题所蕴含的算法逻辑，意识到设计有效的算法可以解决复杂的问题，关注算法优劣，会比较不同算法的执行步数。能利用算法特征、流程图、计算机程序进行验证；能利用算法解决生活中的其他问题。

逻辑主线

单元涉及的核心大概念

单元目标描述

算法

1．解决问题的一般步骤包括抽象、分解、建模和制订解决方案。

2．计算系统可以抽象为输入、计算和输出三个典型环节。

3．同一个问题可以采用多种算法来解决，而不同的算法具有不同的效率。

1．知道用算法解决问题的一般步骤。

2．能够利用算法解决生活问题。

3．初步形成用算法解决问题的思维方式。

【单元评价设计】

可以基于真实生活问题创设情境，开展本单元的评价：能否运用计算思维设计算法解决生活问题？能否验证与评价算法的有效性？

一、最终评价任务设计

设计一个从家到学校的最短路径算法。

问题：从家到学校有多少条路线？如何选出最短路线？

实践：请用自然语言或流程图描述最短距离算法，并验证算法的有效性。

二、评价量规设计

指标内容

素养指向

水平描述

问题的分析

能将问题分解为可操作的步骤；能抽象关键要素，并说明要素之间的关系。

A．能独立分析问题，准确描述解决问题的方案。

B．在同伴帮助下分析问题，完成问题分解及步骤描述。

C．在老师帮助下分解问题，完成问题分解及步骤描述。

算法的描述

能用不同算法来解决问