(共36张PPT)
执教者：
从一头完全可以辨认的奶牛，在经过抽象过程的两个阶段，牛渐渐变成了几何模块，与此同时画中模块的明、暗对比增强了，亮处更亮，暗处更暗，最后呈现的就是牛的抽象画。
▲ 凡·杜斯堡《奶牛》
什么是抽象？
将日常生活中的复杂问题简化成计算机能处理的问题，这需要对问题进行抽象，抓住解决问题的关键部分，去除次要部分，将复杂的问题简化。
左图中的人物在进行下列哪一项运动？( )
跳高 B. 跳远
C. 跑步 D. 篮球
认识抽象
一
A
左图中的人物在进行下列哪一项运动？( )
打羽毛球 B. 打网
C. 打排球 D. 打篮球
认识抽象
一
D
左图中的人物在进行下列哪一项运动？( )
举重 B. 击剑
C. 吊环 D. 跳水
认识抽象
一
B
认识抽象
一
目标: 鉴别运动项目
保留必要的细节：标枪及投掷动作
去除不必要的细节：具体的人物形象、服饰等
为了将生活中的真实问题形式化表达，可以通过抽象、识别问题的关键部分，过滤掉所有不必要的信息。
数的抽象
概念的抽象
图的抽象
认识抽象
一
与众不同的特征
共同的特征
认识抽象
一
思考：
要想猜出ta是谁，需要找的是共有的特征还是与众不同的特征？
这个与众不同的特征就是我们抓住的关键部分
认识抽象
一
认识抽象
一
认识抽象
一
身上的斑纹
长鼻子大耳朵
假装吹竽
认识抽象
一
蔬菜
果蔬
认识抽象
一
认识抽象
一
户型图
地铁路线图
学校平面布局图
认识抽象
一
【小结】
抽象就是根据目标保留必要的细节，去除不必要的细节，从而找到事物与众不同或者共同的特征。
抽象的过程
二
抽象过程：
就是通过多种抽象方法一步步确立关键规则、数据等要素的过程，也是一个不断舍弃非必要细节，将复杂问题简化表达的过程。
以规划“由起点到终点的最短路径”为例，感受抽象的整个过程。
抽象的过程
二
▲校园实景图
▲抽象简化图
观察校园简化图，要规划
“一条由起点到终点的最短路线”，如果要将它进一步抽象，再次进行简化,
思考：
哪些是必要的？哪些是非必要的？
抽象的过程
二
观察校园图，要规划“一条由起点到终点的最短路线”，如果将它抽象成简化图,哪些是必要的？哪些是非必要的？
抽象的过程
二
目标：规划仓库到信息科技教室的最短路径
优化内容 【保留或删除的内容】 理由
例：保留仓库 必须从仓库出发
任务一：抽象实景图
具体要求：找到实景地图的关键节点，并记录在学习单上。
非必要的细节：
①路线不经过的建筑
②校园内的花草树木与其他装饰
抽象的过程
二
②路线经过的建筑
③路线经过的道路
①起点和终点
必要的细节：
抽象简化
抽象的过程
二
抽象的过程
二
思考：用 表示建筑，用 表示道路。
节点
线段
抽象的过程
二
任务二：绘制抽象图
具体要求：根据表格的优化内容，根据实景图绘制优化后的抽象图示。
抽象的过程
二
抽象简化
体育馆
仓库
教学楼
艺术楼
连廊
信息科技教室
【小结】
其实刚才我们在填写表格的过程中是在一步步地确立关键规则、确立关键数据，舍弃了非必要的细节，这就是问题抽象的过程。
抽象的过程
二
【提问】
我们抽象了实景图，就可以知道最短距离了吗？怎么让计算机知道最短距离呢？我们可以怎么修改规则，让计算机能懂的规则？
抽象的过程
二
抽象的过程
二
路线1
路线2
路线3
路线4
有几条路线？
路线1
路线3
路线3
如何判断最短路线？你会怎么做？
那怎么得到每条路线的距离呢？
规则抽象：从现实事物的描述中梳理和抽象出算法可以控制执行的规则。
问 题 具体规则（方法）
判断最短距离的条件是什么？
怎么得到每条路线的距离？
抽象的过程
二
“规划最短路径”问题的规则可以抽象成：
问 题 具体规则（方法）
判断最短距离的条件是什么？
怎么得到每条路线的距离？
“规划最短路径”问题的规则可以抽象成：
任务三：规则抽象
具体要求：想一想具体的解决方法，在表格里填写。
规则抽象：从现实事物的描述中梳理和抽象出算法可以控制执行的规则。
问 题 具体规则（方法）
判断最短距离的条件是什么？ 两两比较所有路线的距离数值，最终较小的值为最短距离
怎么得到每条路线的距离？ 将各分段路线距离相加
抽象的过程
二
“规划最短路径”问题的规则可以抽象成：
数据抽象：
在信息科技领域，用算法来解决问题时，最终要把事物抽象成数据，并用变量来表示。
抽象的过程
二
有了简化图和规则之后，计算机能解决最短路线的问题了吗？来看看这张图，计算机还需要知道哪些数据？
体育馆
仓库
教学楼
艺术楼
连廊
信息科技教室
任务四：数据抽象
具体要求：把每段路径抽象成“距离”这一数据，并用变量符号表示出来，完成最终作图。
体育馆
仓库
教学楼
艺术楼
连廊
信息科技教室
抽象的过程
二
L1
L2
L3
L4
L5
L6
L7
数据抽象：把事物抽象成数据，并用变量来表示。
对于“规划最短路线”问题，把每段路径抽象成“距离”这一数据，并用变量L1、L2、L3……L7表示。
体育馆
仓库
教学楼
艺术楼
连廊
信息科技教室
综合练习
问题描述：绘画机器人若要画出下面的六边形，我们如何来进行规则抽象和数据抽象呢？
问 题 具体规则（方法）
机器人怎样走六边形？
怎样得到直行的距离和转弯的角度？
把直行的距离抽象成 这一数据，并用变量 表示。
把转弯的角度抽象成 这一数据，并用变量 表示。
直行、转弯、重复6次
边长就是直行的距离，角度等于360除以多边形的边数
边长
a
度数
b
认识抽象
数的抽象
概念的抽象
图的抽象
抽象过程
实景地图抽象
规则抽象
数据抽象学习单
班级： 学号： 姓名：
任务一：抽象实景图
具体要求：找到实景地图的关键节点，并记录在学习单上。
目标：规划仓库到信息科技教室的最短路径
优化内容 【保留或删除的内容】 理由
例：保留仓库 仓库是起点，必须从仓库出发
任务二：绘制抽象图
具体要求：根据表格的优化内容，根据实景图绘制优化后的抽象图示。
作图：请在以下方框中绘画出校园简化图。
思考：用 表示建筑，用 表示道路。
任务三：规则抽象
具体要求：想一想具体的解决方法，在表格里填写。
“规划最短路径”问题的规则可以抽象成：
问题 具体规则（方法）
判断最短距离的条件是什么？
怎么得到每条路线的距离？
任务四：数据抽象
具体要求：把每段路径抽象成 “距离”这一数据，并用变量符号表示出来，完成最终作图。
自我评价：□积极讨论 □会解决方法 □能完成作图
小组评价：□参与互动 □交流想法
问题的抽绿
食堂
一田
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■■
■■■
图书馆
信息科技教室
教学楼
■■■■■■■
体育馆
仓库
风雨连体
走陈A
食堂
一田
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图书馆
信息科技教室
教学楼
■■■■■■■
体育馆
仓库
风雨连体
走陈A(共5张PPT)
班级： 学号： 姓名：
观察校园图，要规划“一条由起点到终点的最短路线”，如果将它抽象成简化图,哪些是必要的？哪些是非必要的？
抽象的过程
二
目标：规划仓库到信息科技教室的最短路径
优化内容 【保留或删除的内容】 理由
例：保留仓库 必须从仓库出发
任务一：抽象实景图
具体要求：找到实景地图的关键节点，并记录在学习单上。
抽象的过程
二
任务二：绘制抽象图
具体要求：根据表格的优化内容，根据实景图绘制优化后的抽象图示。
问 题 具体规则（方法）
判断最短距离的条件是什么？
怎么得到每条路线的距离？
“规划最短路径”问题的规则可以抽象成：
任务三：规则抽象
具体要求：想一想具体的解决方法，在表格里填写。
任务四：数据抽象
具体要求：把每段路径抽象成“距离”这一数据，并用变量符号表示出来，完成最终作图。
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■■■
信息科技教室
教学楼
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体育馆
仓库
风雨连床
走廊A
食堂
一田
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图书馆
信息科技教室
教学楼
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体育馆
仓库
风雨连体
走陈A中小学教育资源及组卷应用平台
第11课 问题的抽象
教材分析：
《问题的抽象》是第三单元《用算法解决问题》中的第2课，主要内容是认识抽象及抽象的方法等，为下面的课程奠定基础，构成《用算法解决问题》大单元。在信息科技领域，将事物的关键要素抽象出来，有利于算法设计，其抽象过程是一个不断舍弃不重要的细节，将复杂问题简化形式化表达的过程，也是通过多种抽象方法一步步确立关键规则、数据等要素的过程。通过规划“距离最短路径”，从“图的抽象”到“规则的抽象”，再至“数据抽象”，为后续问题的解决提供了思维基础。
预设教学目标：
1.认识抽象，了解算法解决问题时常见的问题抽象形式；
2.通过设计最短距离路径的算法，在实践中初步学会解决问题时涉及的图的抽象、规则的抽象及数据的抽象方法；
3.至少掌握一种方法对问题进行抽象；
4.通过利用信息科技领域的思想方法抽象问题，体会抽象的作用与意义，发展计算思维。
预设教学重难点：
重点：认识抽象并初步掌握用算法解决问题时涉及的抽象的方法。
难点：合理运用方法对问题进行抽象。
预设教学课时：
1课时
预设教学准备：
学习任务单、极域电子教室、课件
预设教学过程：
一、复习导入
1.针对上节课提出的从仓库到信息科技教室的最优路径问题，我们是怎么解决的？
学生回答、巩固问题的分解。
2.今天这节课我们来对这个问题进行抽象，进一步优化。
出示课题
3.看了这个课题，你有什么想问的？（什么是抽象）
4.什么是抽象呢？关于抽象这个词，你在哪里听到过？（抽象画）
是的，请看《奶牛》的抽象画。
从一头完全可以辨认的奶牛，在经过抽象过程的两个阶段，牛渐渐变成了几何模块，与此同时画中模块的明、暗对比增强了，亮处更亮，暗处更暗，最后呈现的就是牛的抽象画。
从这四幅画里，我们就初步感受到了抽象的过程。
二、知识建构
【认识抽象】
1.我们今天学习的抽象是怎么样的呢？
将日常生活中的复杂问题简化成计算机能处理的问题，这需要对问题进行抽象，抓住解决问题的关键部分，去除次要部分，将复杂的问题简化。
2.如何抓住关键部分，去除次要部分，如何简化呢？我们先来看几道选择题。
出示跳高图片，左图中的人物在进行下列哪一项运动？（是的，一目了然，我们从这幅图中就能看到他在跳高）
出示打篮球简笔画，左图中的人物在进行下列哪一项运动？（从这幅简笔画中，我们也能看出图中的运动项目是篮球）
出示火柴人图，左图中的人物在进行下列哪一项运动？（虽然图中的人物是谁不知道，但我们依然能判断出图中的运动项目是击剑）
3.从照片到简笔画，再到火柴人画，一步步在简化，但是并不影响我们判断。这就是抽象。
为什么我们可以这样一步步简化呢？
首先，我们的目标是：鉴别运动项目，那哪些是不必要的细节呢？就是我们可以去除的次要部分？（具体的人物形象、服饰等）哪些是关键部分？（体现运动项目的要素）
保留必要的细节：标枪及投掷动作
去除不必要的细节：具体的人物形象、服饰等
现在你对抽象有没有一个大概的了解了？
4. 为了将生活中的真实问题形式化表达，可以通过抽象、识别问题的关键部分，过滤掉所有不必要的信息。
在生活中，有数的抽象，如电子元件的状态抽象数字“1”和“0”，通电状态抽象成数字“1”，断电状态抽象成数字“0”；又比如将十二生肖抽象成数字“0”到数字“11”；有概念的抽象，比如生活中将西瓜、苹果、橙子等一堆瓜果抽象成“水果”；还有图的抽象，比如校园示意图中，我们将这样的形状来表示道路，用这样的图形来表示建筑，用绿色的块状来表示绿植，这就是图的抽象。
抽象的关键在于找出与众不同的特征或者共同的特征。
5.小活动：猜猜ta是谁
思考：要想猜出ta是谁，需要找的是共有的特征还是与众不同的特征？
是的，这个与众不同的特征就是我们抓住的关键部分。
同样一个卡通形象，如果我给它添上“王”字，你能猜出ta是老虎，如果我给它添上一圈鬃毛，你能马上说出ta是狮子。说明这些就是他们的关键部分。
看看下面三幅图，你认为关键部分是什么？
6.对于概念的抽象，我们通常要找出它们的共同特征，这些是关键部分。请你填一填。
水果 蔬菜 果蔬
汽车、轮船、飞机、电瓶车等 交通工具
7.生活中的抽象
生活中我们常常会运用抽象的方法来简化问题，比如：户型图、校园平面布局图、地铁路线图等。
8.学生观察，总结“抽象”的意义。
教师小结：抽象就是根据目标保留必要的细节，去除不必要的细节，从而找到事物与众不同或者共同的特性。
【抽象的过程】
认识了抽象，那么怎样来抽象呢？抽象的方法是什么呢？
抽象过程：就是通过多种抽象方法一步步确立关键规则、数据等要素的过程，也是一个不断舍弃非必要细节，将复杂问题简化表达的过程。
●实景地图的抽象
1.我们就以规划“由起点到终点的最短路径”为例，感受抽象的整个过程。
首先从校园实景图，我们进行抽象简化，得到简化图。（课件展示）
2. 观察校园简化图，要规划“一条由起点到终点的最短路线”，如果要将它进一步抽象，再次进行简化,
思考：哪些是必要的？哪些是非必要的？
3. 任务一：抽象实景图
具体要求：找到实景地图的关键节点，说明理由，并记录在学习单上。
学生小组讨论，记录问题抽象的内容。
活动交流反馈。
通过我们的抽象，我们找到了关键部分以及
次要部分，那么通过保留关键部分，去除次要部
分，我们就得到进一步的抽象简化图。
4.想一想，还有没有方法继续简化呢？
思考：用 表示建筑，
用 表示道路。
如果用节点表示建筑，用线段表示道路，那么就能得到点线结合的抽象简化图。
5. 任务二：绘制抽象图
具体要求：根据表格的优化内容，根据实景图绘制优化后的抽象图示。
学生进行作图，绘制点线结合的抽象图示。
反馈交流。
6. 教师小结：其实刚才我们在填写表格的过程中是在一步步地确立关键规则、确立关键数据，舍弃了非必要的细节，这就是问题抽象的过程。
●规则抽象
1.提问：我们抽象了实景图，就可以知道最短距离了吗？怎么让计算机知道最短距离呢？我们可以怎么修改规则，让计算机能懂的规则？
有几条路线？
如何判断最短路线？你会怎么做？
那怎么得到每条路线的距离呢？
学生思考，师生共同讨论得出表格内容。
2.教师小结：我们从现实事物的描述中梳理和抽象出算法可以控制执行的规则就是规则抽象。
3.任务三：规则抽象
具体要求：想一想具体的解决方法，在表格里填写。
●数据抽象
1.有了简化图和规则之后，计算机能解决最短路线的问题了吗？来看看这张图，计算机要知道哪些数据？
学生回答，仓库到教学楼的距离、教学楼到连廊的距离……
2.这就是数据抽象。
数据抽象：在信息科技领域，用算法来解决问题时，最终要把事物抽象成数据，并用变量来表示。
3. 任务四：数据抽象
具体要求：把每段路径抽象成“距离”这一数据，并用变量符号表示出来，完成最终作图。
学生记录在导学单。展示学生变量表示的方法。
反馈交流。
对于“规划最短路线”问题，把每段路径抽象成“距离”这一数据，并用变量L1、L2、L3……L7表示。
三、综合练习
四、课堂小结
这节课你有什么收获？
学生回答。
在信息科技领域解决问题时，要对问题进行抽象，抽象的过程可以分为实景地图的抽象、规则的抽象、数据的抽象。
【课后反思】
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