4.11 制定运动员编号—— 执行准备 教学设计-2024-2025学年五年级上册《信息科技》（安徽版2024）

4.11 制定运动员编号—— 执行准备
教学设计
一、学习内容
本课的项目主题是制定运动员编号。为运动员编号是学校运动会的重要环节，本课开始先带领学生根据运动会的需求，筛选为运动员编号所需要的数据，然后确定编号规则；确定了编号规则后，指导学生尝试用算法快速生成运动员编号，最后通过编程验证为指定班级的男生和女生编号的算法。
二、学习基础
预设学生已在四年级学习过“数据与编码”模块的相关内容，对如何编码有一定程度的了解，但实际上数据编码这块知识的缺失对本课造成的影响较大，需要教师主动为学生补充至少一课时的内容，让学生对数据编码有初步的认识，能够使用数字、字母或文字编码表示信息，并体验了编码在生活中的应用。虽然学生对于利用计算机自动编码比较陌生，但通过前几个单元的学习，学生已经知道算法的三种基本控制结构和如何描述算法，因此在自主探究过程中能意识到利用算法可以较为高效地解决学习与生活中的一些简单问题。
三、问题梳理
1．项目问题
（1）你参加过哪些运动会的准备工作？
（2）小组讨论并汇报制定运动员编号的实验的流程是什么？
（3）你组在修改调试程序时后是否能自动编号？遇到了哪些困难？
2．素养问题
（1）根据提示，猜测计算机自动编码的工作流程是什么样的？
（2）班级运动员报名表中哪些数据是能用于编码的关键数据？
（3）小组讨论并汇报本组编号制定的位数、表现形式及规则？
（4）为了使运动员编号长度一致，如何组合数据？
四、学习目标与重难点
1．学习目标
（1）项目目标
通过实验，能有意识地用算法解决简单问题，并确定数据来源，能根据需求筛选数据、分析数据。
（2）素养目标
能够做好算法执行准备工作，明确用计算机给运动员自动编号的输入与输出。
2．学习重点和难点
（1）学习重点
能在用算法解决问题时，先有意识地确定数据来源，并能根据需求筛选、分析数据。
（2）学习难点
能够做好算法执行准备工作，明确用计算机给运动员自动编号的输入与输出。
五、学习流程
本课围绕为运动员编号这一真实情境，以实验教学的形式展开学习。首先通过互动游戏翻翻卡进行热身，链接数据与编码这块旧知，再按照“提出问题——作出假设——实验探究——成果展示”的主线开展实验教学。按照新课程标准倡导真实性学习，创新教学方式，以真实的问题或项目为驱动，引导学生建构知识，提升问题解决能力。
帮助学生在实践中摸索如何为“利用程序为运动员自动编号”做好执行准备工作。在“筛选数据—制定规则—设计算法—编程验证”中先思后做、边做边思、先做后思，这一过程中有独立思考，也有小组合作，动脑思考，动手验证，引导学生经历科学探究过程，体验公平实验的意识，培养学生与同学合作进行研究活动，敢于发表自己的意见，并能注意倾听他人意见的意识。
六、环境与资源
教学环境：有无线网络的实验室或录播室
多资源辅助：信息科技平台、项目实验报告单、学生平板
多学习支架：学生学习手册、微课视频、多样实时评价
七、学习评价
小组合作过程如编码规则的制定、编程验证等环节可参考以下评价标准进行组内自评。
评价维度 评价标准 小组自评
合作效果 协作：制订编码规则时小组成员间是否相互支持，最终规则能基本达成一致。 （ ）
参与度：对于编码所需的关键数据每位成员是否积极参与讨论，贡献自己的想法和意见。
汇报表达 条理性：说明某项数据为何被保留或舍去时，原因表达是否条理清晰、逻辑严密。 （ ）
准确性：所汇报的内容是否贴近运动员编号主题，有事实依据。
问题解决 解决方案：编程验证调试参数有问题时，小组是否能够迅速提出合理的解决方案。 （ ）
反思总结：能否做好自动编号的执行准备工作，并将此项目的学习经验迁移到其他问题解决。
项目展示后参考以下评价标准进行个人素养达成自评或互评。
评价维度 评价标准 评价结果
核心知识 知道算法执行的三个基本环节得1枚，知道在执行算法前要明确输入和输出得1枚，能用程序对算法进行验证得1枚。 （ ）
活动参与 认真开展实验得1枚，参与交流讨论得1枚，按分工参与小组活动得1枚，积极回答问题得1枚。 （ ）
活动完成 每个实验都能按时完成各得1枚，积极回答问题且正确每次得1枚。 （ ）
八、学习过程
学习环节 学习内容 设计意图
链接实际感知需求 观看市运会视频，感受比赛的热情氛围，说一说自己的运动会志愿参与经历与体验。思考在运动会背后，有很多繁杂的准备工作，哪些工作可以通过设计算法，指挥计算机帮助我们完成，如为运动员自动编写参赛号码。利用信息科技平台进行互动，思考人工手动编号和计算机自动编号哪个更具优势，组内投票作出选择并提交。 在实际而具体的情境中发现问题，以真实的问题或项目为驱动，引导学生建构知识，调动内在知识提升问题解决能力。感受利用计算机使用算法来解决问题的效率更高。
实验教学解决问题 活动一：提出猜想1．针对计算机如何编号做出假设类比人们给运动员编号的过程，思考计算机自动编号的工作流程，小组讨论后由记录员完善活动一中流程图，操作员在平台中完善流程图，并提交。各组汇报员展开汇报，达成共识：了解执行准备工作需要明确输入和输出。2．理清计算机如何实现自动编号学生从实际经验出发，就计算机自动编号需要哪些准备工作展开交流讨论，对给出的关键步骤进行排序。小组代表上台在希沃白板的交互活动中进行排序，帮助全班学生明确接下来的实验流程。活动二：筛选数据学生在平台中自主阅读课件，明确实验的分工和要求。查阅五年级部分班级学生报名表，梳理表中包含的数据，通过组内观点激荡，筛选出自动编号所需的数据。小组代表汇报本组筛选出的关键数据，并简要说明选择理由。活动三：制定规则小组交流讨论，尝试制定合理的运动员编号规则，并由记录员完成记录单的填写。各组分工合作，观看微课，思考如何处理超过10的班级数和超过10的序号。教师从报名表中随机抽取两名运动员，小组代表依据本组编码规则说出指定运动员的编号，并解释规则。梳理小结，根据流程图完善本组规则。活动四：编程验证学生小组合作，观察员观看微课，协助操作员在平台中完成程序修改并提高，记录员完成记录单的填写。教师根据各组合作情况，指名小组代表上台操作，运行程序验证是否可行，能否输出目标编号。其他小组认真观看可质疑其合理性，并给出相应的建议或意见。记录员梳理小结各方意见，操作员再次完善修改本组程序。 渗透用计算机解决问题时，算法需要规范的输入在有限时间内转化为所要求的输出。需要生能对问题进行描述，对问题条件进行分析，明确目标结果。培养生抽象能力和分解问题能力。学会类比人处理工作的过程进行思考。鼓励学生开放性思考，具体的词，可以是生成/设计/创作学生编号。在小组竞争过程中经历先思后做——边思边做的持续探究过程，将问题求解方案设计为明确的、可执行的步骤。通过观点激荡快速匹配和筛选信息，高效利用信息。引导学生思考编码长度的一致性，培养学生严谨的实验态度。思考人工编码与机器编码的不同，培养学生以算法的视角去观察世界。能通过动手操作，组员之间互取所长合作完成具有挑战性的任务。能听取其他人的意见，积极反思，不断调试完善程序，为用算法解决真实问题做好准备。
互评小结成果验收 依据教师提供的评价标准，针对合作部分展开组内互评，对素养目标达成展开自评。小组代表谈谈在整个活动中本组或自己遇到的问题，以及问题解决过程中有哪些收获。围绕执行准备工作和老师一起梳理总结。 培养学生的归纳能力，能用自然语言分析问题，明确做好算法执行准备工作需要明确输入和输出。
十、附件
第11课制定运动员编号
第_____组 学习目标： 学习口号：
分工要求：每组2名操作员；观察员、记录员根据本组需要，灵活设置1-2名；汇报员1名，组长可兼任其他分工。
分工 组长 操作员1 操作员2 观察员1 观察员2 记录员１ 记录员2 汇报员
姓名
活动一：提出猜想
1.思考：计算是如何进行自动编码的？它可能按什么工作流程工作？
2.操作：结合右侧流程图，完善左侧方框中的算法执行过程，并在平台中完成流程图的填写。
报名表中包含的数据 可用于编号的关键数据打
活动三：制定规则
根据四年级数据与编码的相关知识，完成规则制定。
编码位数 表现形式 □纯数字 □纯字母□字母+数字□其他
关键数据
本组制定的规则
在运动员数量可能小于10或大于等于10的情况下，
如何保证运动员编号长度一致？（将流程图补充完整）
小组结论：　　　　　　　　
活动四：编程验证
　　根据以下表格在编程软件中修改半成品代码，进行验证。
是否成功自动编码
修改几次代码
自动编号能否识别
遇到了什么困难
本课结论：
（1）字符串连接
如果要结合4个字符串形成一个新字符串，需要使用几个“合并”指令？
我的发现：连接n个字符串，需要 　　　 个“合并”指令。
（2）算法执行的准备
　　 用算法解决简单问题时，需要先明确算法的 　 和 　 ，做好算法的执行准备。
我认为算法执行的准备顺序是： 　 　 → 　　 → 　 。
①分析数据的重要性；②对所需数据进行筛选；③确定解决问题所需的数据源。
计算
活动二:筛选数据
打开学校部分班级运动会报名表，观察并根据以下信息进行记录。
班级运动员报名表中包含了哪些数据，这些数据都可用于编号吗？
哪些是能用于编号的关键数据？
活动二:筛选数据
班级运动员报名表中包含了哪些数据，这些数据都可用于编号吗？
哪些是能用于编码的关键数据？
我的发现：（根据此格式在组内说一说，可不填写）
在报名表中，包含了　　　　　　　　　　　　　　　　　等数据，其中　　　　　　
　　　　　　　　等是关键数据因为 　　　　　　　　　　　　　　　。