《漢諾塔》教學(xué)設(shè)計(jì)-2026-2027學(xué)年北京版（新教材）小學(xué)信息技術(shù)五年級(jí)全一冊(cè)

《漢諾塔》教學(xué)設(shè)計(jì)-2026-2027學(xué)年北京版（新教材）小學(xué)信息技術(shù)五年級(jí)全一冊(cè)教學(xué)背景2026年秋季學(xué)期，北京版新版小學(xué)信息技術(shù)五年級(jí)全一冊(cè)緊扣義務(wù)教育信息科技新課標(biāo)要求，聚焦學(xué)生計(jì)算思維與數(shù)字化實(shí)踐能力培養(yǎng)。本課隸屬于第二單元《算法的執(zhí)行》主題4《編制益智游戲程序》，是學(xué)生在掌握算法基本概念、順序結(jié)構(gòu)、簡(jiǎn)單循環(huán)結(jié)構(gòu)后的進(jìn)階實(shí)踐課程。五年級(jí)學(xué)生已具備基礎(chǔ)的編程操作能力，能夠讀懂簡(jiǎn)單程序代碼、梳理基礎(chǔ)算法步驟，初步理解問題拆解的思維方式。漢諾塔是經(jīng)典的遞歸算法益智模型，規(guī)則簡(jiǎn)潔、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，貼合小學(xué)生具象思維向抽象邏輯思維過渡的學(xué)情特點(diǎn)。此前學(xué)生接觸的算法多為線性順序結(jié)構(gòu)，而漢諾塔問題首次引入遞歸、迭代拆解的核心思維，是學(xué)生突破基礎(chǔ)算法認(rèn)知、建立復(fù)雜問題拆解思維的關(guān)鍵一課。通過本課學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠跳出單一代碼編寫的局限，理解“化繁為簡(jiǎn)、重復(fù)迭代”的算法核心，為后續(xù)復(fù)雜程序編寫、算法優(yōu)化學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。教材分析本課教材內(nèi)容圍繞漢諾塔益智游戲展開，整體遵循“游戲體驗(yàn)—規(guī)律探究—算法梳理—程序編制—調(diào)試優(yōu)化”的遞進(jìn)式編排邏輯，貼合小學(xué)信息技術(shù)實(shí)踐教學(xué)的認(rèn)知規(guī)律。教材首先介紹漢諾塔游戲的起源、道具組成與核心游戲規(guī)則，以趣味情境激發(fā)學(xué)生探究興趣；其次通過2圓盤、3圓盤漢諾塔實(shí)操演示，引導(dǎo)學(xué)生觀察移動(dòng)步驟、梳理操作規(guī)律，挖掘隱藏的遞歸算法邏輯；接著結(jié)合編程平臺(tái)，給出漢諾塔程序的基礎(chǔ)代碼框架，標(biāo)注核心語句功能，講解變量設(shè)置、循環(huán)調(diào)用、遞歸執(zhí)行的核心邏輯；最后設(shè)置分層實(shí)踐任務(wù)與拓展思考，引導(dǎo)學(xué)生自主調(diào)試程序、優(yōu)化移動(dòng)步驟，探究最優(yōu)算法。本節(jié)課教材內(nèi)容的核心價(jià)值不在于單純完成游戲程序編寫，而是以漢諾塔游戲?yàn)檩d體，落地算法執(zhí)行的核心知識(shí)點(diǎn)。教材弱化了復(fù)雜的編程語法難點(diǎn)，側(cè)重思維培養(yǎng)，重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生理解“復(fù)雜問題拆解為同類簡(jiǎn)單子問題”的遞歸思想，掌握算法重復(fù)執(zhí)行、迭代優(yōu)化的核心邏輯，是第二單元《算法的執(zhí)行》中算法思維落地的核心課程，起到承上啟下的關(guān)鍵作用，既是對(duì)前期算法步驟、循環(huán)結(jié)構(gòu)知識(shí)的鞏固，也為后續(xù)復(fù)雜益智游戲編程、遞歸算法深度學(xué)習(xí)鋪墊基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)依據(jù)2022版義務(wù)教育信息科技新課標(biāo)核心素養(yǎng)要求，結(jié)合本課教材內(nèi)容與五年級(jí)學(xué)情，制定四大核心素養(yǎng)目標(biāo)，精準(zhǔn)貼合新版教材評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：1.信息意識(shí)能夠主動(dòng)感知漢諾塔游戲中的信息規(guī)則與操作邏輯，精準(zhǔn)提取游戲的核心約束條件，學(xué)會(huì)從趣味場(chǎng)景中挖掘算法信息，建立“生活游戲蘊(yùn)含算法邏輯”的認(rèn)知，提升信息捕捉與提煉能力。2.計(jì)算思維掌握漢諾塔游戲的最優(yōu)移動(dòng)規(guī)律，初步理解遞歸算法的核心內(nèi)涵，學(xué)會(huì)將多圓盤復(fù)雜漢諾塔問題拆解為簡(jiǎn)單的子問題，能夠用分步、有序的算法思維梳理問題解決流程，形成化繁為簡(jiǎn)的問題拆解能力與迭代優(yōu)化思維。3.數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新能夠依托編程平臺(tái)，讀懂漢諾塔基礎(chǔ)程序代碼，掌握核心語句的功能與調(diào)用邏輯，獨(dú)立完成簡(jiǎn)易漢諾塔程序的編寫、運(yùn)行與調(diào)試，自主嘗試優(yōu)化程序步驟，完成數(shù)字化創(chuàng)意實(shí)踐。4.信息社會(huì)責(zé)任在小組合作探究、程序調(diào)試實(shí)踐中，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、勇于試錯(cuò)的學(xué)習(xí)習(xí)慣，尊重算法規(guī)律與編程邏輯，規(guī)范編程操作行為，樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)字化實(shí)踐素養(yǎng)。教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)掌握漢諾塔游戲的核心規(guī)則與最優(yōu)移動(dòng)規(guī)律；理解漢諾塔問題的拆解邏輯與遞歸算法思想；能夠讀懂并編寫簡(jiǎn)易漢諾塔益智游戲程序。教學(xué)難點(diǎn)理解遞歸算法“自我調(diào)用、迭代拆解”的抽象邏輯；能夠根據(jù)圓盤數(shù)量變化，梳理對(duì)應(yīng)的算法步驟，自主調(diào)試、優(yōu)化程序，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)算法執(zhí)行效果。教學(xué)過程情境導(dǎo)入，激趣啟思教師展示教材開篇漢諾塔趣味情境圖，結(jié)合教材文字介紹，向?qū)W生講解漢諾塔的經(jīng)典起源故事：相傳古印度神廟中有一根漢諾塔石柱，僧侶需要將64個(gè)大小不一的圓盤從起始柱移到目標(biāo)柱，完成移動(dòng)則世界輪回新生，而這一過程蘊(yùn)含著精妙的數(shù)學(xué)與算法規(guī)律。隨后展示實(shí)物漢諾塔教具，引導(dǎo)學(xué)生觀察教具結(jié)構(gòu)。師：同學(xué)們觀察手中的漢諾塔教具，它由哪幾個(gè)部分組成？生：漢諾塔有三根柱子，還有若干個(gè)大小不一樣的圓盤，圓盤可以套在柱子上。師：結(jié)合教材中的的游戲規(guī)則介紹，誰能說一說漢諾塔游戲的操作要求是什么？生：每次只能移動(dòng)一個(gè)圓盤；移動(dòng)過程中，小圓盤必須始終在大圓盤上方，不能將大圓盤放在小圓盤上；最終要將起始柱的所有圓盤全部移動(dòng)到目標(biāo)柱上。教師梳理教材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則，明確三根柱子的定義：起始柱A、輔助柱B、目標(biāo)柱C，規(guī)范學(xué)生認(rèn)知。設(shè)計(jì)意圖：依托教材原生情境與素材，以趣味故事、實(shí)物觀察激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生快速熟悉游戲基本結(jié)構(gòu)與規(guī)則，為后續(xù)算法探究、程序編寫做好鋪墊，貼合五年級(jí)學(xué)生趣味化學(xué)習(xí)的認(rèn)知特點(diǎn)。探究新知，解讀教材內(nèi)容本環(huán)節(jié)聚焦教材核心內(nèi)容，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，逐層探究漢諾塔移動(dòng)規(guī)律與算法邏輯，落實(shí)教材知識(shí)點(diǎn)教學(xué)。兩圓盤漢諾塔實(shí)操探究（教材基礎(chǔ)案例）教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中兩圓盤漢諾塔操作案例，組織學(xué)生動(dòng)手操作實(shí)物教具，嘗試完成移動(dòng)任務(wù)。師：請(qǐng)大家動(dòng)手操作2個(gè)圓盤的漢諾塔，數(shù)一數(shù)最少需要幾步可以完成移動(dòng)？具體步驟是什么？生：最少需要3步。第一步將小圓盤從A柱移到B柱，第二步將大圓盤從A柱移到C柱，第三步將小圓盤從B柱移到C柱。教師結(jié)合教材步驟示意圖，整理兩圓盤移動(dòng)步驟表格，直觀呈現(xiàn)操作邏輯：步驟序號(hào)移動(dòng)圓盤起始位置目標(biāo)位置1小圓盤A柱B柱2大圓盤A柱C柱3小圓盤B柱C柱三圓盤漢諾塔規(guī)律探究（教材核心案例）教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材三圓盤漢諾塔探究?jī)?nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合兩圓盤的移動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，自主嘗試三圓盤移動(dòng)操作，記錄最少移動(dòng)步驟。學(xué)生操作完成后，教師結(jié)合教材標(biāo)準(zhǔn)步驟，梳理完整7步操作流程。師：對(duì)比2圓盤和3圓盤的移動(dòng)步驟，大家發(fā)現(xiàn)了什么規(guī)律？生：移動(dòng)3個(gè)圓盤的時(shí)候，需要先把上面2個(gè)小圓盤整體移到輔助柱，再把最大的圓盤移到目標(biāo)柱，最后再把2個(gè)小圓盤從輔助柱移到目標(biāo)柱。師總結(jié)教材核心規(guī)律：漢諾塔問題的核心邏輯是拆解迭代，移動(dòng)n個(gè)圓盤，可拆解為三步：第一步將n-1個(gè)圓盤從起始柱移到輔助柱，第二步將最大圓盤移到目標(biāo)柱，第三步將n-1個(gè)圓盤從輔助柱移到目標(biāo)柱，這就是遞歸算法的核心思想。同時(shí)結(jié)合教材公式，告知學(xué)生漢諾塔最少移動(dòng)步數(shù)公式：最少步數(shù)=2?-1（n為圓盤數(shù)量）。設(shè)計(jì)意圖：嚴(yán)格遵循教材由淺入深的編排邏輯，通過實(shí)操探究、表格梳理、對(duì)比分析，幫助學(xué)生從具象操作上升到抽象規(guī)律認(rèn)知，突破遞歸算法抽象難懂的難點(diǎn)，落實(shí)教材核心知識(shí)點(diǎn)。編程實(shí)踐，落實(shí)教材編程內(nèi)容本環(huán)節(jié)依托教材給出的漢諾塔程序源碼框架，逐句講解代碼功能，帶領(lǐng)學(xué)生完成程序編寫、運(yùn)行與調(diào)試，落地編程實(shí)踐目標(biāo)。教材明確本節(jié)課編程核心：通過自定義函數(shù)調(diào)用，實(shí)現(xiàn)遞歸邏輯，模擬漢諾塔移動(dòng)過程。1.代碼框架解讀（教材原文內(nèi)容）教師帶領(lǐng)學(xué)生逐行閱讀教材基礎(chǔ)程序代碼，講解核心模塊：首先定義漢諾塔移動(dòng)函數(shù)，設(shè)置起始柱、輔助柱、目標(biāo)柱三個(gè)參數(shù)；其次通過條件判斷語句，實(shí)現(xiàn)圓盤數(shù)量的遞歸判斷；最后調(diào)用函數(shù)，設(shè)置初始圓盤數(shù)量與柱子參數(shù)。師：教材代碼中自定義函數(shù)的作用是什么？生：自定義函數(shù)可以重復(fù)調(diào)用，不用重復(fù)編寫相同代碼，簡(jiǎn)化程序結(jié)構(gòu)。師：當(dāng)圓盤數(shù)量為1時(shí)，程序執(zhí)行什么操作？為什么要設(shè)置這個(gè)條件？生：圓盤數(shù)量為1時(shí)，直接將圓盤從起始柱移到目標(biāo)柱，這是遞歸的終止條件，避免程序無限循環(huán)。2.分層編程實(shí)踐基礎(chǔ)任務(wù)：學(xué)生對(duì)照教材代碼，完整輸入程序，運(yùn)行2圓盤、3圓盤漢諾塔程序，觀察程序輸出的移動(dòng)步驟，對(duì)比手動(dòng)操作結(jié)果，驗(yàn)證算法正確性。提升任務(wù)：結(jié)合教材拓展問題，修改程序參數(shù)，將圓盤數(shù)量改為4，運(yùn)行程序并記錄最少移動(dòng)步數(shù)，驗(yàn)證2?-1公式是否成立。3.程序調(diào)試糾錯(cuò)教師結(jié)合教材常見錯(cuò)誤提示，梳理學(xué)生編程高頻問題：參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤、遞歸終止條件缺失、柱子參數(shù)混淆，引導(dǎo)學(xué)生自主排查錯(cuò)誤，優(yōu)化程序。設(shè)計(jì)意圖：緊扣教材編程內(nèi)容，逐句解讀代碼、落實(shí)基礎(chǔ)編程操作，通過分層任務(wù)適配不同層次學(xué)生學(xué)情，培養(yǎng)學(xué)生代碼閱讀、編寫與調(diào)試能力，落地?cái)?shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新核心素養(yǎng)。拓展延伸，深化算法思維結(jié)合教材課后拓展思考題，引導(dǎo)學(xué)生探究：為什么遞歸算法可以高效解決漢諾塔問題？相比于手動(dòng)操作，計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)漢諾塔算法有哪些優(yōu)勢(shì)？組織學(xué)生小組討論，分享觀點(diǎn)。教師總結(jié)：遞歸算法的核心是化繁為簡(jiǎn)，將復(fù)雜問題拆解為重復(fù)的簡(jiǎn)單子問題，計(jì)算機(jī)可以快速、精準(zhǔn)完成大量重復(fù)迭代操作，高效實(shí)現(xiàn)最優(yōu)算法，這也是算法編程解決實(shí)際問題的核心優(yōu)勢(shì)。設(shè)計(jì)意圖：依托教材拓展內(nèi)容，深化學(xué)生對(duì)遞歸算法的理解，幫助學(xué)生建立算法思維，體會(huì)編程技術(shù)的實(shí)用性與高效性，提升學(xué)生計(jì)算思維。課堂小結(jié)本節(jié)課我們依托教材內(nèi)容，完成了漢諾塔益智游戲的算法探究與程序編寫。首先我們了解了漢諾塔的游戲規(guī)則與道具結(jié)構(gòu)，通過手動(dòng)實(shí)操探究出2圓盤、3圓盤漢諾塔的最優(yōu)移動(dòng)步驟，掌握了漢諾塔最少步數(shù)計(jì)