《算法尋根》教學設計-2026-2027學年北京版（新教材）小學信息技術五年級全一冊

《算法尋根》教學設計-2026-2027學年北京版（新教材）小學信息技術五年級全一冊教學背景在前一課《發現身邊的算法》學習中，學生已經理解算法生活化定義、三大基本特征，能夠自主拆解生活事務的有序步驟，建立了算法的具象認知。本課作為第二課時，聚焦算法的起源、古代經典算法案例、近現代算法技術發展脈絡，屬于算法知識的縱向延伸內容。五年級學生對歷史小故事、古代發明、趣味數學謎題具備濃厚探究興趣，但對古代數學算法的邏輯原理、算法如何逐步迭代支撐現代科技發展較為陌生。教學中需要規避復雜數學推演，以故事化、案例化、可視化方式解讀古代經典算法，梳理清晰時間發展軸線，承接上一課具象感知，過渡到算法歷史溯源層面，同時為第三課人工智能領域算法應用搭建歷史發展邏輯鋪墊。教材分析本課為北京版2026新版五年級信息技術五年級全一冊第一單元《算法的描述》主題1第二課時《算法尋根》，承接第一課生活化算法感知，橫向拓展算法歷史維度，完善單元知識架構。教材整體分為三大核心板塊：第一板塊溯源古代算法，重點介紹中國古代兩大經典算法案例——《九章算術》中的約分算法、韓信點兵剩余定理簡易版本，輔以算盤計數運算算法；第二板塊梳理近代數學與機械計算設備催生標準化算法體系，提及計算機誕生后算法進入數字化應用階段；第三板塊搭建算法發展時間軸，點明算法從人工紙筆計算、機械輔助計算到計算機自動運算的完整演變路徑，同時總結古今算法核心本質不變：均為有序有限的問題解決步驟。

教材編寫側重文化滲透與邏輯溯源，弱化深奧數理推導，重在讓學生知曉算法并非現代科技產物，而是貫穿人類生產生活幾千年的智慧成果，兼具計算思維培養與中華優秀傳統文化浸潤雙重育人價值，承上銜接生活算法感知，啟下鋪墊人工智能現代算法應用。核心素養教學目標（依據2022版信息科技課程新課標）信息意識梳理算法從古至今的發展脈絡，感知算法隨著人類生產需求不斷迭代升級的客觀規律，理解算法服務于解決實際問題的核心價值，拓寬對算法應用場景的認知邊界。計算思維讀懂教材中古代經典算法案例的簡化執行步驟，能用自然語言復述古人解決數學問題的有序流程；對比古代人工執行算法與現代計算機運行算法的異同點，提煉算法本質特征始終不變的核心邏輯；依托時間軸梳理算法發展階段，建立系統化、遞進式的邏輯梳理思維。數字化學習與創新學會用時間軸、分段列表、案例歸類等結構化方式梳理歷史發展類知識，掌握歸納總結類信息的整理方法，遷移運用到后續信息技術知識點學習中。信息社會責任深入了解中國古代數學典籍中的偉大算法成就，增強民族文化自豪感；體會一代代研究者持續優化算法、提升效率的鉆研精神，樹立嚴謹探究、精益求精的科學態度。教學重難點教學重點掌握教材中中國古代兩個經典算法案例（約分算法、韓信點兵簡易算法）的執行步驟；梳理算法發展三大歷史階段：古代人工算法、近代機械輔助算法、現代計算機數字化算法；明確古今算法本質完全一致，均符合有序、有限、確定性三大特征。教學難點簡化理解韓信點兵剩余定理簡易算法的分步邏輯，不進行復雜數學計算；深度理解“載體在變，算法核心邏輯不變”的抽象內涵。教學過程課堂導入：復習舊知，銜接新課內容教師采用提問式復習，快速回顧上一節課核心知識點，自然過渡本課主題：上一節課我們學習了《發現身邊的算法》，誰還記得算法的三個核心特征是什么？S1：有序性、有限性、確定性。回答非常完整。我們知道洗手、泡茶、整理書包都是生活中的算法，那大家有沒有思考過一個問題：算法是有了電腦、智能手機之后才出現的嗎？在幾千年以前，古人有沒有用到算法解決問題？學生自由舉手猜測回答后，教師導入新課：古人在農耕、測量、計數、分配物資的時候，早已創造出很多經典算法，今天我們就一起跟隨教材內容《算法尋根》，追溯算法的起源與漫長發展歷程。設計意圖：以舊知問答搭建前后課時知識橋梁，用反問制造認知疑問，激發學生探究算法歷史起源的好奇心，順暢切入本課溯源主線。新知講授一：研讀教材開篇，總述算法發展整體脈絡教師帶領學生朗讀教材開篇總起段落，拆解教材核心表述：教材原文：算法并不是數字化時代的新生事物，人類在生產勞作、丈量土地、分配糧食、計算賦稅的過程中，為了高效解決重復問題，逐漸總結出固定的操作步驟，這就是最早的人工算法。隨著工具進步，算法依托不同載體不斷優化，但算法解決問題的核心邏輯從未改變。教師分層解讀并互動提問：教材告訴我們最早的算法依靠什么完成計算？S2：依靠人的大腦、紙筆手動一步步推算。那后續載體發生了哪些變化？我們接下來按照教材順序，先重點學習中國古代流傳至今的經典算法智慧。教師在黑板繪制總框架：算法發展史分為三大階段——古代人工手工算法→近代機械設備輔助算法→現代計算機自動執行算法，讓學生建立整體宏觀認知。設計意圖：緊扣教材開篇總論進行文本解讀，搭建整節課知識大框架，讓學生先建立宏觀脈絡，再逐個拆解細分案例，遵循總分認知邏輯。新知講授二：深度解析教材古代兩大經典算法案例（本課核心）教材本板塊為教學核心內容，分為《九章算術》約分算法、韓信點兵簡化算法兩個模塊，教師逐一對教材原文簡化步驟進行拆解講解，全程搭配師生互動，規避復雜數學運算。案例1：教材案例1《九章算術》分數約分算法教材簡化操作步驟原文：找出分子與分母的所有公因數用最大公因數同時去除分子和分母得到最簡分數，算法結束教師講解與互動：T：教材為什么把約分的分步計算稱作一套算法？它滿足三大特征嗎？S3：有固定順序，步驟有限，每一步怎么做很確定。教師舉簡單數字示例：對分數8/12進行約分，按照教材步驟口頭推演完整流程，讓學生直觀感受古人用有序步驟解決數學計算問題的智慧，同時點明《九章算術》是我國古代重要數學典籍，里面記錄了大量實用計算算法。案例2：教材案例2韓信點兵（剩余問題簡化版算法）教材簡化通俗步驟原文（規避復雜數論）：統計士兵按3人一隊排隊余下幾人統計士兵按5人一隊排隊余下幾人統計士兵按7人一隊排隊余下幾人根據三組余數對照固定口訣推算總人數教師弱化數學公式，只拆解執行順序：T：這套算法的目標是什么？S4：在不全部點名清點的情況下快速算出士兵總人數。T：如果調換三個排隊統計的順序，會不會影響最終結果？學生思考回答后，教師小結：哪怕統計順序微調最終數值不變，但古人固定的執行流程依舊體現了算法極強的有序性與確定性。講解完成后補充教材附帶拓展小知識點：算盤運算也是古代經典算法載體，撥動算珠的固定操作流程就是一套完整計算算法，讓學生進一步感知古代算法的多樣形態。設計意圖：嚴格依照教材給出的簡化版本拆解古代算法案例，只講解步驟邏輯不深挖高深數學原理，適配五年級學生知識儲備，同時滲透中華古代數學文化，落實信息社會責任素養目標。新知講授三：研讀教材近現代算法發展歷程，完善時間軸按照教材編排順序，教師講解算法第二、第三發展階段，同步完善黑板上的三段式發展時間軸：第二階段：近代機械輔助算法教材內容解讀：工業革命之后，人們發明手搖計算器、差分機等機械設備，把固定算法嵌入機械結構中，依靠機械齒輪運轉代替人工重復計算，大幅提升運算速度，算法邏輯依舊是有序有限步驟，只是執行載體發生改變。互動提問：機械執行算法和人手工計算算法，本質規則一樣嗎？學生集體作答一致。第三階段：現代計算機數字化算法教材內容解讀：電子計算機誕生后，人們將算法編寫成計算機可以識別的指令代碼，由計算機高速自動完成海量步驟運算，小到手機掃碼付款、導航規劃路線，大到氣象預測、航天軌道計算，背后都是計算機高速運行復雜算法。教師設問升華：從古人手算、機械計算到電腦運算，變的是什么？不變的核心是什么？引導學生總結：變化的是執行工具、運算速度；不變的是算法依靠有序有限步驟解決問題的底層邏輯。設計意圖：分段拆解教材近現代發展內容，補全時間軸框架，通過對比設問突破本課教學難點，讓學生理解載體迭代與算法本質的辯證關系。課堂小探究：古今算法特征對標驗證教師下發簡易對標任務，讓學生結合兩節課知識點完成口頭梳理：任選本節課古代一個算法案例，說一說它如何體現有序性、有限性、確定性。抽取學生作答，教師對應點評修正，鞏固算法核心特征知識點，打通前后課時知識關聯。課堂小結本節課完整學習了教材《算法尋根》全部內容，首先通過復習上一課算法三大特征導入算法溯源主題，精讀教材總論梳理出算法發展三大歷史階段：古代人工手工算法、近代機械輔助算法、現代計算機數字化算法；其次重點拆解了教材收錄的《九章算術》約分算法、韓信點兵簡化算法兩個中國古代經典智慧案例，感受了古人依托有序步