小學《信息科技》浙教版五年級上冊

目錄第一單元算法與算法表示第1課身邊的算法第2課自然語言描述算法第3課流程圖描述算法第4課算法中的數據第5課算法的特征第二單元算法的控制結構第6課順序結構第7課分支結構

目錄第8課雙分支結構第9課項目實踐第三單元用算法解決問題第10課問題的分解第11課問題的抽象第12課模型的建立第13課算法的設計第14課算法的驗證第15課算法的應用第1課身邊的算法學習內容算法的基本概念。討論學習、生活中許多問題都能通過算法解決，想一想，下列場景中都運用了哪些算法？一、生活中解決問題的步驟1.說一說下列生活中問題的解決步驟。一、生活中解決問題的步驟1說一說下列生活中問題的解決步驟。一、生活中解決問題的步驟2認識算法。二、尋找身邊的算法找一找身邊的算法，并說出對應的方法或步驟。例如，購買車票步驟、十字路口的通行規則、四則混合運算法則等。練一練觀察家人煮水果茶的過程，記錄關鍵的步驟。謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第2課自然語言描述算法學習內容1.算法的描述方法。2.用自然語言描述算法。探索試一試交換A、B兩張桌子的位置，你有哪些交換方法，哪種方法的步驟較少？一、算法的表示方法算法的表示（描述）是把求解問題的方法與思路，用一種規范、可讀性強的方式描述出來。常用的描述方法有自然語言描述、流程圖描述、偽代碼描述等。二、用自然語言描述算法自然語言就是人們日常使用的語言。自然語言描述算法就是指通過人們的日常表達方式來描述解決問題的方法和步驟。例如，一種交換A、B兩張桌子位置的算法，用自然語言可以這樣描述：步驟1：把A桌子移到空地。步驟2：把B桌子移到原來A桌子的位置。步驟3：把A桌子移到原來B桌子的位置。步驟4：兩張桌子前后對齊，完成交換。二、用自然語言描述算法試一試用自然語言描述紅綠燈通行規則。步驟1：觀察交通燈的顏色。步驟2：如果是紅燈，就在等候區等待通行。步驟3：如果??????????????????????。拓展請你描述3人小組按身高從低到高進行排隊的步驟。步驟1：A與B比較，找出兩個人中（）。步驟2：將步驟1找出的那個人與C比較，可確定3人中最（）的那個人，排在第（）位。步驟3：剩下的兩人，矮的排第（）位，高的排第（）位。

練一練謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第3課流程圖描述算法學習內容1.了解流程圖符號與含義。2.用流程圖描述算法。討論求解梯形的面積需要哪些步驟？建構流程圖在人們的日常生活中應用廣泛，可以直觀描述解決問題的過程。一、認識流程圖流程圖以圖解方式描述算法，常用符號及含義如下圖所示。小知識常用的流程圖符號還有輸入/輸出框、判斷框等。二、流程圖描述算法用流程圖描述算法，步驟顯得直觀、明確并易于理解。例如，通過自然語言描述求解梯形面積算法的步驟如下：步驟1：輸入上底的值。步驟2：輸入下底的值。步驟3：輸入高的值。步驟4：計算“（上底+下底）×高÷2”的值。步驟5：輸出梯形面積的值。步驟6：結束試一試流程圖可以通過辦公軟件中的相應圖符和流程線進行繪制，也可以通過流程圖專用繪制軟件快速繪制。請你嘗試繪制求解梯形面積算法的流程圖。試一試繪制計算梯形面積的流程圖。練一練用流程圖描述在購票機上購買車票的步驟。謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第4課算法中的數據學習內容1.算法中的數據。2.用變量表示算法中的數據。討論生活中處處有數據，在實現解決問題的算法中，涉及哪些數據呢？建構掛號單是醫院掛號系統通過特定算法生成的，掛號單上顯示的時間、就診序號、就診人姓名、就診卡號、電話號碼等都是數據。一、算法中的數據算法執行過程中，主要就是處理數據，數據在算法中起著不可或缺的作用。想一想你還能舉出生活中有關算法與數據的其他例子嗎？二、用變量表示算法中的數據1．根據煮水果茶算法的描述，找出那些不可更換的名詞與數值。步驟1：把蘋果、橙子洗凈切片。步驟2：放入100克蘋果、30克橙子。步驟3：放入10克冰糖、一袋紅茶包（5克）。步驟4：加入1.5升水。步驟5：將水溫煮到100攝氏度。步驟6：水開后，再煮3分鐘。步驟7：將壺中水果茶倒到茶杯中。二、用變量表示算法中的數據二、用變量表示算法中的數據2．用變量表示算法中的數據。小知識變量，指代表的值是可以變的量。在算法中用來表示數據的符號稱為變量，它用來表示值或計算結果。練一練用變量表示計算梯形面積算法流程圖中的關鍵數據。謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第5課算法的特征學習內容1.算法的有窮性。2.算法的確定性。3.算法要有輸出。研討以下算法有哪些共同點？建構算法是解決問題的方案，不能解決問題的算法是無意義的。算法具有獨特的特征。一、算法的有窮性算法必須在有限時間內完成，即算法必須能在執行有限個步驟之后終止。例如，煮水果茶若一直反復“洗水果”這一步驟，則永遠煮不出茶；跑步比賽若終點不確定，則無法分出勝負。不能解決問題的算法是沒有意義的，算法要能結束。二、算法的確定性算法中的每一步必須是確定且能有效執行的，而不能是模糊不清的。試一試對照算法的確定性要求，描述使用電子體溫計檢測到有人體溫超過37攝氏度時發出警報聲的算法。三、算法有輸出算法必須有確定的輸出（結果），產生一個或多個輸出，沒有輸出的算法是毫無意義的。例如，按照煮茶算法的步驟，最后能產生茶；通過四邊形面積求解算法能計算出任意四邊形的面積。練一練根據算法特征，準確描述煮水果茶算法。謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第6課順序結構學習內容1.認識順序結構。2.用流程圖表示順序結構。3.計算算法的執行步數。討論日常生活中常常會遇到解決某個問題時，需要把問題分解成若干個步驟，再按照一定的次序一步一步地完成，如泡茶的流程、折紙的方法、策劃一次旅行的過程、燒菜的步驟等。一、認識順序結構如果要按計劃進行一次旅行，可以分為以下幾步：（1）準備行李；（2）乘車前往；（3）盡興游玩；（4）安全返程。這四步需要一步一步地進行，順序不能顛倒。像這樣，解決問題時各個步驟按照先后順序依次執行的結構，稱為順序結構。想一想泡茶的過程可以分為哪幾步，怎樣安排這些步驟更加合理？二、用流程圖表示順序結構二、用流程圖表示順序結構三、數出算法的執行步數在“買票”流程圖中，數一數“買票”流程一共需要幾步？還能精簡步驟嗎？為什么？想一想如果還要進一步細分“買票”步驟，你認為可以分為哪些步驟？這樣分步驟之后，買票所花費的時間是變長了，還是變短了？練一練嘗試將泡茶的步驟用流程圖表示，并數一數至少需要幾步？謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第7課分支結構學習內容1.認識分支結構。2.用流程圖表示分支結構。3.驗證分支結構。討論在十字路口通行需要根據交通信號燈做出選擇，出門是否帶傘需要根據天氣情況做出選擇，兒童是否需要購買車票根據身高情況做出選擇……學習生活中處處有類似根據某種條件做出選擇的情景。討論你能用“如果……那么……”來說一說以下場景嗎？一、認識分支結構根據一定的條件做出判斷，再選擇相應結果的過程，稱為分支結構。分支結構在執行時依據條件選擇執行路徑，而不是嚴格按照語句出現的先后順序?？梢杂谩叭绻敲础边@樣的語言來表述分支結構，如“如果遇到紅燈，那么停止通行”。二、用流程圖表示分支結構二、用流程圖表示順序結構想一想上述分支結構中的“判斷條件”是怎樣確定的？三、驗證分支結構可以通過計算機程序來驗證分支結構，請想一想代碼三、驗證分支結構可以通過計算機程序來驗證分支結構，輸入代碼驗證。想一想購買車票時，使用分支結構的算法除了判斷身高之外，還需要判斷哪些因素？可以分幾步來判斷？拓展分支結構可以分為單分支結構和雙分支結構。它們的區別在于：單分支結構，若條件為真，則執行相應語句，否則不執行該語句；雙分支結構，若條件為真，則執行語句1，否則執行語句2。你能畫出它的流程圖嗎？拓展拓展想一想生活中還有哪些用到分支結構的事例？練一練在“泡茶”這樣的算法中，哪些環節需要分支結構？請畫出流程圖。謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第8課雙分支結構學習內容1.認識雙分支結構。2.用流程圖表示雙分支結構。3.驗證雙分支結構。討論在生活中，同一事件在不同的條件下往往會產生不同的結果。例如，停車場根據停車時長收取不同的停車費，人們根據天氣情況選擇不同的運動方式等。一、認識雙分支結構分支結構是程序控制的一種基本結構，除了單分支結構，還有雙分支結構。在雙分支結構中，根據條件判斷的不同結果進行不同的操作。比如，身高超過1.2米的兒童在乘坐高鐵時需要購票，可以選擇兒童票或者成人票，如果身高不到1.5米就購買兒童票，否則購買成人票。你能繪制出流程圖嗎？一、認識雙分支結構一、認識雙分支結構二、用流程圖表示雙分支結構二、用流程圖表示順序結構三、驗證雙分支結構可以通過計算機程序來驗證分支結構，請想一想代碼三、驗證分支結構可以通過計算機程序來驗證雙分支結構，輸入代碼驗證。想一想如果把上面程序中的判斷條件“身高<=1.5”改為“身高>1.5”，流程圖該怎么畫？程序又該怎么改呢？練一練請根據出行計劃，選擇設計一套景區門票的購票規則，并設計購買門票的算法流程，用流程圖表示你所設計的算法。謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第9課項目實踐學習內容1.用關鍵信息分析問題。2.綜合應用算法控制結構解決生活問題討論火車站進站時憑身份證檢票、通過刷指紋進出樓宇、購物支持刷臉支付等為人們的生活提供了便捷，這背后也都蘊含著各種各樣的算法。一、檢票的過程人工檢票時，可以分成以下幾個步驟：步驟1：出示車票。步驟2：查驗核對。步驟3：通過檢票。如果要用計算機來實現“查驗核對”的過程，需要設計合適的算法進行查驗。二、設計算法根據查驗核對的過程，先將問題分解為判斷日期、判斷車次、判斷乘客等小問題，再把解決某個小問題的算法用流程圖表示。判斷日期的算法。想一想三、驗證算法在計算機中編寫程序并運行，可以對算法進行驗證。日期核驗算法的程序代碼參考如下，觀察與流程圖中每一個環節對應的程序代碼，知道其相應的作用。想一想火車站驗票閘機的工作流程中，哪些屬于順序結構？哪些屬于分支結構？你還可以怎么優化驗票閘機的算法？練一練如果需要增加車次信息核驗，上述流程圖要怎樣修改？上述代碼需要怎樣修改？謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第10課問題的分解學習內容1.問題的界定。2.問題的分解。3.確定關鍵問題。探討隨著人工智能技術的發展，無人駕駛小車——送貨機器人的應用越來越廣泛，給人們的生活帶來了不少便捷。你對它有哪些了解呢？你知道它是怎樣規劃路徑的嗎？建構日常生活中的問題，可以通過界定問題，將復雜問題分解成小問題或確定關鍵問題等方式來解決。一、問題的界定要解決問題，首先必須界定問題。界定問題就是根據需求明確問題的方向和邊界。“合理規劃送貨機器人的路線”問題中，我們根據少走一些路的需求，界定什么是“合理規劃的路線”。二、問題的分解為了便于用算法解決問題，可以將一個問題分解成幾個小部分，常見的分解有規模分解和步驟分解。二、問題的分解1.規模分解許多日常問題實際上是由多個較小的問題組成的，可以將其稱為子問題。規模分解就是把問題分為更小的子問題。二、問題的分解2.步驟分解確定解決問題的各個步驟，并嘗試依次解決它，最終解決整個問題，這就是步驟分解。合理規劃送貨機器人路線的步驟如下：先找到幾種可能的路徑，計算并比較找出其中最短的路徑。三、查找關鍵問題當一個復雜的大問題被分解成若干小問題后，需要聚焦并突破其中的關鍵問題。根據“尋找最短送貨路徑”的目標，解決“合理規劃送貨機器人的路線”這個大問題的關鍵在哪兒呢？練一練找一條從余姚到上海的最短路徑，你會如何分析問題？謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第11課問題的抽象學習內容1.抽象的含義。2.抽象的過程。探討早期的交通線路圖上的每條路線都會完整顯示信息，包括車站之間的距離和實際的路線形狀等。改進后的交通線路圖變得十分簡化，你知道交通線路圖為什么要改成這樣嗎？建構日常生活中的復雜問題可以簡化成計算機能處理的問題，這需要對問題進行抽象，抓住解決問題的關鍵部分，去除次要部分，將復雜的問題簡化。一、認識抽象看問題時過濾所有不必要的信息，識別問題的關鍵部分，從而找到事物的共同特性或問題的解決辦法，這就是抽象。二、抽象的過程用算法解決問題時，需要把事物的共同特性抽象出來，并用具體數據描述，像這種根據目標需求，確定問題求解中必要的細節，就是抽象的過程。通過一步步確立重要數據、核心關系，舍棄不重要的細節，將模糊的問題明確化、量化。二、抽象的過程二、抽象的過程抽象的關鍵是根據目標保留必要的細節，去除不必要的細節。以“合理規劃送貨機器人的路線”為目標的抽象過程如下：二、抽象的過程地點抽象成節點。可以將整幢體育館、教學樓抽象成一個個節點。如果教學樓需要再細分，就不能將整幢樓作為節點，而需要將“教學樓入口”抽象為節點?！龉濣c之間的路可以抽象成線段，線段還可以進一步抽象成數據。練一練18世紀初，哥尼斯堡有一條河穿城而過，河中有兩個小島，通過七座橋連接河的兩岸。有人提出一個問題：一個步行者怎樣才能不重復、不遺漏地一次走完七座橋，最后回到出發點。這就是著名的“七橋問題”。為了簡化問題，應該怎樣抽象“七橋問題”呢？謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第12課模型的建立學習內容1.識別模式的方式。2.構建模型的過程。討論生活中，我們能見到飛機、汽車、房屋等模型，除了這些你還知道哪些模型呢？建構找到解決問題可重復使用的共通點，有助于問題的解決。一、認識模型模型具有人們所關注的真實事物的主要特征，易于識別，但它又不是真實的事物。二、模式識別某些事物或問題常常具有一些共同的屬性和相似之處（即模式）。歸納出模式的特征或規則就是模式識別。二、模式識別識別可重復的模式是很重要的。在信息科技中，許多算法中使用了模式識別，如購物網站會在用戶瀏覽記錄和購買習慣中尋找模式，以推薦用戶可能感興趣的產品。二、建立模型規劃送貨機器人路線的模式識別為：先找到幾種可能的路徑，再計算每種路徑的總長，最后通過比較找出最短路徑。計算模型為：總路程=各段分路程之和利用這個模型，不管路線的長短如何變化，我們只要輸入各段分路程，算法利用以上計算模型就會得出送貨機器人行走的總路程。練一練要畫這樣的一朵花

，含有五片朝向不同的花瓣，你能先找出模型，并利用模型來解決這個問題嗎？謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第13課算法的設計學習內容1.簡易最短路徑算法的設計。2.了解算法設計的一般過程。研討在對問題進行分解、抽象、建模后，可以設計出問題的具體解決方法，并以此形成算法。學校新到一批教材，需要從倉庫運送到信息科技教室，準備讓送貨機器人來幫忙完成送貨。為了提高運送效率，需要設計機器人送貨最短路徑的算法，你會怎樣設計呢？研討一、問題描述與分解問題描述：從所有可能的路線中，找出一條把教材從倉庫運送到信息科技教室總長度最短的路徑。規模分解：把全路程規劃分解成，從起點倉庫到必經點風雨連廊，再到到信息科技教室兩段路線各自最短路徑的規劃，最后可以合并兩條最短路徑。步驟分解：第一步找出從倉庫到風雨連廊共有幾條路徑，第二步計算出每條路徑的路程長度，第三步比較每條路徑的長度，第四步選擇最短的路徑。二、抽象與建模抽象：（1）把每一個經過點抽象成地圖上的一個個節點。（2）把節點之間彎曲的路抽象成線段。（3）把節點之間的路程抽象成具體數據。二、抽象與建模建模：對分解后的兩段路徑分別求解，每種路徑的長度為各段分路程之和。數學關系模型為：總路程=各段分路程之和。例如，從倉庫到風雨連廊有2種路徑，分別是S1=L1+L3，S2=L2+L4。想一想利用這個數學關系模型分別計算，從倉庫到風雨連廊，再到信息科技教室這兩段所有路徑的長度。二、算法設計和描述自動送貨機器人最短路徑算法描述：先考慮規模分解后的從倉庫到風雨連廊之間的路徑，找出所有可能的路徑，計算它們的長度，比較后找出長度最短的路徑，按最短路徑執行操作。步驟1：找出第一條路徑S1。步驟2：找出第二條路徑S2。步驟3：計算S1的總長度。步驟4：計算S2的總長度。步驟5：比較兩條路徑的長度，選擇長度較短的那條路徑。輸入：L1，L2，L3，L4。

輸出：最短路徑。二、算法設計和描述練一練根據抽象后的圖例數據，你能找出從倉庫到信息科技教室的最短路徑嗎？謝謝聆聽！INTERNETOFTHINGS第14課算法的驗證學習內容驗證算法的方法。探討對于生活中遇到的問題，我們可以通過對問題進行分解、抽象、建模，設計一個解決方案，即設計解決問題的算法。那這個算法是否有效？能否成功解決問題？我們可以采用哪些方式來進行驗證呢？一、用流程圖描述算法針對自動送貨機器人送貨最短路徑問題，經過前幾節課的分解、抽象、建模和算法設計，該算法的主要流程描述如下：一、用流程圖描述算法二、在計算機中驗證算法算法可