《算法效率比一比》（教学设计）-2024-2025学年人教版（2024）小学信息技术五年级全一册

《算法效率比一比》教学设计20242025学年人教版2024小・・学信息技术五年级全一册学校授课班级授课教师教材内容《算法效率比一比》是人教版2024小学信息技术五年级全一册第4单元《发挥算法的优势》中的一篇课文教材首先提出问题不同的算法在解决同一个问题时，效率可能会有所不同接着，通过具体的例子，如计算从1加到100的和，分别展示了两种不同的算法一种是逐个相加的方法，另一种是利用数学公式首项加末项乘以项数除以2的方法然后，教材引导学生分析这两种算法的执行步骤和时间复杂教材分析度，让学生理解算法效率的概念例如，逐个相加的方法需要进行99次加法运算，而利用公式的方法只需要进行少量的乘法、加法和除法运算最后，教材鼓励学生在解决问题时，选择更高效的算法教材特点教材内容紧密结合实际问题，通过具体的例子让学生直观地感受算法效率的差异教材注重引导学生进行分析和比较，培养学生的逻辑思维能力同时，教材强调了在实际应用中选择高效算法的重要性，具有很强的实用性五年级的学生已经具备了一定的信息技术基础和编程能力，对算法有了初步的认识他们在学习过程中表现出较强的好奇心和探索欲望，喜欢通过实践来验证自己的想法然而，学生对于算法效率的理解可能还比学情分析较抽象，需要通过具体的例子和对比分析来加深认识这个年龄段的学生在小组合作和交流方面也有一定的能力，可以通过合作学习共同探讨问题

1.知识与技能目标学生能够理解算法效率的概念，掌握分析算法效率的方法；学会比较不同算法的效率，并能在实际问题中选择更高效的算法教学目标

2..过程与方法目标通过实例分析、对比讨论和编程实践，培养学生的逻辑思维能力、问题解决能力和合作学习能力

3.情感态度与价值观目标激发学生对信息技术的兴趣和热爱，培养学生的创新精神和追求高效的意识教学重难

1.教学重点理解算法效率的概念，掌握分析算法效率的方法点

2.教学难点引导学生在实际问题中选择更高效的算法，并理解不学校授课班级授课教师同算法效率差异的原因

1.实例分析法通过具体的例子引导学生分析不同算法的效率

2.对比讨论法组织学生对比不同算法，讨论其效率差异教学策略

3.编程实践法让学生通过编程实现不同算法，亲身感受算法效率的差异

1.导入新课1师生互动教师提出一个问题师同学们，假如我们要计算从1加到100的和，大家想想可以用什么方法呢？学生们纷纷思考并回答生1可以一个一个地加起来生2可以用计算器师非常好！大家想到了一些方法那今天我们就来学习如何比较不同算法的效率，看看哪种方法更好设计意图通过提出问题，引发学生的思考，激发学生的学习兴趣，导入新课

2.介绍两种算法1教师分别介绍逐个相加和利用公式的两种算法师同学们，我们先来看看第一种算法，逐个相加就是从1开始，依次加上

2、

3、4……一直加到100o大家想想这种方法需要进行多少次加教学过程法运算呢？学生们思考后回答生3需要进行99次加法运算师非常正确！那我们再来看看第二种算法，利用数学公式大家还记得从1加到n的和的公式吗？生4首项加末项乘以项数除以2O师非常棒！对于从1加到100的和，我们可以用1+100X100-2来计算这种方法只需要进行少量的乘法、加法和除法运算设计意图让学生了解两种不同的算法，为后续的对比分析做准备

3.分析算法效率1教师引导学生分析两种算法的执行步骤和时间复杂度师同学们，现在我们来分析一下这两种算法的效率逐个相加的方法需要进行99次加法运算，而利用公式的方法只需要进行一次乘法、一次加法和一次除法运算从执彳亍步骤来看，哪种方法更简单呢？学生们回答生5利用公式的方法更简单学校授课班级授课教师师非常正确！我们再从时间复杂度的角度来看时间复杂度是衡量算法执行时间与问题规模之间关系的指标对于逐个相加的方法,随着要相加的数字数量的增加，执行时间会线性增加而对于利用公式的方法，无论要相加的数字数量有多少，执行时间都相对稳定所以，从时间复杂度来看，哪种方法更高效呢？生6利用公式的方法更高效设计意图通过分析算法的执行步骤和时间复杂度，让学生理解算法效率的概念

4.编程实现两种算法1教师介绍编程软件如Python的基本操作师同学们，现在我们用编程软件来实现这两种算法我们以Python为例，先来看看逐个相加的方法以下是代码示例sum=0for iin range1,101:sum+=iprint sum师大家看这段代码，我们首先定义一个变量sum初始值为0,然后用一个循环从1加到100,每次将当前的数字加到sum中最后输出sum的值，就是从1加到100的和2教师讲解利用公式的方法的代码实现师下面我们来看利用公式的方法的代码实现以下是代码示例sum=1+100*100//2print sum师这里我们直接用公式计算出从1加到100的和，然后输出3教师引导学生运行代码，观察结果师现在大家自己在编程软件中运行这两段代码，看看结果是否正确同时，大家也可以感受一下两种算法的执行速度学生们动手实践，运行代码设计意图通过编程实现两种算法，让学生亲身感受算法效率的差异

5.对比讨论1教师组织学生对比两种算法的结果和执行速度师同学们，大家观察一下两种算法的结果是否相同？执行速度有什么不同呢？学生们回答生7结果相同，但是利用公式的方法执行速度更快Q师非常正确！那大家想想，在实际应用中，我们应该选择哪种算法呢？2学生们进行小组讨论，分享自己的观点学生们分组讨论后回答生8如果要计算的数字数量比较小，可以用逐个相加的方法；如学校授课班级授课教师果数字数量比较大，就用利用公式的方法生9要根据具体情况选择更高效的算法师同学们说得都很有道理在实际应用中，我们要根据问题的规模和特点，选择更高效的算法设计意图通过对比讨论，让学生深入理解不同算法的效率差异，培养学生的问题解决能力和合作学习能力

6.拓展应用1教师提出其他问题，引导学生思考如何选择高效算法师同学们，现在我们来思考一个新的问题如果我们要找出一个列表中最大的数字，有哪些方法呢？哪种方法更高效呢？学生们思考后回答生10可以逐个比较列表中的数字，找到最大的生1L可以先对列表进行排序，然后取最后一个数字师非常好！大家想到了两种方法那我们来分析一下这两种方法的效率逐个比较的方法需要进行n-1次比较，其中n是列表的长度而先排序再取最后一个数字的方法，时间复杂度取决于排序算法的效率如果列表比较短，逐个比较的方法可能更简单；如果列表比较长，选择合适的排序算法可能更高效设计意图通过拓展应用，让学生进一步理解在不同问题中选择高效算法的重要性

7.课堂总结1教师引导学生回顾本节课所学的内容师同学们，今天我们学习了《算法效率比一比》，大家都学到了什么呢？学生们纷纷举手回答生12我学会了比较不同算法的效率生13我知道了在实际应用中要选择更高效的算法生14我通过编程实践感受了算法效率的差异师非常棒！同学们都学得很认真希望大家在今后的学习和生活中，能够运用所学知识，选择高效的算法解决问题设计意图通过课堂总结，让学生巩固所学知识，明确学习重点《算法效率比一比》

一、两种算法介绍

1.逐个相加板书设计

2.利用公式

二、算法效率分析

三、编程实现

四、对比讨论

五、拓展应用。