义教信息科技教学实施 | “身边的算法”模块-模块的教学

“身边的算法”模块

模块的教学

本期内容

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课标理解

●理解算法意义，注重身边应用

——“身边的算法”模块的教学

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教学课例

●“身边的算法”模块的育人价值与教学架构

●“身边的算法”模块教学实践与探索

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课标理解

理解算法意义，注重身边应用

——“身边的算法”模块的教学

本文围绕《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》中“身边的算法”模块的教学实践展开探讨，提出该模块教学应以生活化场景为切入点，引导学生建立对算法的科学认知，掌握算法分析与表示的规范方法，进而提升问题解决能力。

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》（以下简称“课标”）所设的“身边的算法”模块，是我国基础教育信息科技课程内容适配时代发展要求的核心载体，其以具象化的生活实践内容承载算法基础知识与核心思维方法，契合了数字时代对义务教育阶段学生信息素养培育的核心要求，为学生发展计算思维、提升核心素养构筑了基础平台。

课标理解

1.算法的认识

（1）算法的核心价值

本模块强调算法在信息社会中的重要作用，明确了该模块的教学重点。算法已成为与数据、算力同等重要的信息社会核心要素，是解决问题的逻辑框架和步骤集合。让学生认识到算法的普遍性和重要性，有助于培养他们的计算思维和系统解决问题的能力。

（2）算法思想意义

“阐明算法思想让问题得以有效解决的意义”，是该模块教学的关键环节。算法思想是指按照明确规则逐步解决问题的思维方式，其核心在于有序性、确定性和可行性。没有算法思想，解决问题就可能陷入混乱或低效。通过学习算法，学生能够理解复杂问题如何分解为可执行的步骤，明白如何用清晰的逻辑指导行动，从而培养逻辑思维和问题拆解能力。

（3）问题解决能力

信息科技课程的核心在于培养学生运用信息技术解决实际问题的能力，而本模块的教学作为后续学习的基石，为学生进一步探索信息科技的奥秘提供了必要的思维和方法储备。通过本模块的学习，学生能够初步掌握算法设计和优化的基本方法，当面对实际问题时能够尝试运用所学知识，从算法的角度去分析和解决问题，为今后深入学习程序设计、人工智能等更高层次的信息科技内容奠定坚实的基础。

（4）模块内容结构

本模块包括“算法的描述”“算法的执行”“算法的效率”三部分内容。其中，“算法的描述”部分侧重于基础概念的介绍，让学生认识到算法的定义、基本特征（如确定性、有穷性、可行性等）以及在生活中的普遍存在；“算法的执行”部分则深入讲解算法的描述方法（如自然语言、流程图、伪代码等）和简单实现，引导学生理解如何将算法思想转化为具体步骤；“算法的效率”部分则侧重于算法的实际应用，教授学生如何针对具体问题设计简单算法，并通过对比分析进行初步优化，以便更高效地解决问题。这三部分内容相互关联，层层递进，共同构成了“身边的算法”模块的完整知识体系。

2.“身边”的理解

“身边的算法”中的“身边”，其核心要义在于紧密围绕学生的日常生活半径，锁定那些他们每天都能直接接触、亲身感受和实际经历的环境与场景。这意味着教师的目光应聚焦于校园内外、家庭生活、社交互动等学生熟悉的物理空间和活动范畴。

“身边”算法，绝非计算机专业领域中那些由复杂代码构成、难以理解的程序。相反，它们以一种非常直观、具体且生动的形态，自然地融入学生的周遭世界。举例来说，学校每学期开始前的课程表编排，其中就蕴含对时间、教师、教室等多种资源的优化分配算法；在食堂就餐时，学生自觉或不自觉遵循的排队流程，其背后是一种保证秩序、提高效率的调度算法雏形；每天晚上整理书包，决定哪些书本、文具需要携带，以及如何摆放以方便取用，这其中包含了分类、排序和最优装载的算法逻辑；上下学选择哪条路线能更快到达目的地，避开拥堵，这便是路径规划算法的生活化体现；在学生们喜爱的各类游戏中，无论是棋类游戏的策略选择，还是电子游戏的任务完成步骤，都充满了算法的影子——规则的设定、策略的制订、步骤的执行，无一不与算法思想息息相关。

通过将“身边”这一概念具象化、生活化，能够有效地将原本抽象、枯燥的算法概念，与学生已有的生活经验和认知基础建立起紧密的、可感知的联系。这种联系的建立，极大地降低了学生理解算法的门槛和难度，帮助他们破除“算法高深莫测、与我无关”的刻板印象，让他们真切地认识到算法并非仅仅存在于计算机屏幕之后，而是普遍渗透在现实生活的方方面面，是帮助他们分析问题、解决日常困扰的实用工具和高效思维方式。

这种紧密贴近学生生活实际的定位，其教育价值是多方面的：首先，能显著激发学生对算法学习的内在兴趣和好奇心。其次，能引导学生养成主动观察、积极发现和深度思考的良好习惯。最后，能帮助学生更好地理解算法的本质意义和实际价值，认识到学习算法不仅仅是为了掌握一项技能，更是为了培养一种科学的思维模式，为未来的学习和生活奠定坚实的基础。

课标是教学的纲领性文件，作为教育工作者，应深刻领会其内涵，充分认识算法的价值，了解算法的基本思想、表示方法与应用场景，为信息科技的教学实施铺平道路。

教学实施

1.厘清主线

在信息爆炸的时代，算法无疑是信息社会高效运转的核心逻辑。通过本模块的学习，学生将逐步揭开算法的神秘面纱，清晰认识到算法在信息社会中的重要作用，掌握针对简单问题分析算法步骤的能力，并能应用算法解决简单的实际问题。算法，宛如信息社会的引擎。它不仅驱动着人们日常使用的各类软件和设备，更在各个领域发挥着关键作用。以电商购物为例，从商品搜索到下单支付，其背后是搜索引擎算法快速匹配商品、推荐算法个性化展示、支付算法安全处理交易等一系列算法的协同工作。这不仅提升了购物效率，也为用户带来了便捷体验。由此可见，算法在信息社会中就像一套无形的操作手册，规范着信息处理的流程，推动社会朝着智能化的方向发展。

在算法这条主线中，算法思想是不可忽略的重要内容。算法思想是指在解决问题过程中形成的有序、明确、可执行的思维模式。算法思想的核心是，通过对问题的分析和拆解，将复杂问题转化为一系列简单、可操作的步骤。通过学习应认识到，将现实问题转化为算法步骤，是实现问题系统化解决的重要前提。无论是日常生活中进行的垃圾分类（按照类别、投放要求等步骤执行），还是学校组织的运动会方阵排练（按照队列规则、行进路线等有序进行），都蕴含着算法思想。若缺乏这些基本的算法思维，在面对复杂问题时可能会无从下手，无法高效地利用资源解决问题。这不仅限制个人在学习和生活中的效率，更难以适应现代社会对系统思维能力的基本要求。

2.注重身边

算法并非遥远晦涩的抽象概念，也不是只有计算机专业人员才能接触的专业知识，它实实在在扎根在每一个人的日常生活里，藏在每一件身边小事的运行逻辑中，教学中要从学生熟悉的身边场景切入，把抽象的算法转化为可感知、可体验的生活经验，拉近学生和算法的距离。上学出门前整理书包，按照“核对课程表→整理对应课本→放进练习册和文具→拉好书包拉链”的步骤有序完成，就是一套清晰的算法；在去小区便利店买商品时，“列需求清单→对比商品价格和款式→拿取商品到收银台→扫码付款→带好找零和商品离开”这个过程的每一步都遵循明确的顺序，其本质上就是算法的落地体现；当学生课间玩“石头剪刀布”游戏时，“双方同时出拳→对比手势判断胜负→记录比分→准备下一轮”的规则流程，也完全符合算法“有序、明确、可执行”的核心特征。教师在教学中要主动挖掘这些学生身边的案例，引导学生主动观察、梳理自己生活中做事的步骤，让学生发现原来算法早就融入了自己的日常生活，并不是书本上脱离生活的陌生知识。

3.明确方法

在面对简单问题时，学会分析算法步骤是解决问题的第一步，也是关键的一步。例如，在研究如何“用最少的步骤泡一杯茶”时，算法步骤可以这样设计：第一步，准备茶具和茶叶；第二步，烧开水；第三步，将茶叶放入茶壶；第四步，倒入开水；第五步，等待茶叶浸泡；第六步，将茶水倒入茶杯。在这个过程中，还可以思考步骤的优化，如在烧开水的同时准备茶具和茶叶，从而节省总时间。又如，在解决“从家到学校的最短路线”问题时，需要分析可能的路径选项（步行、骑行、公交等），列出每条路径的关键节点和距离，然后通过比较得出最优方案。只有清晰、合理地分析算法步骤，才能确保后续问题解决过程的有序和高效。

掌握算法表示方法是沟通和实现算法的重要工具。根据需要运用不同方式表示算法，是满足多样化问题描述需求的必要手段。不同场景下的算法需要适配不同的表示方法。在向他人快速解释算法时，自然语言描述直观易懂。在进行算法设计和交流时，流程图通过图形符号（如矩形表示步骤、菱形表示判断、箭头表示流程方向）清晰展示算法的逻辑结构，适合可视化分析。在接近计算机实现时，伪代码结合自然语言和程序设计语言的特点，更便于转化为实际代码，如“判断一个数是否为偶数”的算法，用自然语言可以描述为“用这个数除以2，如果余数为0则是偶数，否则不是”，用流程图可以绘制出包含输入、判断、输出的完整流程，用伪代码则可以写成类似“输入n；if n mod 2 == 0 then 输出‘偶数’else输出‘奇数’”的形式。只有能够灵活选择并运用合适的表示方法，才能在算法的设计、交流、实现等各个环节实现准确、高效。这不仅关乎算法的清晰度，更影响到问题解决的协作效率与实现难度。

五年级的学生对有序步骤的体验较为丰富，他们能够理解做游戏需要遵守规则、组装模型需要按步骤进行等均属于算法的雏形。然而，学生难以将这些体验上升到算法思想的层面。因此，在教学过程中，教师应立足学生的认知视角，结合学生日常生活经验以及信息科技的典型应用场景，引导学生探究问题解决的有序步骤与逻辑。将教学目标设置为掌握利用自然语言、流程图等多种形式描述简单算法的方法，并理解算法步骤的顺序性与问题解决效率之间的内在联系。此外，教学还应强调算法的价值，明确算法作为解决问题通用方法的作用，以及其在培养逻辑思维、提升问题解决能力方面的重要性。

4.解决问题

掌握了算法步骤后，应用算法解决简单实际问题则是将知识转化为实际能力的重要体现。例如，学校组织活动需要分组，通过设计“按人数平均分组”的算法（总人数÷每组人数=组数，若有余数则需调整），可以快速完成分组任务。又如，在进行家庭周末出游规划时，通过设计“确定目的地→查询路线→制订预算→安排行程”的算法步骤，能够有条不紊地完成出游准备。

掌握算法的基础知识，根据需要运用不同的方法表示算法，认识算法的价值与意义，在当今数字化的时代具有极其重要且深远的意义。从微观层面看，算法优化了人们的学习和生活流程，减少了重复劳动，提升了做事效率。从宏观角度讲，算法在推动人工智能、大数据等前沿技术发展中起着核心作用。人工智能中的机器学习算法通过对数据的分析和学习，实现自主决策和预测；大数据分析依赖高效的统计算法和挖掘算法，从海量数据中提取有价值的信息。同时，算法还关乎资源分配，如：城市交通流量调度算法可以优化道路资源使用，减少拥堵；电力分配算法可以实现能源的高效利用。

算法不仅在科技领域发挥着重要作用，还能有效解决生活和学习中的问题。例如，在日常生活中，可以通过“番茄工作法”（一种时间管理算法：工作25分钟，休息5分钟，循环进行）提高学习和工作效率；在垃圾分类中，通过“一看二辨三投放”的算法步骤（看标识、辨类别、投对应垃圾桶）准确完成垃圾分类。在学习方面，算法思想被广泛应用于解题过程。例如，数学中的“鸡兔同笼”问题，通过“假设法”“方程法”等不同算法思路求解；语文中的阅读理解，通过“通读全文→找中心句→分析段落→归纳主旨”的算法步骤，提升理解效率。

掌握算法知识并灵活运用，不仅有助于提升个人在数字时代的竞争力，还能推动社会进步与发展。在构建智能、高效的数字社会过程中，算法发挥着不可替代的作用。通过合理的算法设计，可以实现资源的优化配置和社会的精细化管理。同时，算法还有助于促进公平与提高效率，如：在线教育平台的个性化学习算法，根据学生的学习情况推送合适的学习资源，让每个学生都能得到针对性指导；考试阅卷算法的应用，提高了阅卷的效率和准确性。

在本模块中，算法主要用于解决简单的顺序执行和条件判断问题，之后的模块中还会介绍用于其他目的的算法。关于其他算法，从文字的引导可以推测，与“解决简单问题”这一功能相比，它们的用途必然有所拓展，或许存在一类算法是用于重复操作的循环算法。

算法的教学实施是一个系统工程，需要深刻理解课标要求，抓住逻辑主线，明确教学方法，注重实践应用，同时关注学生的个体差异，因材施教。只有这样，才能培养出适应信息社会发展需求的高素质人才，为构建智能、高效的数字社会贡献自己的力量。

本文作者：

李维明

四川省教育科学研究院

文章刊登于《中国信息技术教育》2026年第15期

引用请注明参考文献：

李维明.理解算法意义，注重身边应用——“身边的算法”模块的教学[J].中国信息技术教育，2026（15）：15-18.

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教学课例

“身边的算法”模块的

育人价值与教学架构

作者：徐凡 江西省教育厅教学教材研究室

王雯 江西省南昌三中高新校区

资源：

教学论文：“身边的算法”模块的育人价值与教学架构点击阅读

“身边的算法”模块

教学实践与探索

作者：吴波 江西省宜春市宜阳学校

徐凡 江西省教育厅教学教材研究室

资源：

教学论文：“身边的算法”模块教学实践与探索点击阅读

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