《智能判断平年和闰年》教学设计

西安工业大学附属小学  王巧侠

一、教材分析

《义务教育信息科技课程标准（2022年版）》中指出以数据、算法、网络、信息处理、信息安全、人工智能为课程逻辑主线，提倡跨学科主题学习。《数学课程标准（2022年版）》第二学段的主题活动中提到认识年、月、日，知道他们之间的关系，能运用年月日的知识解释生活中的问题，提高初步的应用意识。

《智能判断平年和闰年》一课内容是我校校本课程四年级《图形化编程》“有趣的数学”系列的内容，本课内容结合北师大版的三年级上册《数学》第七单元年、月、日的相关知识，通过情景化学习引导学生利用编程猫源码编辑器，通过使用“条件判断”和“取余数计算”等知识点编程实现智能判断平年和闰年。本节课内容是奇数还是偶数学习的延续，又是后面学习智能判断十二生肖的基础。

二、学情分析

从四年级学生的认知水平上看：形象思维占主导，能初步认识到解决问题有多种方法，能说清楚如果……否则……之间的关系。

从四年级学生的从动机与风格分析：学生对新鲜事物有强烈的好奇感和探究欲望，对身边的事物比较感兴趣，乐于助人，表现欲望强、期望得到别人的鼓励和赞赏。

从学生的知识经验上分析：四年级学生经过在编程社团学习掌握了源码编辑器的基本使用，会添加背景和角色，认识了顺序结构，在创作“猜数游戏”和“判断奇偶数”的过程中学会了使用分支结构，但对于分支嵌套没有接触过。三年级上册数学学习过年、月、日相关知识，知道年、月、日的由来。

三、学习目标

（一）单元学习概述：

单元教学主题为：《有趣的数学》，本单元设置四节内容：猜数游戏，奇数还是偶数，智能判断平年和闰年以及十二生肖计算器。单元目标旨在帮助学生掌握程序设计的基本思想，学会分支结构的应用。科学、严谨、高效且更富创造性地解决实际问题的方法和思维方式。

本单元知识结构体系图：

单元学习目标：

信息意识：通过任务分析，提出解决策略，借助微课、创作与数学学科关联的程序，感受分支结构程序设计的思想和方法。

计算思维：能初步用自然语言、流程图等方式描述算法，体验算法对解决实际问题的指导意义。

学会判断奇偶数、平年和闰年、计算十二生肖的方法，并尝试将算法转换为程序模块，实现程序创作。

数字化学习与创新：经历观察、比较和归纳等活动寻找解决问题的方法，能用编程猫源码编辑器设计和制作数学游戏，解决数学问题。

信息社会责任：初步感受到大自然的奇妙，敬佩古人的智慧，热爱中华优秀传统文化，认同科学探究的批判精神。

（二）本课学习目标

信息意识：通过月历分析和计算，发现平年和闰年的规律，找到判断平年和闰年的方法。借助微课、创作判断平年和闰年的程序，感受分支结构程序设计的思想和方法。

计算思维：能初步用自然语言、流程图等方式描述判断平年和闰年的算法，体验算法对解决实际问题的指导意义。

学会分支嵌套的使用方法，并利用分支嵌套编程实现判断平年和闰年。

数字化学习与创新：经历观察、比较和归纳等活动体会平年和闰年的判断方法，将算法转换为程序模块，并添加声音等元素，实现智能判断平年和闰年的程序创作。

信息社会责任：初步感受到大自然的奇妙，敬佩古人的智慧，热爱中华优秀传统文化，认同科学探究的批判精神。

四、教学重难点

教学重点：用编程的方式智能判断平年和闰年。

教学难点：学生计算思维的培养，并将算法转换为程序模块。

五、教学策略选择与设计

教法：创设情境引导学生探究，微课视频辅助探究，思维引导并提供可参考积木代码搭建脚手架引导学生编程。

学法：小组合作发现规律，动手编程操作，展示交流。

六、教学准备

教师准备：为学生准备好月历卡，学习单，评价表，多媒体课件，编程作品，提前为学生分好小组。

学生准备：鞋套、笔。

七、教学过程

（一）创设情境、提出问题

小可在三年级上册学习过年、月、日，回到家里以后妈妈就问小可，小可一下子算不出来。播放编程猫动画作品。

今天就让我们就用编程猫源码编辑器帮我们智能判断到底是平年还是闰年？

【设计意图：创设情境，虽然学习过平年和闰年，但是很多小朋友依然不会算到底是平年还是闰年？引出今天的学习主题:智能判断平年和闰年。】

（二）探索新知

1.体验效果，明确任务

小可把这个问题告诉老师以后，老师就写了一个程序能快速判断出平年还是闰年？

学生欣赏教师作品《智能判断平年和闰年》

【设计意图：给学生渗透老师用编程解决问题的思想，欣赏作品，知道这节课要做怎样的作品。】

2.明确方法，理清思路

师问：要编写智能判断平年和闰年的程序，你有什么疑问想问老师或同学？

预设生：为什么会有平年和闰年？

预设生：为什么是4年一闰？

预设生：如何判断平年和闰年？

预设生：如何编程实现判断平年和闰年？

（1）为什么会有平年和闰年

观察2012年-2023年2月的天数，你有什么发现？

仔细观察，你发现了什么？

2月只有28天的年份是平年，有29天的年份是闰年

通常每4年里有3个平年，1个闰年。

你还有什么发现：2012，2016，2020都是4的倍数。

（2）科学知识，了解闰年

提问：有没有科学依据？

视频：古人是怎么规定平年和闰年，一年是地球绕太阳一圈所需的时间，地球绕太阳公转一周的实际时间是365天5小时48分46秒。为了方便，人们把一年定为365天，叫做平年。这样实际的一年要比日常生活中的一年多出5小时48分46秒，而人为规定的时间，每四年就比准确时间少了23时15分4秒，大约时24小时（1天），古人很聪明，为弥补这个差值，就在第四年的2月末加一天，使这一年的时间变为366天，这一年就是闰年。这就是为什么公历年份是4的倍数的一般都是闰年。

总结：哦，这就是我们闰年的由来吧！通常每四年里就有一个闰年。

【设计意图】通过介绍闰年的来历，让学生更加清楚地了解平年和闰年的知识，加深对平年和闰年的认识。

（3）初步编程

到此你得到了判断平年和闰年的什么方法？

方法：公历年份除以4没有余数的一般是闰年。

（板贴：能被4整除——闰年，不能被4整除——平年）

编程实现如果“公历年份”能被4整除就是闰年，否则就是平年。

流程图表示算法：

提示：用到的积木块：如果……否则……

【设计意图】通过流程图，学生更加清楚平年和闰年的判断方法，给出可能用到的积木块，让学生自主完成编程，发挥学生的主动性。

（4）学生作品展示，发现问题，深度探究

学生自愿进行作品展示。

大事件判断：很多特殊的年份，发生着一些大事情，你知道他们发生在平年还是闰年？

在1900年八国联军侵入北京，烧杀抢掠。1900年是平年还是闰年？

用我们刚才编写的程序算出来1900年是闰年？

百度搜索一下：

问：为什么1900是平年？1900÷4没有余数？

播放视频：

但是按照这样计算的话，每四年就多算了44分56秒，经过400年就会多算出3天2小时53分20秒，大约3天，因为每400年就少增加3天，就是每400年中要减少3个闰年，所以人们就规定公历年份是整百数时，必须是400的倍数才是闰年，这就是通常说的4年一闰，百年不闰，四百年再闰。

所以历法这样规定了，当公历年份数是整百数时，必须除以400没有余数才是闰年。

（板书：整百年一能被400整除→闰年）

（5）再次编程实践

到此你对判断平年和闰年又有什么新的认识？

思维导图：

流程图：

提示：可能用到的积木块：

【设计意图：流程图帮助学生理清思路，给学生提示可能用到的积木块，给学生更多的发挥空间。】

（6）添加语音和背景音乐

提示：可能用到的积木块：

（7）探索其他方法实现

【设计意图：给学生提示可能用到的积木块，给学生更多的发挥空间。】

（四）作品展示、交流评价

小组内初评，每组选出一个代表班级里展评，说一说自己的创作心得。

学生在全班展示自己的作品，学生自我评价，生生互评，教师评价。

评价量表：

【设计意图：学生评价时给学生提供一定的评价维度，这样学生就知道如何去评价。教师在学生评价的过程中及时给予指导和肯定，维持学生的获得感和自信心。】

（五）布置作业

将平年和闰年的知识讲给同伴或家人。

（六）板书设计

智能判断平年和闰年

八、教学反思