10.猜数游戏有捷径（教学课件）-五年级信息科技全一册同步备课系列（人教版2024）

猜数游戏有捷径 猜数游戏有捷径 五年级全一册 行业PPT模板http:///hangye/ 人教版 体验猜数游戏 二分法查找的算法描述 用二分法解决问题 学科网 导 入 新 课 导 入 新 课 同学们我们一起来玩个游戏吧！ 老师在纸上写一个数字，同学们来猜，挑战一下最少用几轮能猜到数字。 导 入 新 课 导 入 新 课 游戏规则： 1.纸上写的这个数字范围是1-100内任意一个自然数； 2.同学们可讨论商议，派代表报出猜测的数； 3.每轮猜数后，老师会给出反馈，如“猜大了”、 “猜小了”、“猜对了”。 讲 授 新 知 讲 授 新 知 一、体验猜数游戏 同学们的挑战过程请大家记录在如下表格中，结合挑战活动思考，如何才能以尽可能少的轮数猜到数字呢？ 猜测次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 猜测数字 猜测反馈 猜数范围 讲 授 新 知 讲 授 新 知 一、体验猜数游戏 1. 在这个游戏中，已知信息是什么？ 已知要猜的数在 1 至 100 之间 2. 猜数的判断条件是什么？ 判断条件是说出的数与被猜的数比较之后，所了解到的数是“大了”“小了”还是“对了”。 讲 授 新 知 讲 授 新 知 一、体验猜数游戏 通过游戏发现：如果猜出的数不正确，猜数的范围就可以根据所猜数的位置逐渐缩小，直到找到符合的数。 同时还发现：猜数范围越小，猜出指定数的可能性就越大。 那么，是否有快速缩小猜数范围的算法，让猜数的效率更高呢？ 二分法 讲 授 新 知 讲 授 新 知 一、体验猜数游戏 二分法是一种高效的搜索算法，适用于在有序数据中查找目标数。 二分法通过将查找范围不断分成两半，并与目标值进行比较，选取目标值所在的那一半，从而迅速缩小查找范围。 讲 授 新 知 讲 授 新 知 一、体验猜数游戏 例如，在 1 至 100 的自然数中，要猜测的数是 58 时，用二分法来猜，第 1 次猜 50，然后继续细分，最多只需猜 4 次，就可以把范围缩小为 51 至61，再进一步细分，很快就会获得答案。 小组讨论以下问题： 1. 蓝色线段表示什么，橙色线段表示什么？ 2. 线段上的数表示什么？ 3. 每次猜测后，猜数的范围缩小了多少 讲 授 新 知 讲 授 新 知 一、体验猜数游戏 1.蓝色线段表示舍弃的猜数范围，而橙色线段表示保留的猜数范围。 2.线段上的数表示每次猜测的数，及保留的范围。 3.每次猜测后，猜数范围缩小到原来的一半。 每次猜测都会缩小1/2的范围，难怪叫二分法呢！ 讲 授 新 知 讲 授 新 知 二、二分法查找的算法描述 扩大猜数范围，利用二分法继续猜数，数的范围是1至1000。 1.两人为一组，一位同学默想一个数，记在白纸上，另一位同学猜，直到猜对为止。 2.记录猜测的次数和范围，两位同学各猜一轮。 猜测次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 猜测数字 猜测反馈 猜数范围 讲 授 新 知 讲 授 新 知 二、二分法查找的算法描述 当数值范围扩大到1至1 000 时，用二分法来猜最多需要10次。 如果把数值范围扩大到1至10 000、1至100万，最多猜测次数分别是14次和20次。 那数值范围扩大到 1 至 1 亿时，所需次数大约是 27 次。假设猜 1 次需要 1 秒，那么用顺序逐个猜的方式，就需要约 1157 天（约为 3 年），用二分法只需不到 27 秒。 相比按顺序依次猜测，猜测次数大大减少了。 资料卡 即使数据范围很大，二分法也能快速缩小数值范围并找到正确答案。 讲 授 新 知 讲 授 新 知 二、二分法查找的算法描述 下面描述二分法查找数据的算法。 第 1 步：在要查找的一组有序数中，取中间位置的数与要查找的数比较，如果两者相等，则查找成功。 第 2 步：如果不相等，就以中间位置的这个数为分界，把这组数分成两部分。中间位置的数大于查找数，则进一步查找比这个数小的那部分；否则进一步查找比这个数大的那部分。 第 3 步：重复以上两个步骤，直到找到满足条件的数。 算法对解决问题的效率有直接影响 讲 授 新 知 讲 授 新 知 三、用二分法解决问题 在早上 8 时到晚上 8 时之间，快递员放在小区货架上的一箱货物不知道被谁错拿了，但有监控摄像头一直可以拍摄到这个货架。现在需要查看监控视频，找到拿错快递的人。 请想办法提高查看监控视频的效率，帮助快递员尽快找到货物。 寻找拿错快递的人 讲 授 新 知 讲 授 新 知 三、用二分法解决问题 方法提示： 1.要查找的范围是什么？ 2.要查看的问题关键是什么？ 寻找拿错快递的人 讲 授 新 知 讲 授 新 知 三、用二分法解决问题 利用二分法查看监控视频，具体方法如下： 1.首先查看视频的中间处（下午 2 时），看丢失的货物是否还在。 2.如果还在，就继续查看后半段视频的中间处（下午５时）；如果不在，就查看前半段视频的中间处（上午 11时）。 3.以此类推，不断缩小查看的范围。 寻找拿错快递的人 拓 展 与 提 升 拓 展 与 提 升 1. 用程序玩猜数游戏。配套资源中有一个猜数游戏程序，打开并运行这个程序，猜一猜程序设定的目标数。 继续探究：一位同学尝试修改程序第二行中的目标数范围数，再运行程序，让另一位同学来猜，进一步体会二分法的应用。 拓展活动 拓 展 与 提 升 拓 展 与 提 升 2．“猜一猜我在哪里”游戏。 右图中的一个圆圈表示一个位置，一位同学想定一个位置并写下来，让另一位同学猜这个位置，每猜一次提示对方偏向了哪个方向，直到猜对为止。 拓展活动 总 结 总 结 1．利用二分法猜数，可以快速缩小要猜的数值范围。 2．在实际生活中，合理利用二分法来解决问题，可以提高效率。 3．使用算法解决问题时，不同的算法对问题解决的效率也会不同，不同的数据规模也会影响算法的效率。 谢谢观看 学科网制作 $$