第10课 猜数游戏有捷径（教案）2025-2026学年五年级全一册信息科技人教版

义务教育版 五年级全一册信息科技 第10课 猜数游戏有捷径 课题 猜数游戏有捷径 单元 第三单元 学科 信息科技 教材分析 【学情分析】 在上一单元的学习中，通过生活实例，认识了算法的三种基本控制结构及其描述的基本方法。在本单元的学习中，进一步结合典型问题，运用算法的基本控制结构来解决实际问题。用算法解决问题需要提取问题的关键因素，确定解决问题的相关因素，忽略非必要因素，清晰地认识问题、准确地描述问题。可以结合数学学习中的问题分解方法，通过分析问题的已知信息、求解目标、条件关系来解决问题。 本单元的移位密码、用二分法猜数、判断闰年与平年等案例都涉及基本的数学知识和方法。这些知识和方法可以作为学生设计、运用算法解决问题的基础，有利于学生借助原有知识经验用计算思维解决熟悉的问题，学习新的知识与技能。 本单元的学习强调实践和实际应用。学生通过对所求解问题的算法描述与设计，观察执行步骤，讨论执行路径，判断算法是否解决了指定问题，了解算法与程序之间的关系，知道编写程序的目的是实现、验证算法。 【内容结构】 学习 目标 1. 信息意识：了解移位密码及其算法，知道明文与密文的关系，了解加密算法在保护信息安全方面的意义。 2. 计算思维：进一步认识算法的分支结构，学会从问题情境中提取关键因素、确定判断条件，知道判断条件对算法执行结果的影响。 3. 数字化学习与创新：通过学习身边的算法，体会算法的特征，有意识地将其应用于数字化学习过程中，适应在线学习环境。 4. 信息社会责任：了解加密算法在保护信息安全方面的意义，增强信息安全意识。 重点 从具体情境中确定二分法查找的对象、范围和判断条件。 难点 用二分法解决实际问题。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 激趣导入 【游戏导入】 同学们，今天我们一起来玩一个有趣的游戏，猜数字！ 思考、注意 吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣。 学习活动 【学习活动1】一、体验猜数游戏 两个同学一组，依据以下规则，玩一玩猜数游戏。 1. 有一个 1 到 20 之间的自然数，通过猜测的方式来确定这个数 。 2. 每次猜测并说出一个数后，另一位同学只需要回答“是”或“否”，看看几次能够猜中。 谁猜的次数最少就是游戏的胜利者。 活动要求： 1. 一位同学默想一个数，让另一位同学猜。 2. 两位同学各猜一轮，记录猜测的次数和结果，填写记录表。 小组分猜数字的方法： （1）按照数字顺序逐个猜 （2）随机猜数字 （3）按照一定范围猜数字 游戏体验时间：提供网页端小游戏，学生上机体验三种猜数字方法游戏。 通过游戏发现： （1）按照数字顺序逐个猜和随机猜数字都有可能将范围内的数字依次列举完，这种方法是枚举法。 枚举法：把问题所有可能的解一一列举，然后判断每一个列举出的可能解是否为正确的解。 无论是按顺序列举还是随机列举，都属于枚举法。 （2）按照一定范围猜数字，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呢？ 那就是二分法（折半查找法）。 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。 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。 二分查找就像猜数字游戏，每次猜中间数，看目标数比它大还是小，然后缩小范围继续猜，直到猜到为止。 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。 思考：为什么是有序数据？ 体验扑克牌游戏。 在无序数据中，二分查找的“比较-淘汰”逻辑根本不起作用，因为比较结果无法提供有效的方向信息。 “有序”是让二分法发挥魔力的前提。 在有序世界里，每一次比较都像获得了一个明确的指路牌；而在无序世界里，这个指路牌是失灵的。 三种方法猜数字次数对比： 例如，在 1 至 100 的自然数中，要猜测的数是 58 时： 【学习活动2】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。 两人一组，一位同学默想一个数，另一位同学猜，直到猜对为止。记录猜测的次数和范围，两位同学各猜一轮。当数值范围扩大到1至1000 时，用二分法来猜最多需要10次。 思考：你是怎么查找的？简单阐述你的查找过程。下面描述二分法查找数据的算法。 总结二分法的算法过程： 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。 【学习活动3】三、用二分法解决问题 1、寻找拿错快递的人。 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。 2、排查故障(“一半一半”排除法) 场景：一长串圣诞彩灯中有一个灯泡坏了，导致一整串都不亮， 步骤1：把整串灯从中间分成两半，将其中一半拧下来。 判断:如果剩下的一半亮了，说明坏灯泡在拧下来的那一半里，如果还是不亮，说明坏灯泡在剩下的这一半里。 步骤2：在确定包含坏灯泡的那一半里，重复上述“对半分”的步骤。通过几次这样的操作，你就能从几十个灯泡中快速定位到那一个坏的，而不需要一个一个去试。 这是工程师和维修人员最常用的方法。 3、查字典、词典或电话簿 这是最完美的例子。 书籍的页码和内容是按字母或拼音顺序严格排列的。 过程：你不会从第一页开始翻。你会先估算目标词的大概位置，翻到一个中间点，然后根据当前页的词来决定是向前翻还是向后翻，不断缩小范围，直到找到目标词。 4、在图书馆或书店找书 书籍按照索书号或分类号进行排列，这是一个严格的顺序系统。 过程：找一本索书号为G634的书，你会先找到G大类的区域，然后在G大类里找到G6开头的书架，再在这个书架上找到G634这个精确位置。这个过程就是在不断缩小搜索范围，本质上是二分查找。 5、决策与游戏 “20个问题”游戏： 你可以用二分查找策略来高效提问。例如，心里想一个名人，对方通过提问来猜。 高效的问题应该是：“这个人是活着的吗？”（先把所有人分成两半） “是男人吗？”（再次对半分） “是中国人吗？”……通过这种是否问题，快速缩小范围。 分小组展开游戏 小组举手回答，分享猜数字方法 学生上机体验游戏 听讲、思考、讨论 听讲、思考、讨论 积极思考问题并举手回答 小组讨论，并回答问题 听讲、思考、讨论 教师通过讲授课程内容，向学生传授知识。学生通过听讲和观察，学习基础知识。 另外，通过提问的方式引发学生思考，培养其思考和解决问题的能力。 课堂练习 单选题 1、用二分法进行查找时，首先确定的是（B）？ A、查找对象 B、查找范围 C、判断条件 D、不清楚 2、二分法查找的范围每次会（C）？ A、扩大 B、不变 C、缩小 D、无法确定 思考并回答 培养学生分析问题及语言表达能力；根据学生的答题情况实时掌握其知识的掌握情况。 课堂小结 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。 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。 算法过程如下： 知识回顾 对课堂知识进行总结和梳理，帮助学生更好地理解和掌握所学内容。 拓展与提升 “猜一猜我在哪里”游戏。下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。 巩固、拓展 让学生通过课外拓展，巩固、延伸所学内容，强化对所学知识的掌握。 教学反思 在这节课的教学中，通过猜数游戏激发了学生的学习兴趣，学生们积极参与游戏和小组活动。在探索规律环节，大部分学生能够理解并掌握猜数的方法，但在实际运用中，对于一些复杂范围的猜测，部分学生还需要更多的练习。在小组活动中，学生们的合作能力得到了锻炼，分享交流环节也让学生们能够互相学习。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 第 1 页 共 5 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 $