第10课 猜数游戏有捷径 教学设计-2026-2027学年信息科技五年级全一册人教版

学科小学信息技术 授课年级五年级 第10课时教学设计 课题 《猜数游戏有捷径》第10课时 课型 新授课□ 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 一、单元与课时定位：本课是第三单元“用算法解决问题”的第二课（教材第59—62页），紧接第9课的循环结构之后，转入有序数据的快速查找方法，为后续用多分支结构描述和实现判断算法打基础，在本单元中起承上启下的作用。 二、核心内容及其发展核心素养的功能价值：核心内容是二分法，即在有序数据中先取中间位置的数与要查找的数比较，相等则查找成功，否则以中间数为分界，只保留目标所在的另一半继续查找。通过1—100、1—1000、1—10000、1—100万不同数据规模的猜数活动，训练学生观察数据范围变化、比较算法执行次数的意识和用算法提高问题解决效率的思维。 三、蕴含的正确价值观念：让学生感受数据规模变化对算法效率的影响，明白“看起来笨的逐个猜”在数据量大时根本不可行，体会算法的价值在于改换思路；也培养如实记录猜测次数、尊重数据的科学态度，不随意改动记录凑结果。 四、与已学内容的关联：学生已能按顺序写步骤、画流程图，本课即把游戏中“范围不断缩小”的经验抽象为二分法查找的规律，并把它迁移到查监控视频、猜位置等新情境，为第11课用流程图描述算法提供范例。 2.学习者分析 一、已有学习经验与知识储备：玩过“高了低了”猜数游戏，生活中见过查字典、找书时先翻中间的查找方式，知道1—100中数的大小顺序。 二、学科能力水平：能记录并描述每次猜测后范围的变化，但只看游戏过程不会归纳“每次缩小到原来的一半”的规律，更不会把它写成有先后步骤的算法描述。 三、兴趣与需求：对猜数、轮流挑战和比较谁猜的次数少兴趣浓厚，愿意抢答，但对“为什么要先猜中间的数”往往凭直觉，听不进规则。 四、发展需求与发展路径：从“跟着提示缩小范围”，到“主动选中间的数把范围砍一半”，再到“把二分法说成固定步骤并迁移到生活问题”。 五、学习本课时可能碰到的困难：每次都从范围的最小值或随便一个数开始试，范围虽变小却不是对半分，猜测次数明显偏多；把“中间数大于要查找的数”与“中间数小于要查找的数”看反，保留错了半边范围；范围缩小后忘记更新下界或上界，已经确定在51—61之间仍然拿1—61去猜；认为次数多是运气问题，与所选猜法无关。 3.学习目标及核心素养指向 1. 经历猜数游戏的过程，能说出二分法是把有序数据的范围每次分成两半、只保留目标所在的那一半。 2. 能用自然语言描述二分法查找的三个步骤，说清每一步做什么、判断的依据是什么。 3. 在1—100、1—1000的猜数比较中，说出数据范围扩大时最多猜测次数的变化，体会算法效率与数据规模的关系。 4. 能用二分法为“查看监控视频找出拿错快递的人”设计查看顺序，说出查找范围和判断依据。 4.学习重点难点 本课必须让学生理解二分法“每次把有序范围分成两半、只查一半”的规律，并能用步骤描述它。 学生容易从范围最小的一端逐个试，不能主动选中间位置猜，把“缩小范围”变成“从1开始慢慢爬”。 5.教学策略选择与设计 教法：游戏探究、任务驱动、问题引领、讲练点评 学法：动手实践、小组合作、交流归纳、自主探究 6.学习活动设计 教师活动 学生活动 环节一：游戏体验—发现规律 教师活动1： 学习情境：两人一组按教材规则玩猜数游戏——有一个1到100之间的自然数，每次猜一个数得到“大了”“小了”或“猜对了”的提示，把猜测次数和结果填进记录表。 驱动性问题：每次猜完范围会怎样变？1到100最多猜几次就能猜到？如果先猜50，范围会缩到哪里？ 学习任务类型：游戏体验与观察任务，两人各猜一轮，记录猜测次数和每次猜完后的范围变化。 学科思想方法的示范与指导：不急于给出算法名称，先指导学生看教材第60页用蓝色、橙色线段表示的范围变化，追问“蓝色线段表示什么”“每次猜测后范围缩小了多少”，引导学生自己发现“每次缩小到原来的一半”。 生成关注与纠错：预判学生凭感觉乱猜、每次从最小数起猜；追问“你一共猜了多少次”“能不能一次把范围砍掉一半”，用记录表上的实际次数对比让其自行发现猜法与次数的关系。 评价方式与工具：以记录表中的猜测次数为评价依据，对10次以内完成1—100猜数的小组当场肯定。 学生活动1： 真实情境活动：两人一组玩猜数游戏，一名同学默想1—100之间的数，另一名同学猜，听到“大了”“小了”的提示后调整范围，两人各猜一轮并记录次数和范围。 分析任务—设计方案—解决问题—分享交流：同桌两人玩并记录→小组汇总各组猜测次数和范围变化，用不同颜色的线段在练习纸上画出1—100到1—51—62—61的变化→全班交流“猜中50之后范围变成什么样”。 实际收获：发现猜数范围随着提示逐渐缩小，范围越小猜中的可能性越大，猜法不同次数差别很大。 活动意图说明：组织与实施意图：先让学生在游戏中积累“范围缩小”的经验，再追问有没有更快的办法，为二分法的引出制造认知冲突。 预设障碍：每次从最小数开始猜；只关注输赢不记录次数；认为缩小范围就是从头再来。 对目标达成与学生发展的意义：让学生亲身经历范围变化，落实学习目标1，并为二分法算法的引出作铺垫。 教与学关联与互动层次：同桌互玩并记录→小组汇总数据与线段图→全班比较并引出新问题，互动由个体体验走向全班归纳。 环节二：自主探究—描述二分算法 教师活动2：学习情境：把范围扩大到1到1000，两人一组轮流猜并记录次数和范围，引出“用二分法最多需要10次”，再追问1到10000、1到100万需要多少次。 驱动性问题：为什么范围扩大很多倍，最多次数只增加几次？二分法查找数据的步骤应该怎么写？ 学习任务类型：算法描述与归纳任务，把游戏过程提炼为二分法查找的算法步骤，并列表比较顺序猜与二分猜的次数。 学科思想方法的示范与指导：带着学生提炼三步——取中间位置的数与要查找的数比较，相等则查找成功；不相等则以中间数为分界，中间位置的数大于查找数就进一步查找比它小的那部分，否则查找比它大的那部分；重复以上两步直到找到满足条件的数。 生成关注与纠错：预判学生漏掉“相等则查找成功”这一句，或把“大于”“小于”对应的那一半写反；用“如果要查找的数正好是中间数，还要不要再查一遍”追问，让学生明白相等时必须先判断成功。 评价方式与工具：同桌互说→小组汇总三步→教师用即时提问逐条检查（取中间数、相等、保留哪半边），回答完整的组上台板演。 学生活动2：真实情境活动：两人一组玩1—1000的猜数游戏并记录次数，比较1—100、1—1000、1—10000、1—100万各自最多需要猜几次。 分析任务—设计方案—解决问题—分享交流：个人猜并记录→小组填表比较→全班讨论“顺序逐个猜要多少天、二分法只要不到27秒”，再把游戏过程提炼为三步算法描述。 实际收获：理解二分法的执行过程，体会数据规模增大时算法效率优势明显，归纳出可操作的二分法步骤。 活动意图说明：组织与实施意图：用“范围扩大后次数只多几次”的数据冲击学生对数据规模的直觉，再把经验固化成步骤，使算法描述能力得到集中训练。 预设障碍：只记住“多猜几次”，说不出每一步做什么；把中间数与要查找的数比较的结果与保留哪半边对应错。 对目标达成与学生发展的意义：落实学习目标2、3，把感性经验提升为有序步骤。 教与学关联与互动层次：同伴竞赛记录→小组列表比较→全班归纳三步并板演，互动层次逐步由操作走向表达。 环节三：迁移应用—二分找快递 教师活动3：学习情境：早上8时到晚上8时之间放在小区货架上的一箱货物被谁错拿了，监控摄像头一直拍着这个货架，需要尽快查出拿错快递的人。 驱动性问题：一段12小时的监控视频，如果按时间顺序一段段看到底要看到什么时候？用二分法该先看哪一段？看完一次能断定什么？ 学习任务类型：问题解决任务，用二分法为快递员设计查看监控视频的顺序，并在时间轴上圈出每次查看的位置。 学科思想方法的示范与指导：示范先查看视频的中间处（下午2时），货物还在就继续查看后半段视频的中间处（下午5时），不在就查看前半段视频的中间处（上午11时），如此不断缩小查看范围；指导学生先明确查找的范围（8时—20时）和判断条件（货物还在不在）。 生成关注与纠错：预判学生仍按时间先后一段段看，或把“货物还在”与“货物不在”对应的后半段、前半段弄反；追问“货物被拿走的时间一定在下午2点之前还是之后”“如果在，范围往哪边缩”，用方向判断引导他们先定方向再看时段。 评价方式与工具：用小组解题单上圈出的查看顺序作为评价依据，组间互评“查几次就能确定”，评选最优查找方案并投影展评。 学生活动3：真实情境活动：扮演快递员与助手，在8时到20时的时间轴上设计查看监控的顺序，约定每次查看哪一段、判断依据是什么。 分析任务—设计方案—解决问题—分享交流：个人画出查看顺序→小组讨论“货物还在时范围往哪边缩”→全班展评最优方案并比较与自己原来的查看方式相差多少次。 实际收获：能用二分法解决生活中的查找问题，体会学以致用的成就感，逐步形成先定范围再取中间的思路。 活动意图说明：组织与实施意图：把二分法从数字游戏迁移到真实问题，检验学生是否真正掌握“定范围—取中间—判方向—缩范围”的执行过程。 预设障碍：仍按时间顺序逐段看；把货物“还在”当成范围缩小到前半段，判断方向反了。 对目标达成与学生发展的意义：落实学习目标4，沟通游戏经验与生活应用。 教与学关联与互动层次：个人设计→小组讨论纠正方向→全班展评比较效率，形成“设计方案—判断依据—对照改进”的递进互动。 …… 课后学习评价 【学生活动】学生完成学习单并提交：一是写出二分法查找的三个步骤，二是填满猜数记录表并写出1—100、1—1000、1—10000各自最多猜的次数，三是在时间轴上画出查监控的查看顺序并标出每次查看的时段；同桌互评后交组长，教师课后批阅反馈。 【设计意图】评价内容对应学习目标2、3、4，由学生自评、同伴互评和教师评价完成；重点评“三步是否写全”“次数记录是否如实”“查看顺序是否真的缩小了范围”，与课堂即时反馈结合，保证教—学—评一致，通过记录暴露学生对二分法理解不牢的问题，以评促教、以评促学。 7.学习评价设计 评价目标：看学生是否理解二分法每次范围减半的规律（目标1），能否描述算法步骤（目标2），能否说出数据规模与次数的关系（目标3），能否迁移解决查找问题（目标4）。 评价主体：学生自评、同伴互评和教师评价相结合，以教师评价为主。 评价方式与工具：课堂口头提问、猜数记录表、范围变化线段图、监控查找解题单、课后学习单批阅。 评价标准（量规）：A档——始终从中间猜，步骤描述完整，能设计出高效的监控查看方案；B档——能猜中但次数偏多，步骤基本完整；C档——从头逐个猜，步骤写不全或范围更新错误。 评价结果的运用：A档学生担任小组讲解人并参与设计拓展游戏，B档课后用记录表重新比一次，C档进入个别辅导清单；统计数据作为下一课时教学的调整依据。 8.板书设计 猜数游戏有捷径 一、猜数游戏（学生板演生成） 1—100 → 猜50 → 1—50 或 51—100 判断条件：大了／小了／对了 每次把范围分成两半，只留目标所在的那一半 二、二分法查找的算法描述 第1步 取中间位置的数与要查找的数比较，相等则查找成功 第2步 不相等则以此数为分界，中间数大于查找数就查小的那部分，否则查大的那部分 第3步 重复以上两步直到找到 三、次数比较 1—100最多4次｜1—1000最多10次｜1—10000最多14次｜1—100万约20次 顺序逐个猜1亿约需1157天，二分法不到27秒 四、迁移应用 查监控：先查下午2时→还在查下午5时→不在查上午11时 生成说明：第一部分由学生玩完游戏后板演范围变化，第二、三部分随师生问答逐条板书，第四部分由小组代表上台圈出查看顺序并说明判断依据。 主干内容（课题名、二分法三步算法描述、次数比较表）用黑色写在黑板中央；学生板演得到的“每次缩小到原来一半”和四组猜测次数用红色书写；迁移应用的监控查看顺序用蓝色书写，标示这是由生活问题迁移而来；易错提醒（先猜中间的数、大于时查小的另一半、大小更新范围）用黄色标注在算法描述的右边。 9.作业与拓展学习设计 一、作业意图、功能、针对性：巩固二分法三步算法描述，规范“定范围—取中间—判方向”的思路，面向全体，预计课外完成12分钟。 二、分层作业：A档（基础）写出二分法查找三步，并完成1—1000的猜数记录表两次，比较自己的猜法和二分猜法；B档（提高）完成学习单上查监控视频的查看顺序，并向家长讲清为什么先查下午2时；C档（拓展）玩教材“猜一猜我在哪里”游戏，记录猜位置需要提示四个方向中的哪几个，并写出用二分法猜位置时范围怎样缩小。 三、作业衔接：A档为检测类，B档为检测加说理类，C档为探究类与实践类；课上以A档的次数对比作为下一课时的引子，C档成果在班级学习栏展示。 四、完成情况分析：批改后统计“从1开始逐个猜”“大于小于对应写反”等错误类型，在下一课时导入时集中讲评；C档中能说清二维猜位置思路的作品择优进课堂展示。 10.特色学习资源分析、技术手段应用说明 教材配套的猜数记录表、二分法查找过程示意图和猜位置游戏示意图，可作为练习与板书素材；学校机房的电脑与Python编程环境，支持学生课后运行并修改配套的猜数游戏程序；班级同伴猜数活动形成的生活情境资源。；在Python中打开配套的猜数游戏程序，先猜出程序第一行设定的目标数，观察每次得到的“大了／小了”提示与范围缩小的对应关系；再修改第一行的目标数重新运行，另一位同学再来猜，体会二分法在新目标下依然有效；接着用while循环加if条件自己写一个1—100的猜数程序，把目标值判断后用break跳出循环，并先试着不用二分法猜一次、再改成取中间数猜一次，对比猜的次数差异；把上限改成1000再测一次，验证最多只需10次。 11.教学反思与改进 一、经验性总结：猜数游戏环节学生投入度高，用记录表和线段图呈现范围变化是本课最有效的手段，次数对比表使二分法的优势一目了然。 二、对照学习者分析与目标达成度的反思：针对“每次从最小值开始猜”的困难，多数小组在同伴次数对比后能自行改掉，但仍有约四分之一的学生在范围更新时忘记换界，目标1、3达成度约八成，目标4中部分学生的监控查看方案仍按时间顺序。 三、教学自我评估与改进设想：游戏环节时间偏长、归纳环节时间偏紧，学生试说三步时容易漏掉“相等则成功”；下次课把游戏压缩到6分钟，预留10分钟让小组逐句校对三步算法描述，并专门追问“相等时还要不要再查”。 四、单元整体实施的改进策略：本课形成的“定范围—取中间—判方向—缩范围”思路和把过程写成步骤的方法，将作为后续课时的通用工具；第11课描述闰年判断算法时，继续用“每个年份都要走完判断过程才能得出结论”这一经验讲清条件的先后与优先级，并让C档猜位置作品作为课堂生成素材，形成“查找算法—条件判断—结构实现”的单元主线。 1 学科网（北京）股份有限公司 $