2.1猜数“魔法”之线性查找 教学设计-2026-2027学年信息科技五年级上册川教版

课题 猜数“魔法”之线性查找 课型 新授 设计时间 9月1日 教学目标 信息意识：在“100张纸牌找数”情境中，认识到查找是生活中常见的信息处理问题，初步形成用算法解决问题的意识，能主动思考并说出自己的查找方法。 计算思维：能借助“缩小问题规模”的策略，通过10张纸牌找数7的探究，理解线性查找法“按数列顺序逐一向后比较”的原理；能用自然语言完整描述查找过程；能分析出在N个数中查找目标数最少需1次、最多需N次，初步体会问题规模与查找效率的关系。 数字化学习与创新：能借助翻牌游戏软件进行数字化模拟体验，记录并比较查找次数；能尝试提出不同的查找方法，乐于在小组中交流分享。 信息社会责任：在小组合作中遵守游戏规则、有序操作，学会倾听与分享；体会“有序、严谨”解决问题的价值，增强用规范方法解决问题的责任感。 教学重点、难点 重点：理解线性查找法的原理，能用自然语言描述“按数列顺序逐一查找”的过程。 难点：根据目标数所在位置分析查找次数，得出“N个数最多需查找N次”的结论，初步体会问题规模与查找效率的关系。 教学准备 多媒体课件、网页游戏 课时安排 1课时 第（ 1 ）课时 教学过程 二次备课 环节一：创设情境，激趣导入 师：同学们，欢迎走进“魔法”课堂！博士爷爷带来了100张纸牌，每张纸牌上都写着一个不同的数（1～100），他把纸牌随意打乱、背面朝上平铺在桌面上。接下来，爷爷会随意说出一个数，请我们找到写着这个数的纸牌。如果爷爷说“56”，你想怎么找？ 生1：我一张一张翻开来看，看到56就停下来。 生2：我从第一张开始按顺序翻，肯定能找到。 生3：我可以随便翻，运气好的话很快就能找到。 师：大家的方法各不相同，有的靠运气，有的讲顺序。这些方法里藏着“魔法”般的算法秘密，今天我们就一起走进——《猜数“魔法”之线性查找》（板书课题）。 环节二：体验探索，初步感知（约8分钟） 师：请同学们在翻牌游戏中查找目标数56，把自己找到纸牌所用的次数记录下来。 （学生操作、记录，教师巡视指导） 师：观察记录表，你发现了什么？ 生1：同学1翻了3次就找到了，同学2翻了7次才找到。 生2：大家翻的次数不一样，有的多有的少。 师：为什么次数会不一样呢？ 生：因为56这张牌放的位置不同，靠前的翻得少，靠后的翻得多。 师：100张牌太多不好研究，你有什么办法让问题变得简单一些？ 生：把纸牌减少一些，比如只留10张。 师：真棒！面对复杂的问题，我们可以通过缩小问题规模去发现问题的本质。现在我们就用10张纸牌来研究。 环节三：合作探究，理解原理（约12分钟） 师：请找出下面10张纸牌（15、57、38、98、7……）中写着7的纸牌。我们先翻开左起第一张，是几？ 生：15。 师：15是我们要找的7吗？ 生：不是。 师：那怎么办？ 生：继续翻开下一张。 师：第二张是57，符合要求吗？ 生：不符合，继续翻。 师：就这样一张一张向后翻，直到第几张才找到？ 生：翻到第五张，是7，找到了！ 师：回顾刚才的过程，我们是怎样找到7的？ 生：从第一张开始，一张一张按顺序向后翻，看到7就停下来。 师：像这样，按照数列的顺序，一个一个地向后查找，直到找到目标数，这种查找方法就叫线性查找法。想一想：数按照一定的次序排列，就组成了什么？ 生：数列。 师：就像运动会中同学们按次序排队组成队列一样，数按次序排列就组成了数列。你能用自己的话说说线性查找的过程吗？ 生：从第一个数开始，一个一个和要找的数比，不是就看下一个，是就停下来。 环节四：巩固拓展，应用深化（约10分钟） 师：看这个数列（15、37、38、98、7、25、24、57、3、68），用线性查找法找15，需要查找几次？ 生：1次，因为15就在第一个。 师：如果找68呢？ 生：10次，因为68在最后一个，要把全部数都比一遍。 师：真会思考！如果有N个数，用线性查找法找其中一个数，最少需要几次？最多呢？ 生：最少1次（第一个就是），最多N次（最后一个才是）。 师：想一想，生活中哪些地方也用到了线性查找？ 生1：排队时从队头一个一个找同学。 生2：按学号顺序点名找人。 生3：一页一页翻本子找记录。 师：看来线性查找法就在我们身边，它简单好用，但在数据很多时也会“慢”下来。 环节五：算法大赛，拓展提升（约7分钟） 师：欢欢的计算机在随上面的数列进行线性查找时，每查找1次需要4微秒，查找10次需要多少时间？ 生：40微秒。 师：假设要在10000000000000（10万亿）个数中用线性查找法找一个数，如果它恰好在最后一位，需要多长时间？ 生：40万亿微秒。 师：40万亿微秒究竟是多久呢？我们算一算：10000000000000×4÷1000000÷60÷60÷24≈463（天）。 生：哇，要463天，太慢了！ 师：线性查找虽然简单，但在数据很多时效率很低。有没有更好的方法呢？ 生1：可以先排序再找。 生2：可以从中间开始找，一次排除一半。 师：你们的想法很有价值！这些“更聪明的魔法”我们以后会继续探索。有兴趣的同学可以把你的方法写在学习单上。 环节六：梳理总结，畅谈收获（约3分钟） 师：这节课你有什么收获？ 生1：我知道了线性查找法，就是按数列顺序一个一个向后找。 生2：我知道了N个数最多要查N次。 生3：我学会了遇到大问题可以先缩小规模来研究。 师：生活中处处有算法。遇到问题有序思考、一步步尝试，往往就能找到解决的办法。希望同学们都做爱思考的“算法小达人”！ 练习设计 举一个生活中用到线性查找法的例子。 板书设计 猜数“魔法”之线性查找 线性查找法：按数列顺序，一个一个向后查找 10张纸牌找数7：15→57→38→98→7（第5张找到） 查找次数：最少1次　最多N次 数据太多 → 探寻更优方法 课后反思 学科网（北京）股份有限公司 $