中小学教育资源及组卷应用平台 第10课 猜数游戏有捷径 教学设计 课题 猜数游戏有捷径 单元 第三单元 学科 信息科技 年级 五年级 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】 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 100 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会得到一个提示：说出的数相对于要猜的数是大了还是小了，或者猜对了。3. 通过不断缩小数值范围来逼近要猜测的数，直到猜对这个数。活动过程如下。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。3. 在猜数过程中，观察、思考猜数范围的变化规律。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呢？那就是二分法。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。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。【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。如果把数值范围扩大到1至10000、1至100万，最多猜测次数分别是14次和20次。相比按顺序依次猜测，猜测次数大大减少了。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 ... ...
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