資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第10課 猜數(shù)游戲有捷徑 教學設計
課題 猜數(shù)游戲有捷徑 單元 第三單元 學科 信息科技 年級 五年級
教材分析 【學情分析】在上一單元的學習中，通過生活實例，認識了算法的三種基本控制結構及其描述的基本方法。在本單元的學習中，進一步結合典型問題，運用算法的基本控制結構來解決實際問題。用算法解決問題需要提取問題的關鍵因素，確定解決問題的相關因素，忽略非必要因素，清晰地認識問題、準確地描述問題。可以結合數(shù)學學習中的問題分解方法，通過分析問題的已知信息、求解目標、條件關系來解決問題。本單元的移位密碼、用二分法猜數(shù)、判斷閏年與平年等案例都涉及基本的數(shù)學知識和方法。這些知識和方法可以作為學生設計、運用算法解決問題的基礎，有利于學生借助原有知識經(jīng)驗用計算思維解決熟悉的問題，學習新的知識與技能。本單元的學習強調實踐和實際應用。學生通過對所求解問題的算法描述與設計，觀察執(zhí)行步驟，討論執(zhí)行路徑，判斷算法是否解決了指定問題，了解算法與程序之間的關系，知道編寫程序的目的是實現(xiàn)、驗證算法。【內(nèi)容結構】
學習目標 1. 信息意識：了解移位密碼及其算法，知道明文與密文的關系，了解加密算法在保護信息安全方面的意義。2. 計算思維：進一步認識算法的分支結構，學會從問題情境中提取關鍵因素、確定判斷條件，知道判斷條件對算法執(zhí)行結果的影響。3. 數(shù)字化學習與創(chuàng)新：通過學習身邊的算法，體會算法的特征，有意識地將其應用于數(shù)字化學習過程中，適應在線學習環(huán)境。4. 信息社會責任：了解加密算法在保護信息安全方面的意義，增強信息安全意識。
重點 從具體情境中確定二分法查找的對象、范圍和判斷條件。
難點 用二分法解決實際問題。
教學過程
教學環(huán)節(jié) 教師活動 學生活動 設計意圖
激趣導入 【游戲導入】 思考、注意 吸引學生的注意力，激發(fā)學生的學習興趣。
學習活動 【學習活動1】一、體驗猜數(shù)游戲 兩個同學一組，依據(jù)以下規(guī)則，玩一玩猜數(shù)游戲。1. 有一個 1 到 100 之間的自然數(shù)，通過猜測的方式來確定這個數(shù) 。2. 每次猜測并說出一個數(shù)后會得到一個提示：說出的數(shù)相對于要猜的數(shù)是大了還是小了，或者猜對了。3. 通過不斷縮小數(shù)值范圍來逼近要猜測的數(shù)，直到猜對這個數(shù)。活動過程如下。1. 一位同學默想一個數(shù)，讓另一位同學猜。2. 兩位同學各猜一輪，記錄猜測的次數(shù)和結果，填寫記錄表。3. 在猜數(shù)過程中，觀察、思考猜數(shù)范圍的變化規(guī)律。通過游戲發(fā)現(xiàn)：如果猜出的數(shù)不正確，猜數(shù)的范圍就可以根據(jù)所猜數(shù)的位置逐漸縮小，直到找到符合的數(shù)。同時還發(fā)現(xiàn)：猜數(shù)范圍越小，猜出指定數(shù)的可能性就越大。 那么，是否有快速縮小猜數(shù)范圍的算法呢？那就是二分法。二分法是一種高效的搜索算法，適用于在有序數(shù)據(jù)中查找目標數(shù)。二分法通過將查找范圍不斷分成兩半，并與目標值進行比較，選取目標值所在的那一半，從而迅速縮小查找范圍。例如，在 1 至 100 的自然數(shù)中，要猜測的數(shù)是 58 時，用二分法來猜，第 1 次猜 50，然后繼續(xù)細分，最多只需猜 4 次，就可以把范圍縮小為 51 至61，再進一步細分，很快就會獲得答案。【學習活動2】二、二分法查找的算法描述擴大猜數(shù)范圍，利用二分法繼續(xù)猜數(shù)，數(shù)的范圍是 1 至 1000。兩人一組，一位同學默想一個數(shù)，另一位同學猜，直到猜對為止。記錄猜測的次數(shù)和范圍，兩位同學各猜一輪。當數(shù)值范圍擴大到1至1000 時，用二分法來猜最多需要10次。如果把數(shù)值范圍擴大到1至10000、1至100萬，最多猜測次數(shù)分別是14次和20次。相比按順序依次猜測，猜測次數(shù)大大減少了。下面描述二分法查找數(shù)據(jù)的算法。 第 1 步：在要查找的一組有序數(shù)中，取中間位置的數(shù)與要查找的數(shù)比較，如果兩者相等，則查找成功。第 2 步：如果不相等，就以中間位置的這個數(shù)為分界，把這組數(shù)分成兩部分。中間位置的數(shù)大于查找數(shù)，則進一步查找比這個數(shù)小的那部分；否則進一步查找比這個數(shù)大的那部分。第 3 步：重復以上兩個步驟，直到找到滿足條件的數(shù)。【學習活動3】三、用二分法解決問題尋找拿錯快遞的人。在早上 8 時到晚上 8 時之間，快遞員放在小區(qū)貨架上的一箱貨物不知道被誰錯拿了，但有監(jiān)控攝像頭一直可以拍攝到這個貨架。現(xiàn)在需要查看監(jiān)控視頻，找到拿錯快遞的人。請想辦法提高查看監(jiān)控視頻的效率，幫助快遞員盡快找到貨物。 聽講、思考、討論 教師通過講授課程內(nèi)容，向學生傳授知識。學生通過聽講和觀察，學習基礎知識。另外，通過提問的方式引發(fā)學生思考，培養(yǎng)其思考和解決問題的能力。
課堂練習 思考并回答 培養(yǎng)學生分析問題及語言表達能力；根據(jù)學生的答題情況實時掌握其知識的掌握情況。
課堂小結 知識回顧 對課堂知識進行總結和梳理，幫助學生更好地理解和掌握所學內(nèi)容。
拓展與提升 1. 用程序玩猜數(shù)游戲。配套資源中有一個猜數(shù)游戲程序，打開并運行這個程序，猜一猜程序設定的目標數(shù)。繼續(xù)探究：一位同學嘗試修改程序第一行中的目標數(shù)，再運行程序，讓另一位同學來猜，進一步體會二分法的應用。2.“猜一猜我在哪里”游戲。下圖中的一個圓圈表示一個位置，一位同學想定一個位置并寫下來，讓另一位同學猜這個位置，每猜一次提示對方偏向了哪個方向，直到猜對為止。 鞏固、拓展 讓學生通過課外拓展，鞏固、延伸所學內(nèi)容，強化對所學知識的掌握。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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