(义务教育版)五年级
全一册
第10课
猜数游戏有捷径
单元主题
单元名称
课名称
核心内容
第三单元
用算法解决问题
第9课互传密信有诀窍
移位密码的加密算法,加密算法在保护信息安全方面的作用。
第10课猜数游戏有捷径
从猜数游戏中知道二分法查找的对象、范围和判断条件,二分法用于解决实际问题。
第11课闰年平年我知道(1)
算法的多分支结构,判断闰年的规则。
第12课闰年平年我知道(2)
明确判断处理的条件以及输入、输出的内容,能够用程序验证与实现。
学习目标
激趣导入
同学们,今天我们一起来玩一个有趣的游戏,猜数字!
学习活动
学习活动
学习活动
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。
学习活动
一、体验猜数游戏
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。
学习活动
一、体验猜数游戏
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。
学习活动
一、体验猜数游戏
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
一、体验猜数游戏
学习活动
学习活动
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。
学习活动
二、二分法查找的算法描述
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
学习活动
三、用二分法解决问题
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。
思考-讨论
三、用二分法解决问题
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。
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
课堂练习
单选题
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
课堂练习
单选题
课堂小结
拓展与提升
1.用程序玩猜数游戏。配套资源中有一个猜数游戏程序,打开并运行这个程序,猜一猜程序设定的目标数。
继续探究:一位同学尝试修改程序第一行中的目标数,再运行程序,让另一位同学来猜,进一步体会二分法的应用。
拓展与提升
2.“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。