《先分再找更高效-二分查找和分块查找》教案-2025-2026学年清华版（贵州）（新教材）小学信息技术四年级下册

版(贵州)(新教材)小学信息技术四年级下册本节课是清华版(贵州)新教材小学信息技术四年级下册第3单元《大海捞 (有序数据、对半拆分、快速缩小范围)和分块查找(无序数据、分组分块、块内查找)的原理、步骤与适用场景；最后配套模拟实践，对比两种算法的效率，二、学情分析和步骤。同时，学生对生活中“分找”现象(查字典、翻书找页码)非常熟悉，喜欢游戏化、具象化的学习活动，适合通过“生活类比→实物模拟→分步拆解→对比分析”的方式理解两种高效查找算法。学生个体差异显著:部分学生能快速关联生活分找现象与算法原理，部分学生需反复模拟演示才能理解，教学中需通过师生互动、小组合作、实物卡片模拟，降低逻辑难度，让学生在具象体验中掌握算法核心思想与适用场景。(一)信息意识2.能区分二分查找与分块查找的核心特征(有序/无序、对半/分组),识别两(二)计算思维(三)数字化学习与创新(四)信息社会责任四、教学重难点(一)教学重点1.理解二分查找(有序、对半拆分)和分块查找(无序、分组分块)的核心(二)教学难点五、教学过程(一)情境导入：顺序查找效率低，先分再找更高效方法1(顺序查找):从第一页开始，一页一页翻，同时出示查找效率对比：顺序查找需翻100+页，分找法只需翻10页以内。师问：“同学们，对比这两种找字典的方法，哪种更省时、更高效?顺序查找为什么慢?分找法快在哪里?”生答1:“分找法更高效，不用一页页翻，直接找对应的区域，很快就能找到。”生答2:“顺序查找太慢了，要翻很多页，容易累、容易错；分找法把字典分成了很多区域，先找大区域，再找小区域，范围变小了。”6、7、8、9],提问：“如果我们要找数字6,用顺序查找要找几次?有没有更快的方法?”生答：“顺序查找要找6次；更快的方法是从中间找，中间是5,6比5大，再从后面的中间找，很快就能找到!”教师小结：“很好!这种从中间拆分、缩小范围的方法，就是我们今天要学的第一种高效算法分查找。”3.设计意图(二)新知探究一：研读教材，理解二分查找(有序数据)师问：“读完这段课文，谁能找出二分查找的3个关键条件和3个关键动作?”生答2:“关键动作：找中间、比大小、缩范围(去一半)。”教师板书总结(贴合教材原理):2.分步拆解：以教材案例模拟演示教师活动：出示教材课文案例——有序数字「1、3、5、7、9、11、13],找目标数7,用数字卡片分步演示，边操作边讲解(贴合教材图文步骤):第1步：找中间数7,目标数=7→直接找到，结束!师追问：“如果找目标数11,步骤是怎样的?”第1步：11>7→去掉前一半，剩余后一半第2步：剩余数据中间数11,目标数=11→找到，结束!师再追问：“如果找目标数3,步骤是怎样的?”第1步：3<7→去掉后一半，剩余前一半：「1、3、5];第2步：剩余数据中间数3,目标数=3→找到，结束!3.师生互动：梳理二分查找步骤师：“第一步，二分查找对数据有什么要求?”生：“数据必须是有序的(从小到大/从大到小)!”师：“第二步，每次先找什么?”师：“第三步，目标数和中间数比，大了怎么办?小了怎么办?”生：“大了去后一半找，小了去前一半找!”师：“第四步，什么时候停止?”生：“找到目标数就停止!”4.设计意图理”,拆解二分查找原理与步骤，贴合四年级学生具象思维特点；将抽象算法转(三)新知探究二：研读教材，理解分块查找(无序数据)1.教材课文研读，明确原理与步骤第一步，把所有数据按一定规则(如数量、大小)分成几个小块；第二步，先看找的方法找到目标数。”师问：“读完这段课文，谁能找出分块查找的适用条件和3个关键步骤?”生答1:“适用条件：数据无序(杂乱无章)。”生答2:“关键步骤：分小块、找对块、块内顺序找。”教师板书总结(贴合教材原理):2.分步拆解：以教材案例模拟演示找目标数7,用数字卡片分步演示，边操作边讲解(贴合教材图文步骤):原始数据(无序):「5、2、9、1、7、3、8、4、6」(共9个，分3块，每块3个)分块：第1块「5、2、9];第2块「1、7、3];第3块「8、4、6」第1步：判断目标数7在哪一块→第2块；第2步：在第2块「1、7、3」里顺序查找→找到7,结束!师追问：“如果找目标数4,步骤是怎样的?”第1步：判断4在第3块；第2步：第3块顺序查找→8(不是)、4(是)→找到，结束!全部顺序找快很多!”3.师生互动：梳理分块查找步骤师：“第一步，分块查找适合什么样的数据?”生：“无序、杂乱的数据!”师：“第二步，第一步要做什么?”生：“把数据分成几个小块!”师：“第三步，先找什么?”生：“先找目标数在哪一个小块里!”师：“第四步，最后在小块里怎么找?”生：“在小块里一个个顺序找!”4.设计意图(四)实践体验：小组合作，模拟两种高效查找算法1.小组任务一：二分查找模拟(有序数据)数12,任务要求：1.小组合作，用二分查找法找目标数12;2.分工：1人操作卡片，1人记录每一步范围变化，2人检查；第1步：12>10→去掉前一半，剩余「12、14、16、18];第3步：找到目标数12,结束!生说：“二分查找真的很快，只找了2次就找到了，比顺序查找快太多了!”2.小组任务二：分块查找模拟(无序数据)教师活动：发放无序数字卡片「7、1、5、3、9、1.小组合作，先把数据分成3块(每块3个),再用分块查找法找目标数8;2.分工：1人分块，1人判断块范围，1人块内查找，1人检查；分块：第1块「7、1、5];第2块「3、9、2];第3块「8、4、6];第1步：判断8在第3块；第2步：第3块顺序查找→8(是)→找到目标数8,结束!部数据快多了!”3.数字化模拟：教材实操演示师问：“软件模拟的两种算法，和我们手动卡片模拟的步骤一样吗?哪种算法更快?”生答：“步骤完全一样!二分查找最快，分块查找次之，都比顺序查找快很多!”4.设计意图(五)对比辨析：梳理差异，明确算法选择1.两种算法核心对比(教材拓展对比)教师活动：引导学生对比二分查找与分块查找，完成表格(贴合教材拓展思适用数据有序数据(从小到大/大到小)无序数据(杂乱无章)核心方法对半拆分、每次缩一半范围分组分块、先筛块再找数查找效率最高(次数最少)较高(比顺序快)关键前提数据必须有序数据无序、合理分块师问：“通过对比，我们什么时候用二分查找?什么时候用分块查找?”生答：“数据有序用二分查找，最快；数据无序用分块查找，比顺序查找快!”2.易错点提问(贴合教材易混点)易错1:无序数据可以用二分查找吗?生答：“不可以!二分查找必须要有序数据，无序数据用不了!”易错2:分块查找的块内是用什么方法找?生答：“块内是用顺序查找，一个个找，但块很小，所以很快!”易错3:二分查找和分块查找都比顺序查找快吗?生答：“对!都是‘先分再找’,缩小了范围，都比从头到尾的顺序查找快!”3.设计意图算法适用场景、核心方法的理解；通过表格对比，清晰梳理差异，帮助学生建立(六)课堂练习：巩固算法，深化理解1.填空题(贴合教材原理):2.实操题(贴合教材案例):有序数据「10、20、30、40、50、60、70],找目无序数据「9、3、6、1、8、2、7、4、5],分3块，找目标数7,写出分块生答1:“填空题：有序、对半；无序、分组。”生答2:“二分查找步骤：中间数40,直接找到；分块查找：第1块「9、3、6]、第2块「1、8、2」、第3块「7、4、5];找第3块，块内找到7。”步骤和适用场景，太棒了!”(七)课堂小结2.分块查找：无序数据、分组分块、先筛块、块内找、效率较高；3.核心思想：先分再找、缩小范围、提升效率(分治思想);4.算法选择：有序选二分、无序选分块，按需选择高效算法。师问：“通过今天的学习，你对高效查找算法