《猜数“魔法”之线性查找》教学设计-2026-2027学年川教版（新版）小学信息科技五年级上册

《猜数“魔法”之线性查找》教学设计-2026-2027学年川教版（新版）小学信息科技五年级上册一、学情分析五年级学生在生活中有着丰富的“找东西”经验——从书包里翻找课本、在笔盒里找橡皮、在一摞作业本中找自己的那一本。这种“逐个翻找”的行为是线性查找的天然雏形，学生对其有充分的感性认识，但尚未将其抽象为“算法方法”。经过第一单元的学习，学生已初步理解算法的定义、自然语言描述方法以及顺序、分支、循环三大基本结构，具备了将生活经验转化为算法认知的基础。本课通过游戏化活动，帮助学生把“一个个找”的生活直觉上升为“线性查找法”的系统认识，并初次接触“算法效率”的概念。二、教材分析本课是第二单元《算法“魔法”大赛》的起始课，属于“身边的算法”模块中查找算法的第一课。教材以“魔法学院猜数游戏”为情境，让学生从打乱的纸牌中查找目标数，通过“缩小问题规模”的方法（从100张牌缩小到10张牌）探究线性查找的算法原理。核心知识点包括：线性查找的定义（按顺序逐个查找直到找到目标）、自然语言描述查找过程、最好情况与最坏情况的查找次数分析。教材通过“100张牌找数”的游戏体验和“1亿个数据要多久”的算一算活动，让学生直观感受线性查找“简单但慢”的效率特征，为下一课学习二分查找埋下伏笔。三、核心素养目标信息意识：认识到查找是生活和学习中常见的问题，算法可以帮助我们更有序、更高效地完成查找任务；初步形成根据数据特点选择合适查找方式的意识。计算思维：理解线性查找“按数列顺序逐个向后查找”的算法原理；能用自然语言描述线性查找的执行过程；能分析最好情况和最坏情况下的查找次数。数字化学习与创新：能通过猜数游戏体验线性查找的过程，并用语言描述其算法逻辑；能在小组活动中记录和分析查找数据。信息社会责任：在小组游戏中培养合作意识和公平竞争精神；初步体会算法效率对资源利用的影响。四、教学重难点教学重点：理解线性查找“按顺序逐个查找”的算法原理，能用自然语言完整描述查找过程。教学难点：分析线性查找的效率——最好情况（1次找到）与最坏情况（查完所有数据才找到）的区别，理解“数据量越大，线性查找越慢”的效率特征。五、教学过程游戏导入，引出问题教师打开“猜数游戏”网页（或呈现100张数字纸牌的图片），创设情境：“欢欢收到了‘魔法’大赛的邀请，来到魔法学院。博士爷爷拿出100张纸牌，每张写着一个不同的数（1~100），打乱后平铺在桌上。博士爷爷说：‘帮我找出写着56的那张牌，看谁最快！’”教师提问：“你打算怎么找？如果一张一张翻，大概要翻多少次？”请两三位学生分享方法，学生可能回答“从第一张开始一张一张翻”“先翻中间看看”“随便翻，碰运气”等。教师不急于评价，而是说：“大家的方法其实都是一种‘查找算法’。今天我们就来学习第一种查找魔法——线性查找。”教师板书课题，并带领学生明确本课的学习任务。【设计意图】以游戏化情境激活学生的生活经验，让学生在没有“标准答案”的状态下自由表达查找方法，教师在此基础上引出“算法”概念，让学生意识到自己的日常行为中蕴含着算法思想，降低对“算法”的陌生感。缩小规模，探究原理教师引导：“100张牌太多了，翻起来很累。在信息科技中，我们常常用‘缩小问题规模’的方法来研究问题。我们先从10张牌开始探究。”教师呈现教材中的10张纸牌（数字依次为15、57、32、7、88、41、63、29、76、50），目标数是7。教师用课件逐张翻牌演示，边演示边提问：师：翻第1张，是15。是7吗？

生：不是。

师：翻第2张，是57。是7吗？

生：不是。

师：翻第3张，是32。是7吗？

生：不是。

师：翻第4张，是88。是7吗？

生：不是。

师：翻第5张，是7。找到了！教师追问：“我们翻了几次才找到7？”学生回答“5次”。教师继续追问：“如果7在最后一张，要翻几次？如果7根本不在里面呢？”引导学生理解：最坏情况下，需要翻完所有纸牌才能确定目标是否存在。教师引导学生用自己的话描述刚才的查找过程，然后归纳定义：“像这样，按照数列的顺序，一个一个地向后查找，直到找到目标数为止，这种方法叫线性查找法，也叫顺序查找法。”教师板书定义，并将“按顺序”“逐个”“直到找到”用彩色粉笔标注。【设计意图】“缩小问题规模”是算法教学中的重要方法。从100张到10张的过渡，让学生在可控的范围内观察查找过程，使“逐张翻找”的动作可追踪、可计数、可归纳。教师通过追问“7在最后怎么办”，自然引导学生思考最坏情况，为效率分析做铺垫。自然语言描述与图表辅助教师提问：“你能用自己的话，把线性查找的步骤说清楚吗？如果要告诉一个不知道怎么做的人，你会怎么说？”教师引导学生梳理出如下步骤，并呈现在黑板上：步骤操作第1步从第一个数据开始第2步将当前数据与目标数比较第3步如果相等，查找成功，结束第4步如果不相等，查看下一个数据第5步重复第2~4步，直到找到目标教师指着第5步提问：“‘重复’这个词说明了什么？”引导学生发现：线性查找的过程中有一个循环——比较、移动、再比较、再移动，直到命中目标或查完所有数据。教师补充：“如果查完最后一个数据还没找到，说明目标不在数列中。”教师随即呈现三个生活中的例子，请学生判断“这是不是线性查找”，并说明理由：例1：在书包里找数学书，一本一本地翻，看到封面就停下来。（是，按顺序逐个找）

例2：在字典里查一个字，先翻到大概的页数，再根据拼音找。（不是，没有按顺序逐个翻）

例3：老师点名，从名单第一个名字开始念，直到念到你的名字。（是，按名单顺序逐个念）【设计意图】用表格梳理步骤，帮助学生将零散的操作体验转化为结构化的算法描述。三个生活例子的判断练习，让学生在辨别中加深对“按顺序逐个查找”这一核心特征的认知，防止将“查找”泛化为所有找东西的行为。效率分析：算一算教师回到导入时的问题：“如果真的有1亿张纸牌，用线性查找找最后一张，需要多久？”教师呈现教材中的计算情境：每次查找耗时4微秒，1亿个数据，最坏情况需要查找1亿次。教师引导计算：亿×4微秒=4亿微秒亿微秒=400秒≈6.6分钟教师继续追问：“如果数据不是1亿，而是40万亿呢？”教师引导学生推算：40万亿次查找，按每次4微秒计算，大约需要463天才能查完。教师用惊讶的语气说：“要等一年多才能找到一张牌！这说明什么？”学生回答“太慢了”“不划算”。教师总结：“线性查找很简单，一想就懂，但数据量一大，它就慢得让人受不了。光‘找得到’还不够，还得‘找得快’。下节课，我们要学习一种更聪明的查找方法。”【设计意图】“算一算”活动让学生从感性体验上升到理性认知。463天与几秒钟的对比，给学生带来强烈的认知冲击，使他们真正理解“算法效率”不是一个抽象概念，而是与时间、资源直接相关的问题，从而为二分查找的学习建立内在需求。课堂总结教师引导学生回顾本课要点，在黑板上形成简洁的