2019-2020年高中信息技術(shù) 二分法查找教學(xué)設(shè)計(jì) 教科版選修1.doc

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2019-2020年高中信息技術(shù) 二分法查找教學(xué)設(shè)計(jì) 教科版選修1 一、基本說明 1.教學(xué)內(nèi)容所屬模塊：選修模塊《算法與程序設(shè)計(jì)》 2.年級(jí)：高二年級(jí) 3.所用教材出版單位： 教育科學(xué)出版社 4.所屬的章節(jié)： 第三章第三節(jié)第3課時(shí) 5.學(xué)時(shí)數(shù)：45分鐘 二、教學(xué)設(shè)計(jì) 1、教學(xué)目標(biāo)：理解二分法查找的基本思想。 （1）知識(shí)性目標(biāo)： A. 理解二分查找算法的基本思想、能列舉現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用實(shí)例； B.能解釋二分查找中數(shù)字之間的邏輯聯(lián)系，明確二分查找算法相對于順序查找法的優(yōu)勢； （2）技能性目標(biāo)： A.能使用自然語言表達(dá)二分查找算法，并能應(yīng)用信息技術(shù)與他人交流自己對此部分知識(shí)的理解； B.掌握二分查找算法的簡單應(yīng)用（編寫猜數(shù)小游戲）。 （3）情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)： 要求學(xué)生從“了解－理解－實(shí)現(xiàn)－應(yīng)用”二分查找算法的過程，獲得對該算法的感性認(rèn)識(shí)，表達(dá)二分查找算法的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，養(yǎng)成追求算法高效率、增加程序效率意識(shí)、并領(lǐng)悟二分查找算法對于現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的價(jià)值。 （4）重點(diǎn)難點(diǎn)： 重點(diǎn)：二分查找算法的理解 難點(diǎn)：程序?qū)崿F(xiàn)、知識(shí)遷移，理解二分法查找的思想 2、內(nèi)容分析：《二分法查找》這部分知識(shí)在新課程數(shù)學(xué)必修1中已經(jīng)涉及到，在前面的知識(shí)中，學(xué)生基本掌握數(shù)組的簡單應(yīng)用，并且已經(jīng)能夠利用順序查找方法對某個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列進(jìn)行單個(gè)數(shù)據(jù)查找。本節(jié)課主要讓學(xué)生掌握二分法查找的基本思想，并將這一算法體現(xiàn)到具體的實(shí)例中，從而提高解決問題的效率。鑒于二分查找的算法思想有些難度，采用游戲教學(xué)法幫助學(xué)生理解。 3、學(xué)情分析：學(xué)生已經(jīng)能夠利用順序查找方法對某個(gè)數(shù)據(jù)隊(duì)列進(jìn)行單個(gè)數(shù)據(jù)查找。 4、設(shè)計(jì)思路：“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法、范例教學(xué)法、情境教學(xué)法、游戲體驗(yàn)法等多種教學(xué)方法的有機(jī)結(jié)合，并整合多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段、組織學(xué)生進(jìn)行小組自主探究學(xué)習(xí)、合作交流等完成本節(jié)課的教學(xué)。 開課前請同學(xué)們參與完成一個(gè)游戲，這個(gè)游戲和二分法的編程思想是緊密相連的，所以游戲的導(dǎo)入一方面引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面也是讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)編程設(shè)計(jì)方法，為下面教學(xué)活動(dòng)的開展做好鋪墊。根據(jù)學(xué)生接受知識(shí)的能力不同，將學(xué)生進(jìn)行綜合搭配并分為6個(gè)小組，每一小組在一個(gè)圈子里面，由小組長負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)并分配相關(guān)任務(wù)，這樣便于討論與交流，使能力相對較差的學(xué)生能夠迅速提高。各小組成員的作品存放在指定的位置，便于小組自評(píng)并推薦小組最佳作品參與互評(píng)，從而評(píng)出課堂最佳。 三、教學(xué)過程描述 教法與學(xué)法分析是教學(xué)的前提和基礎(chǔ)，把握好教學(xué)過程才是關(guān)鍵。 教學(xué)環(huán)節(jié) 教師教學(xué) 學(xué)生活動(dòng) 對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的觀察和考查，以及及設(shè)計(jì)意圖 課堂引入（游戲） 同學(xué)們經(jīng)常看到電視上一些商品猜價(jià)節(jié)目吧，請兩個(gè)同學(xué)到前臺(tái)配合玩一個(gè)關(guān)于價(jià)格競猜的小游戲，給大家展示一個(gè)商品，告訴大家價(jià)格大概的范圍（1元至100元），同時(shí)告訴上來的第一位同學(xué)具體價(jià)格，另一個(gè)同學(xué)競猜，第一位同學(xué)根據(jù)實(shí)際價(jià)格和學(xué)生的報(bào)價(jià)給出提示：“高了”、“低了”、“正確”。 學(xué)生積極地投入到游戲中，猜數(shù)字。 該游戲和學(xué)生的編程思想是緊密相連的，所以游戲的導(dǎo)入一方面是引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，另一方面也是讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)編程設(shè)計(jì)方法：二分法。為下面的教學(xué)作好鋪墊。 讓一位學(xué)生給出一物品價(jià)格，教師猜。 一個(gè)學(xué)生隨意給出一個(gè)在0~100之間的整數(shù)。 設(shè)疑：只要出一個(gè)不超出該范圍的整數(shù)，都可以在7次以內(nèi)猜中，你們是否可以做到？為什么？ 積極思考教師提出的問題。 讓學(xué)生兩兩結(jié)對去實(shí)驗(yàn)。 在實(shí)踐中學(xué)生體會(huì)到只要采用“二分法”去猜，即第一次猜50，如果“高了”，下次就猜25，如果“低了”，下次就猜75。這樣猜就可以保證7次以內(nèi)猜中。 提出問題 1、引出課題：總結(jié)指出游戲采用查找數(shù)據(jù)的方法就是二分法查找。 2、教師提問：二分法查找究竟是怎樣查找的呢？它的實(shí)現(xiàn)有沒有什么條件呢？為什么我們不用順序查找的方法來猜數(shù)？請大家閱讀課本P54-55，小組內(nèi)討論這幾個(gè)問題。 理解二分法查找 學(xué)生討論，思考 體會(huì)順序查找雖然簡單，但是很多時(shí)候效率不高。而二分法的效率常常比較高。 引出課題 明確二分法適用范圍 教師講解 二分法查找的條件是被查數(shù)據(jù)是有序的，否則無法使用二分法查找。那二分法查找是怎樣查找的呢？現(xiàn)在這一物品價(jià)格為60元，通過二分法怎樣查找？ 首先將1設(shè)置為下界，100設(shè)為上界，然后取上下界的中間元素50與指定的值60進(jìn)行比較，由于50比60小，所以50左則的數(shù)據(jù)舍棄，然后把50作為下界，取上下界的中間元素75與60進(jìn)行比較，由于75比60大，所以舍棄75右則數(shù)據(jù)，再將75作為上界，取上下界的中間元素比較，以此類推，就能很快找到。 層層深入，二分法查找算法中重難點(diǎn)知識(shí)的講解 教師講解 有沒有哪一組的同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充？ 由于中間元素50比指定值60小，所以50不符合要求，就該將51作為下界，同樣，由于75比60大，也不符合要求，應(yīng)將74作為上界，這樣能夠減少查找次數(shù)。 教師補(bǔ)充 我們首先要設(shè)置下界low=1，上界high=100,取中間元素mid=(low+high)\2，mid=50，比60小，左則舍棄，取mid右則數(shù)據(jù)作為low，即low=mid+1，再取mid=(low+high)\2=75，比60大，右則舍棄，取mid左則數(shù)據(jù)作為high，即high=mid-1，以此類推，如找到，則結(jié)束。 師生一起共同分析流程圖并寫出“大了”或“小了”部分代碼。 猜數(shù)游戲 剛才我們是請同學(xué)猜價(jià)格，我們現(xiàn)在讓計(jì)算機(jī)來完成一猜數(shù)游戲(P57實(shí)踐3)。在程序編寫中，我們將用到哪些語句？程序的流程圖是什么？ 學(xué)生回答：用到賦值，分支，判斷，輸出等語句。學(xué)生思考并分析程序的流程圖。 復(fù)習(xí)以前學(xué)過的知識(shí)，知識(shí)綜合運(yùn)用就可以解決實(shí)際問題 詳細(xì)分析程序 教師分層擴(kuò)展，修改程序 1、學(xué)生分組進(jìn)行程序調(diào)試 2、注意：紅色代碼為程序添加的代碼！ 1、擴(kuò)展思維能力，小組成員相互協(xié)作，完成程序修改 2、強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生互相協(xié)作的精神 Private Sub cmdOK_Click() If cmdOK.Caption = “開始” Then cmdOK.Caption = “正確” intLow = txtLow.Text intHigh = txtHigh.Text intMid = intLow / 2 + intHigh / 2 labNumber.Caption = intMid Else MsgBox “猜對了！”, vbOKOnly + vbInformation, “信息提示” cmdOK.Caption = “開始” End If End Sub Private Sub cmdBigger_Click() intHigh = intMid – 1 If intLow > intHigh Then labNumber.Caption = “猜不到你的數(shù)！” cmdOK.Caption = “開始” Else intMid = intLow / 2 + intHigh / 2 labNumber.Caption = intMid End If End Sub Private Sub cmdSmaller_Click() intLow = intMid + 1 If intLow > intHigh Then labNumber.Caption = “猜不到你的數(shù)！” cmdOK.Caption = “開始” Else intMid = intLow / 2 + intHigh / 2 labNumber.Caption = intMid End If End Sub 程序運(yùn)行 教師程序演示！ 學(xué)生檢驗(yàn)程序是否出現(xiàn)錯(cuò)誤，如出現(xiàn)錯(cuò)誤，小組分析討論，如不能解決，舉手提問！ 培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、解決問題的能力 課堂總結(jié) 簡單總結(jié)二分查找適用的情況，重點(diǎn)是理解二分查找算法的思想 學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)二分法查找的用途和算法思想 自己分析二分查找的效率 小結(jié)所學(xué)知識(shí)，并告知學(xué)生如何將所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行遷移。 評(píng)價(jià)反饋 教師在學(xué)生小組自評(píng)和小組互評(píng)的基礎(chǔ)上評(píng)出最佳小組和最佳個(gè)人。同時(shí)，學(xué)生在完成任務(wù)的過程中，教師特別要留意程序編寫過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的同學(xué)，在總結(jié)的過程中指出問題所在，促進(jìn)學(xué)生提高編程能力。 小組自評(píng) 小組互評(píng) 專心聽老師評(píng)價(jià) 通過評(píng)價(jià)使師生互相學(xué)習(xí)、互相激勵(lì)、揚(yáng)長避短，調(diào)動(dòng)教與學(xué)雙方的積極性，促使師生共同發(fā)展。 附：學(xué)生實(shí)踐及課堂評(píng)價(jià)表： 學(xué)生實(shí)踐 內(nèi)容 完成情況 興趣情況 完成 沒完成 喜歡 一般 不喜歡 任務(wù)一 價(jià)格競猜小游戲 任務(wù)二 學(xué)生畫流程圖 提高任務(wù)三 修改程序完成猜數(shù)游戲 四、教學(xué)反思 玩游戲是大多數(shù)同學(xué)感興趣的事情，因勢利導(dǎo)把游戲作為切入點(diǎn)，借助游戲活躍課堂氣氛，使學(xué)生能深刻理解二分算法的思想，意識(shí)到二分算法并不是遙不可及，其實(shí)在不知不覺中我們已經(jīng)采用了。在理解了算法思想的基礎(chǔ)上再進(jìn)行編程就容易多了。教師在教學(xué)過程中必須飽含激情，將教學(xué)情景設(shè)置層層推進(jìn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成功感，并引導(dǎo)學(xué)生把學(xué)過的知識(shí)融會(huì)貫通。