对分查找算法教学设计

1教学目标
知识与技能:理解对分查找的概念和特点,通过分步解析获取对分查找的解题结构,初步掌握对分查找算法的程序实现。
过程与方法:通过分析多种不同的可能情况和小组合作讨论,逐步归纳对分查找的基本思想和方法,确定解题步骤。
情感态度与价值观:通过实践体验科学解题的重要性,增强效率意识和全局观念,感受对分查找算法的魅力,养成团队合作意识。

2学情分析

学生应该已经掌握程序设计的基本思想,掌握赋值语句、选择语句、循环语句的基本用法和VB基本操作,这节课学生可能会遇到的最大问题是:如何归纳总结对分查找解决不同情况问题的一般规律,鉴于此,在教学中要积极引导学生采取分解动作、分类讨论等学习策略。

3重点难点

分类讨论对分查找key与d(m)三种数量关系,对应修改范围

4教学过程

4.1第一学时

4.1.1教学活动

活动1【导入】热身活动

(1)游戏

教师展示学校创客空间里最新购置的一量智能小车,所有学生运行“猜数字游戏.exe”产生的随机数来猜这个物品的价格,其他学生只需要根据这个学生猜出的价格提示“高了”或是“低了”,如果学生能在约定次数内猜对这个物品的价格,猜对的同学名字展示在“猜数英雄榜”上,并优先玩小车。

(2)学生说游戏感想

       说说如何能在步骤较少的猜中数字

(3)教师引导:这个游戏很多同学是先猜50或60,然后在范围内一半一半大小的猜的,其实这个游戏背后隐含这一个非常经典的算法,即对分查找。接下来让我深入的探究它。

活动2【讲授】关键词预告

1、预览关键词:key(待查找数)d(m)中间值,后半部分、前半部分、找到

活动3【讲授】设置题目

以规模为16的升序数组d为例:用一个数组d(1 to 16)来存放序列,用i表示查找范围的第一个数组元素的下标,j表示最后一个数组元素的下标,mid表示中间位置元素的下标。元素分别是10 15 17 1 22 27 35 45 48 52 65 67 72 85 97 98

活动4【活动】探究1：要找的值在后半部分　

(师生共同讨论)
第一种情况:要找的值在后半部分;
以查找键KEY=85为例分析
第一次查找::
范围d(1)~d(16),mid= └(1+10)/2┘, d(mid)
所以可以确定接下来要找的范围是后半部分。
比较后i=mid+1

活动5【活动】小组讨论

1、讨论:两人为一合作小组,讨论一下key=15和key=51的查找示意图,并用共同的智慧讨论并回答以下两个问题。 

(1)问题1:当d(m)>key时,新查找的范围在哪里?i和j如何变化?

(2)问题2:在什么情况下查找会结束?继续进行重复查找的条件是什么?

2、讨论后小组代表分享查找过程:学生代表表达,教师引导、其他同学一起纠正第二种情况:即查找的范围在前半部分的过程。

活动6【练习】挑战查找：key在前半部分或后半部分

任务1:打开对分查找学生端.exe输入一个数组中的数,根据key与d(m)的大小关系,尝试分析中间值m (必做)

结果展示在多媒体投影仪对分查找英雄榜(教师服务器端)

学生分享挑战练习感想:分析查找的方法,如何判断每次查找后范围的变化。

活动7【活动】学生汇报第三种找不到值情况

学生代表分析key=51的查找示意图与查找过程。教师引导与共同纠正

师生共同总结:总结三:(1)找到了查找会结束; (2)在i<=j时重复查找,如果还是找不到,查找也会结束。

活动8【练习】挑战查找：key不在数组中

分层练习:

任务2:打开对分查找学生端.exe输入一个数组中没有的数,尝试分析对分查找访问的中间值m (必做)

任务3:打开对分查找学生端-降序.exe输入一个数,分析查找过程(选做)

活动9【讲授】课堂总结

对分查找的三种情况

活动10【作业】流程图

绘画降序数组的对分查找的流程图

【教学评价】

汪建芬：教学过程非常完整，任务设计的很有梯度，让不同层次学生都有所收获；可适当增加选择题，观察学生的掌握情况；

赖央丽：学生互动性很好，整个课堂学生的参与度很高，但要更要落实每个学生的吸收情况，建议通过ittools教学平台反馈学生的意见。