课题对分查找的算法设计.doc

课题：对分查找的算法设计教学说明松江四中 张瑛高中信息科技与义务教育阶段学习内容的衔接不仅仅是在知识技能和解决问题的能力、情感态度、价值观方面的简单衔接，而且是对义务教育阶段学习内容的总结、提升、拓展、深入和超越，强调了提高学生解决问题的能力。在高一年级第二学期的算法设计教学中，主要是让学生通过学习，理解算法的基本结构，理解用计算机解决问题的特点，学会用流程图等描述工具描述简单的算法，学习用算法来解决实际问题，用正确的方法来提高学习的效率。在信息科技课上，算法设计对学生来说是比较枯燥的一个部分，没有绚丽的图片，没有动听的音乐，更没有吸引学生视线的动画，如果教师仅仅举一些生硬的例子，单纯用讲授的教学方法来教，会使学生失去学习的兴趣。所以，在算法设计的教学中，教师要创设一些与实际生活联系的情境，让学生通过实际生活的一些经验与计算机解决问题相互联系，充分调动学生的学习热情，让学生通过学习把一些算法设计思想运用于实际生活中，使算法设计有生命力。通过循序渐进的阶段学习，让学生在积极参与、主动思维的过程中，领悟一些用计算机解决问题的算法设计思想。在本堂课之前，学生已经学习了算法的基本概念、描述方法和算法的三种基本结构，并对顺序结构、分支结构和循环结构分别进行了深入讨论。具体内容如下：顺序结构中主要围绕例子重点讲解了变量的类型、表达式的书写方式和变量赋值的意义等基本概念；在分支结构的讨论中，重点是通过实例分析让学生理解分支结构的各种应用，会正确使用判断条件中的关系表达式和逻辑表达式；循环结构的讨论中，让学生理解循环的控制条件，理解循环控制变量的初值、终值、步长的意义，并通过例子总结循环结构中几个特殊变量的赋值命令：累加器、计数器和累乘器。现实世界中，各个领域需要用计算机来解决的问题不计其数，我们不可能有解决一切问题的统一的算法，但却可以总结出常用的主要的几种算法的类型和基本思想。所以，结合华师大版的高中信息科技，在学生掌握了一些相关的概念和算法结构基础上，对前面讲解的例子进行算法归类（枚举法、解析法、递推法等），并再介绍一些常用算法，这样的话不仅可以帮助学生进一步巩固以前学过的知识，而且让学生形成一定的算法设计思想、思路，也对后续课程的学习有更好的铺垫、衔接。这节课主要的任务是介绍一种新的常用的算法：对分查找。设计思路是：通过创设“猜数游戏”的情境，吸引学生注意力，在游戏的过程中让学生感受对分查找的特点，进而提出任务引发学生积极思考，让学生积极参与老师的课堂教学。通过分析讨论该游戏的算法设计，引导学生在设计该游戏的过程中，进一步熟悉算法的描述方法（自然语言、流程图），让学生用流程图将它表达出来，根据学生的流程图，教师运行相应的程序，让学生体验成功的喜悦。最后再联系实际生活中的问题，让学生运用所学的对分查找这个方法去解决一些实际问题。这节课是通过让学生设计一个小游戏，用流程图描述游戏的实现，让学生明了该游戏算法设计的基本原理，即“对分查找”（在一组有序的数据中，查找一个数，通过对分，不断缩小查找范围，提高查找效率。），明白“对分查找”的设计思想和特点，并学会把它运用到实际生活和学习中去，真正实现“学以致用”，提高他们解决问题的能力。课题：对分查找的算法设计一、教学目标l 知识和能力：通过实例使学生理解对分查找的特点及设计思想，并学会用对分查找来解决一些实际问题。重视知识的迁移，会将对分查找运用到学习的其它地方，提高学生解决问题的能力。l 过程和方法：由小游戏引入，通过实例的渐进学习，学生分组合作交流讨论，理解对分查找的方法。l 情感态度和价值观：激发学生学习兴趣和主动思维，并能初步利用这一方法解决一些同类型的实际生活问题。二、教学重点初步掌握对分查找算法的特点。三、教学难点能理解对分查找算法的设计思想。四、教学过程教学程序教师活动学生活动设计意图玩游戏（引入新课）玩猜数游戏：教师出数1,100)（1个100以内自然数）让大家猜，对于大家的答案，教师的提示是“对了”或“大了”或“小了”。与学生一起做游戏：让一位学生出数字，教师猜。总结猜数游戏中比较好的一种方法。学生积极地投入到游戏中，猜数字。一个学生随意出一个在100以内的自然数。与学生一起总结。在实践中学生体会到采用“对分查找”去猜，即第一次猜50，如果“大了”下次就猜25，如果“小了”下次就猜75用游戏导入的方法，一方面是引起学生学习的热情和兴趣，另一方面也是让学生从游戏活动中领会算法设计方法：“对分查找”，为下面的教学做好铺垫。提出任务用自然语言来描述刚刚游戏的过程：A同学在100以内随意出一个自然数，B同学来猜。填一填：（见附图1）刚才我们做的这个游戏是利用了对分查找的原理进行猜数。在教师的指导下，积极思考，与教师一起归纳步骤。学生通过游戏，学会归纳“对分查找”的过程。并通过“填一填”练习加深“对分查找”的理解如果我们把猜数的范围再放大一点，变成10000以内的自然数，甚至更大，我们也可以利用对分查找这个方法得出结果，只是这个过程数据量非常大，工作繁琐，那么我们能不能借助计算机这个信息处理工具来实现“对分查找”的算法呢？提出问题，引发学生思考，明确教学任务。借助计算机运算速度快的优势，把刚才对分查找的设计思想教给计算机，让它自动去完成这个猜数过程。分析任务分析对分查找的过程： 1、出数chushu1,10000）1、 对分查找范围为110000，设i=1,j=100002、 对分：caishu=int(i+j)/2)如果caishuchushu，转第4步；如果caishuchushu，则i=caishu；如果caishuchushu，则j=caishu；3、 重复步骤24、 输出caishu的值（猜中）。在教师的指导下，积极思考，与教师一起归纳步骤。这是用计算机解决问题的前期算法分析，主要为下一步帮助学生画流程图做好准备。学生填流程图教师巡回指导调板学生填写完整流程图并分析对错。填一填：（见附图2）用流程图来实现上面的各个步骤：明确“对分查找”的设计思路，并进一步熟悉循环结构与分支结构流程图的画法。 学生在游戏的体验中完成流程图。运行相应程序根据流程图教师运行编好的程序。通过运行程序让学生体验成功的喜悦。通过程序的调用，进一步体验对分查找的优点和使用计算机处理问题的优势。“对分查找”的实际运用1、幸运52中的猜商品价格游戏。2、数学方面：用二分法求解方程近似解。3、有12个外形完全相同的圆球，分别编号为1,2，3，12。已知这12个球中，有一个不合格的球的重量较轻，而其他11个球的重量均相同，使用一架天平称，至多称3次后，能否指出重量较轻的哪个球。总结对分查找的特点、优点。（接上页）学生讨论，进一步领会对分查找在实际生活中和算法设计中的用途。对分查找是一种效率很高的查找方法，但查找的数据必须是有序（增序或减序）可以提高查找速度，达到了事半功倍的效果。（接上页）进一步熟悉用对分查找来解决问题的方法。小结本次课主要学习了对分查找，对分查找是一个很有用的方法。例如，在一个有序的数据队列中查找某一个数，在字典中查找某个单词等，都可以节省不少时间。进一步领会对分查找的其它用途。小结所学的知识，并告知学生如何将所学的知识进行迁移。作业用自然语言或流程图来描述下列算法：1、如果有一天我们学校与洞泾学校的线路出了故障（相距大约3500米），如何尽快找到故障点（故障点单位为米）？2、从上海到美国旧金山的海底电缆有15个接点，现在某接点发生故障，需要及时修理，为了尽快断定故障发生点，一般至多需要检查接点的个数为几个？思考题：你能通过对分查找设计思想的分析，针对具体问题分析出循环“对分”的次数吗？把对分查找方法运用到实际生活和学习当中。提出更高层思考。把对分查找方法运用到实际生活，保持学习的兴趣。学以致用。教学反思 本堂课通过设计一个小游戏“猜数游戏”引入，在教师出数，学生猜数时，用了一个比较特殊的数“1”，并在学生猜数过程中用线段形式来表示猜出数过程，比较形象的描述出对分查找的过程，不仅加深了学生的印象，而且通过示意图描述出对分查找这一算法设计的特点，帮助学生更易于理解。在教学过程中通过设计循序渐进的例子，提出问题引发学生能积极思考，让学生积极主动地参与教师的课堂教学。在学生练习流程图填空中，学生能在小组讨论交流中，通过前面例子的讲解归纳总结出一定的规律，明白“对分查找”的设计思想和特点，并能基本完成该课堂练习，通过教师及时实物投影讲解练习题中出现的问题，进一步让学生把该思想运用到实际生活和学习中，真正实现“学以致用”提高他们解决问题的能力。在整个教学过程，学生在积极参与、主动思维的过程中，有一定的学习热情，领悟到“对分查找”的算法设计思想，在时间的控制上还有一些欠缺，如在前面引导的过程中能再精练一些效果可能会更好。小学常用歇后语1.八仙过海-各显神通 2.不入虎穴-焉得虎子3.蚕豆开花-黑心 4.车到山前-必有路5.打破砂锅-问到底 6.和尚打伞-无法无天7.虎落平阳-被犬欺 8.画蛇添足-多此一举9.箭在弦上-不得不发 10.井底青蛙-目光短浅11.大海捞针-没处寻 12.竹篮打水-一场空13.打开天窗-说亮话 14.船到桥头-自会直15.飞蛾扑火-自取灭亡 16.百米赛跑-分秒必争17.拔苗助长-急于求成 18.仇人相见-分外眼红19.芝麻开花-节节高 20.新官上任-三把火21.瞎子点灯-白费蜡 22.兔子尾巴-长不了23.偷鸡不成-蚀把米 24.王婆卖瓜-自卖自夸25.老虎屁股- 摸不得 26.老虎拉车-谁敢27.老鼠过街-人人喊打 28.麻雀虽小-五脏俱全29.墙上茅草-随风两边倒 30.三十六计-走为上计31.塞翁失马-焉知祸福 32.壶中无酒-难留客33.丈二和尚-摸不着头脑 34.有借有还-再借不难35.猫哭耗子-假慈悲 36.铰子破皮-露了馅37.扁担挑水-一心挂了两头 38.对牛弹琴-白费劲39.八仙聚会-神聊 40.霸王敬酒-不干也得干41.板上订钉-跑不了 42.背鼓上门-讨打43.草把做灯-粗心（芯） 44.竹笋出土-节节高45.菜刀切豆腐-两面光 46.钉头碰钉子-硬碰硬47.高山上敲鼓-四面闻名（鸣） 48.铁打的公鸡-一毛不拔49.关公走麦城-骄必败 50.狗咬吕洞宾-不识好人心51.鸡蛋碰石头-不自量力 52.姜太公钓鱼-愿者上钩53.脚踏西瓜皮-滑到哪里是哪里 54.孔夫子搬家-净是书55.老鼠钻风箱-两头受气 56.留得青山在-不怕没柴烧57.门缝里看人-把人看扁了 58.泥菩萨过河-自身难保59.泼出去的水-收不回 60.骑驴看唱本-走着瞧61.千里送鹅毛-礼轻情意重 62.肉包子打狗-有去无回63.山中无老虎-猴子称大王 64.司马昭之心-路人皆知65.外甥打灯笼-照旧（舅） 66.王八吃年糕-铁了心67.王小二过年-一年不如一年 68.小葱拌豆腐-一清二白69.小和尚念经-有口无心 70.周瑜打黄盖-两厢情愿71.赶鸭子上架-吃力不讨好 72.擀面杖吹火- -一窍不通73.瞎子戴眼镜-装饰 74.猴子捞月亮-空忙一场75.秀才遇到兵-有理讲不清 76.三个臭皮匠-顶个诸葛亮77.黄牛追兔子-有劲使不上 78.和尚训道士-管得宽79.过年娶媳妇-双喜临门 80.聋子见哑巴-不闻不问六字短语81.铜钣上钉铆钉-一是一，二是二 82.里弄里扛竹竿-直来直去83.苦水里泡黄连-苦上加苦 84.驴唇不对马嘴-答非所问85.猪鼻子