第7課 二分查找（教學(xué)實(shí)錄）2023-2024學(xué)年五年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)江西科學(xué)技術(shù)版

第7課二分查找（教學(xué)實(shí)錄）2023-2024學(xué)年五年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)江西科學(xué)技術(shù)版一、課程概覽

1.本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容是二分查找算法，包括二分查找的基本概念、原理和應(yīng)用實(shí)例。

2.教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)的聯(lián)系：本節(jié)課與五年級(jí)下冊(cè)信息技術(shù)江西科學(xué)技術(shù)版教材第7課《二分查找》相關(guān)，學(xué)生在本節(jié)課中將學(xué)習(xí)到如何利用有序數(shù)列進(jìn)行高效查找。在此之前，學(xué)生已學(xué)習(xí)了順序查找和數(shù)列的基本概念，這將有助于學(xué)生更好地理解二分查找的原理和操作。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

1.理解二分查找算法的基本原理，提升算法思維能力。

2.通過編寫二分查找程序，增強(qiáng)問題解決和信息處理能力。

3.在分析二分查找效率的過程中，培養(yǎng)邏輯推理和批判性思維。三、教學(xué)內(nèi)容分析

1.主題內(nèi)容：本節(jié)課的主題內(nèi)容是二分查找算法的引入、原理講解、步驟演示以及實(shí)際應(yīng)用。具體包括：

-二分查找的定義和特點(diǎn)。

-二分查找算法的步驟和流程。

-通過具體案例演示二分查找的操作過程。

-分析二分查找的時(shí)間復(fù)雜度。

2.重點(diǎn)難點(diǎn)：

-重點(diǎn)：理解二分查找算法的原理，掌握二分查找的步驟和流程，能夠獨(dú)立編寫二分查找程序。

-難點(diǎn)：二分查找算法中對(duì)于邊界條件的處理，以及如何將二分查找算法應(yīng)用于解決實(shí)際問題。

在教材中，本節(jié)課通過生動(dòng)的案例引入二分查找的概念，讓學(xué)生在實(shí)際操作中掌握算法的核心步驟。同時(shí)，通過對(duì)比分析二分查找與順序查找的效率，讓學(xué)生理解二分查找的優(yōu)勢(shì)和適用場景。難點(diǎn)在于如何確保算法的正確性和效率，以及如何將算法應(yīng)用到具體的實(shí)際問題中，這需要學(xué)生在實(shí)踐中不斷探索和思考。四、教學(xué)方法與策略

1.采用講授與案例研究相結(jié)合的方法，首先通過講授介紹二分查找算法的基本原理，然后通過具體案例演示算法的應(yīng)用。

2.設(shè)計(jì)課堂練習(xí)和小組討論活動(dòng)，讓學(xué)生在編寫二分查找程序的過程中互相交流，解決問題，促進(jìn)學(xué)生的參與和互動(dòng)。

3.使用多媒體教學(xué)工具，如PPT和在線編程平臺(tái)，以直觀的方式展示二分查找的過程，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。五、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

1.情境導(dǎo)入（5分鐘）

內(nèi)容：通過一個(gè)日常生活中的尋寶游戲引入，比如在班級(jí)中藏一個(gè)物品，讓學(xué)生們用“是或不是”的方式逐步縮小搜索范圍來找到這個(gè)物品。通過這個(gè)游戲，讓學(xué)生初步體驗(yàn)二分查找的思想。

2.新知探索（20分鐘）

內(nèi)容：首先講解二分查找的定義和特點(diǎn)，接著通過PPT展示二分查找的步驟和流程，包括如何確定中間位置、如何判斷并縮小搜索范圍。然后，通過一個(gè)有序數(shù)列的例子，在白板上演示二分查找的每一步操作，讓學(xué)生跟隨演示理解算法的原理。

3.互動(dòng)體驗(yàn)（15分鐘）

內(nèi)容：將學(xué)生分成小組，每組分配一個(gè)有序數(shù)列和要查找的目標(biāo)值，要求學(xué)生使用二分查找算法找到目標(biāo)值。學(xué)生在小組內(nèi)討論并執(zhí)行查找過程，教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生的疑問，并觀察學(xué)生的操作是否正確。

4.實(shí)踐應(yīng)用（5分鐘）

內(nèi)容：學(xué)生在計(jì)算機(jī)上使用編程軟件，根據(jù)課堂上學(xué)習(xí)的二分查找算法，編寫一個(gè)簡單的二分查找程序。教師提供程序框架和測(cè)試案例，學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成編寫，并運(yùn)行測(cè)試案例檢驗(yàn)程序的正確性。教師選取幾名學(xué)生展示他們的程序，并給予反饋。六、教學(xué)反思與改進(jìn)

1.教學(xué)反思：在本次課堂中，學(xué)生對(duì)二分查找的基本概念和步驟有了較好的理解，但在實(shí)際編寫程序時(shí)，部分學(xué)生對(duì)邊界條件的處理仍存在困難。此外，課堂討論環(huán)節(jié)的時(shí)間分配不夠充分，導(dǎo)致一些學(xué)生未能充分參與到小組討論中。

2.教學(xué)改進(jìn)：在今后的教學(xué)中，將增加邊界條件處理的練習(xí)環(huán)節(jié)，并通過更多樣化的案例幫助學(xué)生掌握。同時(shí)，調(diào)整課堂活動(dòng)的時(shí)間分配，確保每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與討論，提升課堂互動(dòng)性和學(xué)生的實(shí)踐操作能力。七、教學(xué)資源與支持

1.多媒體資源：

-圖片素材：準(zhǔn)備二分查找算法的流程圖，以及表示有序數(shù)列和查找過程的動(dòng)態(tài)圖示，幫助學(xué)生直觀理解算法步驟。

-視頻素材：錄制或選取有關(guān)二分查找算法應(yīng)用的實(shí)例視頻，如搜索引擎的查找機(jī)制，讓學(xué)生了解二分查找在實(shí)際中的應(yīng)用。

-音頻素材：制作或收集有關(guān)二分查找算法原理的講解音頻，供學(xué)生在課后復(fù)習(xí)時(shí)使用。

2.閱讀材料：

-教材輔助閱讀：提供與二分查找算法相關(guān)的背景資料，如查找算法的歷史發(fā)展，不同查找算法的對(duì)比分析等，幫助學(xué)生拓寬知識(shí)面。

-編程實(shí)踐指南：提供簡單的編程指導(dǎo)書籍或在線資源，指導(dǎo)學(xué)生如何使用編程語言實(shí)現(xiàn)二分查找。

3.實(shí)踐工具：

-編程軟件：安裝并提供學(xué)生使用的編程環(huán)境，如Python、Java等，以便學(xué)生能夠?qū)嶋H編寫和測(cè)試二分查找程序。

-算法測(cè)試平臺(tái)：使用在線的編程測(cè)試平臺(tái)，讓學(xué)生上傳自己的二分查找程序，進(jìn)行自動(dòng)化的測(cè)試和評(píng)估。

-算法練習(xí)冊(cè)：發(fā)放專門的算法練習(xí)冊(cè)，包含不同難度的二分查找練習(xí)題目，供學(xué)生在課后自主練習(xí)。

4.輔助教學(xué)資源：

-課堂練習(xí)題：設(shè)計(jì)一系列的課堂練習(xí)題目，用于鞏固學(xué)生對(duì)二分查找算法的理解和應(yīng)用。

-答案與解析：提供所有練習(xí)題的答案和詳細(xì)解析，幫助學(xué)生自我檢查和糾正錯(cuò)誤。

-互動(dòng)式學(xué)習(xí)工具：利用互動(dòng)式學(xué)習(xí)軟件，如在線問答系統(tǒng)，讓學(xué)生能夠即時(shí)提問并獲得反饋。

5.教師支持材料：

-教學(xué)指導(dǎo)手冊(cè)：為教師提供詳細(xì)的教學(xué)步驟和策略，包括如何引導(dǎo)學(xué)生理解二分查找算法，如何組織課堂討論等。

-教學(xué)評(píng)估工具：提供評(píng)估學(xué)生理解程度和學(xué)習(xí)成果的工具，如測(cè)試卷、問答卡片等。八、九結(jié)語

同學(xué)們，今天我們一起學(xué)習(xí)了二分查找算法，這個(gè)算法雖然簡單，但非常實(shí)用，它可以幫助我們?cè)诖罅康臄?shù)據(jù)中快速找到我們想要的信息。希望大家能夠通過今天的課程，不僅理解了二分查找的原理，還能夠熟練地運(yùn)用它。在接下來的時(shí)間里，我會(huì)給大家提供一些練習(xí)題，希望大家能夠利用課余時(shí)間多加練習(xí)，鞏固所學(xué)知識(shí)。記住，學(xué)習(xí)編程不僅要理解理論，更重要的是動(dòng)手實(shí)踐。如果遇到任何問題，隨時(shí)可以來找我，我們一起解決。希望大家能夠?qū)⒔裉鞂W(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際中，不斷提高自己的編程能力。加油！九、作業(yè)布置與反饋

作業(yè)布置：

1.編寫一個(gè)完整的二分查找程序，要求能夠處理不同的輸入數(shù)據(jù)，并在程序中添加注釋，解釋每一步的操作。

2.完成教材第7課后的練習(xí)題，包括但不限于二分查找的步驟填空題、算法分析題以及編寫查找代碼的題目。

3.閱讀教材中提供的背景資料，了解二分查找算法的應(yīng)用場景和優(yōu)勢(shì)。

具體作業(yè)要求如下：

-作業(yè)1：編寫二分查找程序，要求程序能夠接受用戶輸入的有序數(shù)列和目標(biāo)值，輸出目標(biāo)值的位置（如果存在）。程序中必須有對(duì)邊界條件的處理，以及對(duì)數(shù)列是否有序的檢查。

-作業(yè)2：練習(xí)題分為兩部分，第一部分是理論題目，要求學(xué)生填寫二分查找的步驟；第二部分是編程題目，要求學(xué)生根據(jù)給定的有序數(shù)列和目標(biāo)值，實(shí)現(xiàn)二分查找算法。

-作業(yè)3：閱讀教材中關(guān)于二分查找算法的歷史發(fā)展和應(yīng)用背景的內(nèi)容，寫一篇短文，總結(jié)二分查找算法的特點(diǎn)和應(yīng)用場景。

作業(yè)反饋：

在收到學(xué)生的作業(yè)后，我會(huì)及時(shí)進(jìn)行批改和反饋。以下是反饋的具體內(nèi)容：

-對(duì)程序代碼的反饋：我會(huì)檢查每個(gè)學(xué)生提交的二分查找程序，確保程序能夠正確運(yùn)行。對(duì)于程序中存在的問題，我會(huì)指出具體的錯(cuò)誤，如邏輯錯(cuò)誤、語法錯(cuò)誤或邊界條件處理不當(dāng)，并給出修改建議。