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(共24张PPT)
第8课
算法的多样性
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同一问题存在多种算法
一起学习
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同一问题的多种算法验证
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一起来讨论
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一起来讨论
下图中，童童从学校到家有哪几条路可以走？
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一起来讨论
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一起来讨论
现实中，解决一个问题的算法往往具有多样性，即可用不同的算法来解决同一个问题。
例如，解决猜数字游戏问题，除了前面学过的算法外，还可以采用顺序查找和二分查找算法。
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问题分析
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问题分析
策略一:按顺序依次查找。
依次将1，2，3，···，99，100(或100，99，98，···，2，1)与da比较，直到找到为止。
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问题分析
策略二:取中间数查找
1~100范围内的数是依次增加的，依据该有序性可依次取中间数来查找。先取1~100的中间数50与da比较，若da等于50，则查找成功;若da小于50，则取1~49的中间数25与da比较:若da大于50，则取51~100的中间数75与da比较··..··如此反复，直到找到为止。在1~100范围内查找目标数37的过程如下所示:
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问题分析
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问题分析
计算机中的“查找”指根据所给条件找出满足条件的对象，即在存储的一批数据内找出一个特定的数据，或者确定在这批数据内是否存在这样的数据。
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问题分析
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解决问题的多种算法设计
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解决问题的多种算法设计
算法一:顺序查找。
假设目标数为37，并用变量da表示，取到的数用变量cai表示。
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解决问题的多种算法设计
算法二:二分查找。
假设目标数为37，并用变量da 表示，计算得到的中间值用变量cai 表示，用变量cz 和zz 表示可取数的范围，初始查找范围为 1~100，则cz的初值为1，zz的终值为100。
任务二：查找算法流程图
1.掌握顺序查找和二分查找的算法流程图；
2.使用流程图软件draw.io绘制或补充流程图。
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解决问题的多种算法设计
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解决问题的多种算法验证
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解决问题的多种算法验证
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解决问题的多种算法验证
想一想：
上述程序中，若变量da的值为137，则程序运行结果是什么 若要显示对应提示，则应如何修改程序
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解决问题的多种算法验证
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解决问题的多种算法验证
算法二的流程图验证:
根据上述算法二的流程图，可通过表格的形式列出变量cz、zz和cai的值来验证该算法。
通过3次循环，找到数37
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解决问题的多种算法验证
试一试：
若变量da的值为137，请用表格的形式列出变量cz、zz和cai的值
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一起来练习
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课堂总结
1.解决同一问题，可以采用不同的算法，体现了算法的多样性。
2.顺序查找，就是在一定的范围内依次查找符合条件的值，直到找到为止。
3.二分查找法，就是在一个有序的范围内，依次取中间数来查找，直到找到为止。
4.可通过编写程序验证、列出流程图的执行验证等多种方式验证算法《算法的多样性》教学设计
一、学习内容分析
《算法的多样性》是浙江教育出版社《义务教育教科书信息科技》六年级上册第二单元《算法的效率》第1课。前面的学习中，已经介绍了利用算法解决问题的过程，问题分析、抽象与建模、设计算法、验证算法等过程来解决问题。为了让学生能体验多种算法解决同一个问题，本课将猜数字的过程看作“查找”问题，引入了两种查找策略，即按顺序依次查找和取中间数查找，分别对应顺序查找算法和二分查找算法。本课的练习活动主要是让学生讨论查找目标数、查找范围与查找顺序等要素。例如，在“想一想”栏目中，当目标数超出查找范围时，顺序查找算法如何优化？通过对该问题的思考，让学生意识到算法有待完善，逐步形成算法优化的意识。在“试一试”栏目中，当目标数超出查找范围时，二分查找算法的执行过程应该是怎样的？通过该问题的动手实践，让学生进一步理解二分查找算法的思想以及解决问题的过程。在“练习”栏目中，如果把顺序查找的顺序倒过来，相应算法和程序如何修改？通过该问题的解决，让学生体验利用计算机程序解决问题的过程。
二、学情分析
学生在第一单元中已经学习了利用算法解决问题的过程，针对某个问题，初步具备了通过问题分析、抽象与建模、设计算法、验证算法等过程来解决问题的能力，也体验了猜数字游戏问题解决的过程，对猜数字游戏的情境已有所了解。为了让学生能体验多种算法解决同一个问题，本课将猜数字的过程看作“查找”问题，引入了两种查找策略，即按顺序依次查找和取中间数查找，分别对应顺序查找算法和二分查找算法。
三、学习目标
教学目标 核心素养指向
1.通过设计猜数字游戏的算法，理解顺序查找和二分查找的思想，树立使用多种方法解决同一个问题的意识。 2.通过验证猜数字游戏的算法，初步掌握顺序查找和二分查找的程序设计方法，提高算法实现的能力。 【信息意识】 树立使用多种方法解决同一个问题的意识【计算思维】 理解顺序查找和二分查找，以及二者的区别
四、教学重难点
教学重点：设计猜数字游戏的多种算法。
教学难点：实现及验证猜数字游戏的多种算法。
五、课前准备
1.网络教室、Python编程环境。
2.童童家到学校的图片。
3.猜数字游戏的二分查找程序。
设计思路
本课建议采用项目化学习方式，比如，围绕“你还能用哪种算法来解决猜数字游戏”这个驱动性问题，让学生展开持续性的学习。安排“小组猜数”环节，学生三人一组，模拟猜数字游戏。一个学生设定目标数，另一个学生猜数，第三个学生记录猜数过程。教师通过引导，让学生归纳出按顺序依次查找和取中间数查找这两种策略。再通过教材中表格的形式和“试一试”栏目，让学生统计在1~100 范围内查找目标数37分别需要比较的次数，以此理解两种策略查找数字的过程及思想。
七、学习过程
（一）视频导入，引出新知
教学内容与活动 设计意图
1.视频导入，讨论思考 小试身手，找出合适的路线。 2.引出主题，提出目标 现实中，解决一个问题的算法往往具有多样性，即可用不同的算法来解决同一个问题。 知识迁移，设置生活情境快速引起学生兴趣。
（二）项目引领，学习新知
教学内容与活动 设计意图
1.问题分析 (1)观看视频，学习“猜数字”游戏的算法描述，了解“猜数字”游戏本身是一个查找过程，针对此问题有多种方法解决（顺序查找、分段查找），思考：两种查找方法，说一说其区别。 (2)观看视频，结合教师讲解，理解查找过程的概念。 (3)活动一：小组讨论：按顺序查找，从1～100范围内找到37，需要查找多少次？ 2.解决问题的多种算法设计 （1）通过对比，掌握两种通用算法“顺序查找法”、“二分查找法”，了解两种查找法的流程图。 （2）活动二：小组合作探究，分析顺序查找法和二分查找法的流程图，带入数值进行分析，并补充两种查找法的流程图。 （3）小组相互帮助，投屏展示小组流程图，介绍绘制技巧或遇到问题，教师小结 3.解决问题的多种算法验证 （1）观看视频，读一读python程序，掌握顺序查找法的程序验证过程。思考讨论：若变量da改为137，程序的运行结果是什么？若要现实对应提示，应如何修改程序？ （2）活动三：观看视频，读一读流程图和表格的算法验证过程，掌握二分查找法的程序验证过程。思考讨论：若变量da改为137，请用表格的形式列出变量cz、zz和cai的值。 微课学习，掌握查找的基本知识。 知识迁移，掌握顺序查找的特点。 体验流程图的算法描述。 提升数字化创作实践能力。 形成合作与分享氛围 通过设置问题，提升问题解决能力及合作探究能力。 引导学生进一步思考，根据问题的变化调整和优化。
（三）拓展练习，总结提升
教学内容与活动 设计意图
拓展任务：若将变量cai的取值依次为100、99、……、2、1，则相应的算法程序应该怎么修改？ 总结今天所学。 巩固课堂知识

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