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第1课 《二分查找》教学设计
【教学目标】 1.认识二分查找算法，体会其在信息社会中的重要性； 2.能够用自然语言描述二分查找的算法步骤； 3.能够应用二分查找解决简单的生活问题。 【教学准备】 1.教学课件 2.学习任务单 【教学过程】 提出问题，引入新知 学校最近举办了一个比赛，经过激烈角逐产生了决赛名单。学校将入围学生姓名按首字母进行排列，并在公告栏张贴了名单。同学们都非常兴奋，想知道自己是否入围。可是，入围学生数量众多，我们如何才能在名单中快速找到自己的名字呢？ 结合情境，探究新知 （一）二分查找 1.提出问题：有一排巧克力，里面只有一块加了大量果仁，已知果仁比巧克力重，那么查找这块果仁巧克力的方法有哪些？ 方法一：从最左边开始，一块一块掰开找。 方法二：从中间掰开，称一称两边的重量。然后从重的一边再继续掰开称重。 两种方法都是常见的查找方法，能够在大量信息中准确找到所需信息。这种按照一半一半称重的方式，可以快速缩小范围，减少查找时间。这种查找方式就是最初的分半查找。 分半查找常用于查找大量相似物品中有非常明显不同的物品，通过一半一半对物品特征的比较，来确定目标物品的范围。当查找的内容从简单的物品发展到虚拟数据、信息，分半查找这一方式也演化为二分查找法。 2.提出问题：如何才能在入围名单中快速找到自己的名字呢？请同学说一说使用二分查找法解决该问题的过程。 （二）二分查找算法的描述 1.以1~100范围内找到39为例，描述二分查找法。 （1）找到搜索区域内的中间元素，搜索区域内中间元素是（1+100）÷2=50.5，取其左侧数50。 根据39<50，可以判定39位于50左侧，更新搜索区域为1~49搜索区域内中间元素是（1+49）÷2=25，25不是目标元素，继续比较。 【课堂任务一】 学生参考上述示例，继续完成查找过程，并记录每一步的中间值和新的查找范围，直到找到数字39为止。 （三）二分查找算法的应用 介绍二分查找在我们生活中的应用，如学校的体测数据储存系统可以根据学生姓名或体测数据分别排序，当我们需要查询某一学生的成绩或某一成绩都对应哪些学生时，系统就会使用二分查找算法进行查询。 让学生和同桌玩猜数字游戏。游戏规则：一个人确定一个范围内的目标数字，让其余人猜。每当有人猜一个数字后，确定目标数字的人会告诉大家这次的数是大还是小了。一直重复这个过程直到目标数字被猜出来为止。 【课堂任务二】 猜数字游戏：同桌两人合作，在1~50的范围内，使用二分查找法猜出一个设定的目标数字，并记录游戏过程。 步骤查找范围中间值比较结果 （大于/小于/等于）调整后的范围
讲解在1~50的范围内，利用二分法查找数字17的过程。 【课堂任务三】 当我们的小区停电时，需要电力工人找到电线的故障位置，然后进行维修，在寻找故障位置的过程中，电力工人通常会用到二分查找法。 假设某段线路一共有200根电线杆，请你描述一下电力工人使用二分查找法排查电线故障点的具体步骤，并分析这种排查方式的优势是什么。 三、总结延伸，巩固新知 1.回顾本节课所学内容。 2.学生自主学习教材第9页中阅读部分的内容，并说一说自己对顺序查找算法和树形查找算法的认识。 3.完成课后拓展：你能画出前面“猜数字游戏”的流程图吗？请尝试利用图形化编程软件编写一个小程序。

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