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视频标签：算法的程序实现,二分法查找
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视频课题：教科版高中信息技术算法与程序设计第三章《算法的程序实现》3.3.3二分法查找-湖北省优课
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《二分法查找》教学设计
一、 教学内容分析
1. 本节课选自教育科学出版社03版选修1《算法与程序设计》第三章《算法的程序
实现》——3.3.3二分法查找。本节课的设计初衷是希望学生在掌握了程序设计的基本语法知识后，结合具体的算法尝试对实际问题进行分析与解决。二分法作为查找算法中较为基础的算法，易于理解，其涉及到的核心代码也不算复杂，非常适合高中编程初学者学习以进一步培养运用计算思维解决实际生活中的问题的能力。 2. Python作为当今程序设计领域最为流行的语言之一，其设计初衷在于关注运用计
算机程序设计进行问题求解的计算部分，因而编程人员不必将注意力分散到编程的其它环节，能够充分发挥计算思维在程序设计中的作用。同时，Python具有非常接近自然语言的语法规则，通俗易懂，进一步降低了学习使用门槛，非常适合高中阶段的编程初学者学习，因而本次课选择Python作为程序设计使用语言。
二、 学习者分析
本次课的授课对象为2018级高一学生。这个阶段的学生，思维活跃，学习精力旺盛，学习兴趣浓厚，愿意尝试新鲜事物，因此对于“程序设计”这个新鲜事物，学生们大都抱有较高的兴趣。但同时要指出的是，目前大部分学生对于程序设计了解不多，没有熟练掌握编程的基本方法与步骤，容易在学习过程中产生畏难情绪。在此前的学习中，我已经带领学生们进行了初步的Python编程学习，了解了运用Python进行编程的基本方法以及Python中基本的语法元素、语句。向处在这个阶段的学生进行算法运用教学以及计算机编程进行实际生活中的问题求解教学，能够进一步强化学生对于编程的理性认识，提升学习积极性。
三、 教学目标设置
1. 知识与技能
理解使用二分查找法的一般步骤，能够使用简洁的语言进行算法描述； 能够识读流程图以及对应的伪代码 2. 过程与方法
能够结合流程图和伪代码对程序代码进行补全；
能够运用二分查找法解决实际生活中的问题并进行算法描述； 3. 情感态度价值观
理解二分查找相对于顺序查找的优势与局限性； 能够有意识地使用二分法解决生活中的问题；
体会开发一种算法以提高生产效率的重要性，并明白人类社会发展的原始动力就来自于对现有状态的不满足，并以此为动力努力学习。
四、 教学重难点
1. 重点：理解二分查找法的一般步骤及流程图描述；应用二分查找法解决实际问题。 2. 难点：二分查找法的代码理解与补全。 五、 教学媒体与资源
本堂课使用的教学媒体包括：装有云课堂系统的学生机房，配备触摸大屏的教学一体机。
本堂课使用的教学资源包括：ppt课件、电子版课堂导学案。 六、 教学实施过程 教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
1. 课程导入（2分
列举生活中的几个
思考教师提出的问
1) 通过列举生活
钟） 常见的关于“查找”的事例，并提问我们熟知的查找方法有哪些，效率如何
题 中的事例，吸引学生的注意力，同时通过提问自然地引出下一步的教学环节
2. 知识讲授（8分
钟）
展示随机排列数字的“表格一”，并提问可以使用哪种方法进行查找；
展示按升序排列数字的“表格二”，并请学生思考还能想到哪种效率更高的查找方法，并请学生上台进行演示
讨论在两种表格中
查找某个数字的方
法，并配合教师完成
对顺序排列元素的
表格进行查找的游
戏
通过两种查找方法
的对比，以及学生参
与的小游戏，让学生
对“二分查找法”的高
效性形成初步认识
3. 课堂反馈（4分
钟）
展示一道课堂练习
题让学生现场完成。
运用plickers帮助我及时获取学生的学习情况反馈，之后对
练习题进行简单的
完成课堂练习题并
及时反馈给教师
通过课堂练习题进
一步体会“二分查找”
对于查找效率的提
升。（查找范围越大，
效率提升越明显）
讲解
4. 深入学习（10分
钟）
对二分查找法的使
用步骤进行较为严
谨的描述
配合教师的讲解，从
较为理性的层面（算
法描述）去理解二分
查找法
通过对算法 的描述
与讲解，使学生对二
分查找法形成初步的理性认知，为接下
来进行代码补全做好准备。
5. 难点突破（5分
钟）
让学生完成导学案任务二：根据给出的流程图与伪代码补
全程序并运行；
对于部分能力较强
的学生可以鼓励他
们对程序作出合理优化，并在全班进行演示（分层教学） 根据导学案提供的
流程图与伪代码补
全导学案中空缺的
代码。
通过补全代码，让学生在理性层面深入
理解二分查找法的思想；明白如何通过编程在计算机中实
现二分查找，进一步锻炼编程水平
6. 实际应用（8分
钟）
给出工程师维修电话线的问题，之后简
单讲解运用计算思维解决实际生活中的问题的步骤，之后让学生讨论思考如
讨论交流，尝试运用二分查找法进行实际问题求解并进行算法描述
能力迁移，通过总结二分查找法的使用过程与方法，灵活运用到解决实际生活中的问题上去，感受二分查找法对生产
何使用所学的算法解决这一问题，并完成导学案任务三——对该问题的解法进行算法描述
生活的帮助以及对于计算思维的实际运用。
7. 总结提升（2分
钟）
总结本堂课所学的
“二分查找法”的相关知识；之后引出本堂
课的情感态度总结。 体会算法创新对生
产生活带来的巨大提升，鼓励培养不满足于现状，不断创
新，不断前进的价值
观
从情感态度价值观层面对学生进行教育，提升本节课的思想高度
七、 教学设计评价及反思
本节课的教学设计参考了最新发布的《2017版普通高中信息技术课程标准》（以下简称《标准》）中的相关指导思想。例如《标准》中指出，“高中信息技术课程应兼重理论与实践，将知识建构、技能培养与思维发展融入到运用数字化工具解决问题和完成任务的过程中”。同时《标准》还指出课程应该发展学生的“计算思维”，鼓励学生在不同情境中运用计算思维形成解决问题的方案。而对于“计算思维”的解释，《标准》中提到：“具备计算思维的学生能够在信息活动中采用计算机可以处理的方式界定问题，抽象特征，建立结构模型，合理组织数据；能够运用合理的算法形成解决问题的方案并迁移到其它问题解决中......”
《二分法查找》这一小节的内容处于教材中承上启下的部分。学生刚刚学习了
Python编程的基本语法元素以及编程方法，但是还不具备直接设计程序解决实际问题的能力。而本章节设计的目的就在于教会学生如何运用已有知识与合理算法解决实际问题，最终逐渐学会独立编程，解决实际生活中的问题。
因此，在本节课的教学设计中，我十分关注学生的知识建构过程。从学生的角度出发设计了一系列的教学活动，比如 “游戏式的引入“、”观察总结“、“运用ppt动画来进行过程演示”、 “讨论交流”等等。这一系列的教学活动的设置意义在于顺应学生的知识建构习惯：从“观察讨论”、“尝试描述”再到“理性学习“、“实际应用”，最后进行“总结提升”。这样的安排体现了学习者在学习过程中的主体地位，教师作为引导者，通过设置导学案任务帮助学生进行知识建构。
同时，由于高中信息技术课强调实践的重要性，我在教学设计过程中十分重视理论联系实践，包括识读流程图及伪代码来理清思路，以便进行编程训练；讨论实际问题的解决方案，都在体现这一重要的指导思想。
课堂教学效果的及时反馈也是我比较关注的一个部分。在进行新知讲授之后，我设置了一道比较简单的课堂练习题供学生完成，同时我利用“plickers”这一工具帮助我及时获取全班同学的练习题完成情况，以便我对于教学节奏进行及时的调整。
需要特别指出的是，由于学生的编程水平参差不齐，我也注意到了需要进行一定的分层教学。例如在“5.难点突破”环节，对于具有较为扎实的编程水平的同学，我鼓励他们独立思考并将程序的运行情况在全班进行演示。而对于基础较薄弱的同学，我也通过提供流程图及伪代码的形式，帮助他们完成这一环节。这样的设置既考虑了基础较好的学生的更高层次教学要求，也照顾了基础薄弱的同学的合理需求，帮助他们完成任务，建立自信。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
