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浙江省瑞安市上海新纪元高级中学高三技术说课稿:10.16对分查找算法
授课内容
授课时数
授课班级
授课人数
授课地点
授课时间
设计思路
本节课以浙江省瑞安市上海新纪元高级中学高三学生的认知水平为依据,围绕教材中的“对分查找算法”这一核心内容展开。通过引导学生回顾已学的二分查找算法,自然过渡到对分查找算法的讲解与演示,让学生在理解基本概念的基础上,掌握对分查找算法的原理和应用。通过实例分析和上机实践,提高学生的算法设计与分析能力,为后续学习打下坚实基础。
核心素养目标分析
本节课核心素养目标旨在培养学生的信息素养、算法思维与创新意识。通过学习对分查找算法,学生能够理解算法的基本概念,提高分析问题和解决问题的能力。同时,通过算法的实际应用,培养学生的计算思维,使其能够将理论知识应用于实际情境中,增强创新意识。在课堂实践中,注重培养学生的团队协作能力和自主探究能力,促进其综合素质的提升。
教学难点与重点
1.教学重点
本节课的教学重点是让学生理解和掌握对分查找算法的原理及其实现过程。具体包括:
-对分查找算法的基本概念和步骤:通过实例演示,使学生明白对分查找是如何在有序数组中高效查找目标值的。
-对分查找算法的时间复杂度分析:引导学生理解对分查找算法的时间复杂度为O(logn),并比较其与顺序查找的效率差异。
-对分查找算法的编程实现:通过编写代码,让学生实践对分查找算法,加深对算法逻辑的理解。
2.教学难点
本节课的教学难点主要涉及以下几个方面:
-对分查找算法的初始条件判断:学生容易忽略查找前数组必须是有序的,以及如何确定初始的查找区间。
-中间索引的计算方法:学生可能会混淆中间索引的计算公式,即mid=(low+high)/2的写法,需要注意整数除法的特性可能导致的偏差。
-循环终止条件的判断:学生对循环何时结束以及如何更新查找区间容易混淆,如判断条件mid!=low和mid!=high的应用。
-对分查找算法的代码调试:在实际编程中,学生可能遇到边界条件处理不当导致的错误,例如数组越界或查找失败时的处理逻辑。
教学资源准备
1.教材:确保每位学生配备《高中信息技术》教材,以便于学生跟随课堂进度自主学习。
2.辅助材料:准备PPT课件,包含对分查找算法的流程图、伪代码和案例分析,以及算法效率对比的动画演示。
3.实验器材:计算机实验室,每台计算机均安装有编程软件,如VisualStudio或Code::Blocks,以便学生进行算法编程实践。
4.教室布置:将学生分成若干小组,每组配备一台计算机,方便学生进行小组讨论和编程实验。
教学过程
1.导入新课
同学们,大家好!今天我们将学习一种高效的查找算法——对分查找算法。在正式学习之前,我想请大家回顾一下我们之前学过的二分查找算法,它有什么特点?它适用于哪种类型的数组?对,二分查找算法只能应用于有序数组,并且它的时间复杂度是O(logn)。那么,对分查找算法与二分查找算法有什么区别和联系呢?今天我们就来探究这个问题。
2.知识讲解
首先,我们来了解一下什么是对分查找算法。对分查找算法也是一种在有序数组中查找特定元素的算法,它的基本思想是将待查找区间分成两半,每次都缩小查找范围。接下来,请大家看教材PXX页,我们一起来学习对分查找算法的步骤。
(1)对分查找算法步骤
-确定查找区间的初始范围,即数组的首尾索引。
-计算中间索引mid,mid=(low+high)/2。
-比较中间索引位置的元素与目标值:
-如果相等,则查找成功,返回mid。
-如果中间元素大于目标值,则在左半区间继续查找,更新查找区间为[low,mid-1]。
-如果中间元素小于目标值,则在右半区间继续查找,更新查找区间为[mid+1,high]。
-重复步骤2和3,直到查找成功或查找区间为空。
(2)对分查找算法的时间复杂度
对分查找算法的时间复杂度为O(logn),这是因为每次查找都将查找区间减半,所以查找次数是对数级别的。
3.实例分析
现在,我们来看一个具体的例子,以加深对对分查找算法的理解。请大家跟随我的思路,我们以数组[1,3,5,7,9,11,13,15,17,19]为例,目标值为7,我们如何使用对分查找算法找到它呢?
-初始查找区间为[0,9]。
-计算中间索引mid=(0+9)/2=4。
-数组中索引4的元素是9,大于目标值7,因此在左半区间[0,3]继续查找。
-计算中间索引mid=(0+3)/2=1。
-数组中索引1的元素是3,小于目标值7,因此在右半区间[2,3]继续查找。
-计算中间索引mid=(2+
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