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1、对分查找算法及程序实现对分查找算法及程序实现设计者 边楚女单位浙江省瑞安中学 教材浙江教育出版社 算法与程序设计 适用范围 选修模块 课时一 课时 联系方式一、一、设计设计思想思想对分查找是计算机科学中的一个基础算法。对于一个基础算法的学习，同样可以让学生在一定的情境下，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程。本堂课以一个游戏暖场，同时激活学生的思维，引导学生去探索游戏或生活背后的科学原理。为了让学生在教师的引导下能自我解析算法的形成过程，本课分解了问题动作，找出问题的全部可能情况，在对全部可能情况总结归纳的情况下，得出对分查找的基础算法，最后在程序中得到实现，从而使学生
2、建立起对分查找算法形成的科学逻辑结构。二、教材分析二、教材分析本本课课的的课课程程标标准内容：准内容：（一）计算机解决问题的基本过程（1）结合实例，经历分析问题、确定算法、编程求解等用计算机解决问题的基本过程，认识算法和程序设计在其中的地位和作用。（三）算法与问题解决例举 C 查找、排序与问题解决（2）通过实例，掌握使用数据查找算法设计程序解决问题的方法。本本课课的的 学科教学指学科教学指导导意意见见 内容：内容：基本要求：1.初步掌握对分查找算法。2.初步掌握对分查找算法的程序实现。教材内容教材内容：第二章 算法实例 2.4.3 对分查找和第五章 5.4 查找算法的程序实现，课题定为对分查找
3、算法及程序实现，安排两个课时，第一课时着重是对分查找算法的形成和初步程序实现，第二课时利用对分查找算法解决一些实际问题的程序实现，本教学设计为第一课时。从课程标准和学科教学指导意见对本课教学内容的要求来看，要求学生能从问题出发，通过相应的科学步骤形成对分查找的算法。对学生来说，要求通过这一课时的学习能初步掌握或了解对分查找的前提条件、解决问题的对象，明确对分查找算法结构和对分查找的意义。三、学情分析三、学情分析学生应该已经掌握程序设计的基本思想，掌握赋值语句、选择语句、循环语句的基本用法和 VB 基本操作，这节课学生可能会遇到的最大问题是：如何归纳总结对分查找解决不同情况问题的一般规律，鉴于此
4、，在教学中要积极引导学生采取分解动作、比较迁移等学习策略。四、教学目四、教学目标标知知识识与技能与技能：理解理解对分查找的概念和特点，通过分步解析获获取取对分查找的解题结构，初步掌握对分查找算法的程序实现。过过程与方法程与方法：通过分析分析多种不同的可能情况，逐步归纳归纳对分查找的基本思想和方法，确定确定解题步骤。情感情感态态度与价度与价值观值观： ：通过实践体体验验科学解题的重要性，增增强强效率意识和全局观念，感受感受对分查找算法的魅力，养成养成始终坚持、不断积累才能获得成功的意志品质。五、重点五、重点难难点点教学重点和难点：分解并理解对分查找的过程。六、教学策略与手段六、教学策略与手段1、
5、教学线索：游戏引领-提出对分查找原理- 解析对分查找的算法特征-实践解决问题。2、学习线索：分解问题-归纳问题-实践提升，在三个阶段的不断推进中明确对分查找算法，总结规律。七、教学七、教学过过程程1、新、新课导课导入入（ （1） ）热热身身：游戏（2 分钟）教师展示一件特色物品，让一个学生来猜这个物品的价格，其他学生只需要根据这个学生猜出的价格提示“高了”或是“低了”，如果学生能在五次内猜对这个物品的价格，就把这件物品“赠送”给他。（ （2） ）讨论讨论： ：你觉得怎么样猜可以猜的快一点呢？有什么技巧吗？你从这个游戏当中得到什么启示？(3 分钟)（ （3）教）教师师引引导导： ：这个世界不是缺
6、少问题，而是缺少发现，其实在这个游戏的背后，含有一个非常经典的算法。引出对分查找的的概念。2、新、新课课： ：教学步教学步骤骤一：分析一：分析对对分分查查找的原理和思想。找的原理和思想。（3 分钟）（1）对分查找是效率很高的查找方法，但被查找的数据必须是有序的。（2）首先将查找的数与有序数组内处于中间位置的数据比较，如果中间位置上的数与查找的数不同，根据有序性，就可确定应该在数组的前半部分还是后半部分继续查找。（3）在新确定的范围内，继续按上述方法进行查找，直到获得最终结果。教学步教学步骤骤二：分解二：分解对对分分查查找算法找算法（5 分钟）假假设设： ：用一个数组 d（1 to 10）来存放
7、升序的元素序列，用 i 表示查找范围的起始位置的下标，j 表示终止位置的下标,mid 表示中间位置元素的下标。（1（第一种情况：要找的第一种情况：要找的值值在后半部分；在后半部分；以查找键 KEY=48 为例分析第一次比较：范围 d(1)d(10),mid= (1+10)2, d(mid)key then j=mid-1用分支结构实现。18171510ijmi dd(4)d(3)d(2)d(1)1817d(4)d(3)ijmid18d(4)i,j,mid52484535272218171510d(10）d(9)d(8)d(7)d(6)d(5)d(4)d(3)d(2)d(1)ijmi d(2)继
8、续进行重复查找的条件： ij，用循环结构实现。教学步教学步骤骤五：构建五：构建对对分分查查找的流程找的流程图图教学步教学步骤骤六：六：对对分分查查找算法的初步程序找算法的初步程序实现实现。 。教师事先设计好 Vb 窗体，学生只需要在相应的程序体输入代表算法思想的关键语句。附主要程序体：Private Sub Command2_Click()Dim key As Integer, mid As Integer, i As Integer, j As Integerkey = Val(Text1.Text)i = 1: j = 10Do While i d(mid),那么 i=mid+1 否则 j
9、=mid+15、重复上述的 3,4 步，直到 i 超出 j(或者理解为 i=j 不成立，所以不能用 for next,而要用 do while 语句）6、如果有找到 key,那执行第 4 步（1）步后应该输出找到的位置后退出程序，如果不退出，说明 key 没有找到，所以在相应位置要输出“找不到”。教学步教学步骤骤七：七：评评价。价。评价学生的程序实现情况，并讨论或实践问题：如果是降序序列，该怎么样改动程序？如果序列元素不是 10 个，而是 100 个或更多呢？教学步教学步骤骤八：八：总结总结提升。提升。（1）由于对分查找过程中的每次比较都能使得搜索空间减半，对分查找将不会使用超过 log2n
10、次比较来找到目标值。（2）提升对分查找算法的实际意义：同学们可能还没有意识到二分查找是多么高效，那不妨设想一下在一个包含一百万个人名的电话簿中找一个名字，二分查找可以让你不超过 21 次就能找到指定的名字。如果你能够将世界上所有的人按照姓名排序，那么你可以在 35 步以内找到任何人。八、作八、作业业： ：1、以下的三组元素序列能采用对分查找法来查找吗？(1) 19，33，35，53，56，67，78，99 (2)53，35，67，78，56，99，33，19(3)99，67，56，45，33，10，9，1，0，-92、设计一个能用对分查找算法思想解决的实际问题。【参考资料参考资料】网网络络文章文章类类http:/
