二分查找 教案（表格式）五下信息科技

教学设计
课 题 第7课 二分查找
课时安排 1课时 课前准备 导学单、课件
教材内容 分 析 本课教学的是通过探寻宝藏情景中两个层次的活动体验，引导学生经历寻宝次数从偶然性到必然性的减少过程，了解二分查找的原理，体验在有序数组中二分查找的高效性，为后面学习二分查找的程序编写作铺垫。
设计理念 信息科技课程重点强调 “计算思维”的培养，通过游戏教学将抽象、复杂的计算机原理形象化、简单化，是学生们了解计算机的工作原理，旨在让学生们在学习程序之前探寻、领悟计算机动作及其解决问题的思想，并且开发他们的计算思维来提高解决问题的能力。
学情分析 小学五年级的学生在之前的学习中从未接触过二分查找，没有任何基础，且数学学习基础也不能达到此课的要求，所以本课中不强调向上取整或向下取整指令，只让学生知道找中间位置的方法来体验二分查找的思维过程，体验其优越性。本课用游戏和活动等学生感兴趣的方式进行教授，从而对二分查找的原理进行理解，促进学生思维的拔节生长，感受二分查找在大数据中查找信息的优势。
教学目标 1.通过“探寻宝藏”的活动，体验二分查找的思维过程，探索二分查找的方法，从而了解二分查找的原理。 2.通过体验活动来体会二分查找在大数据中查找信息的优势。
教 学 重难点 重点：认识到采用不同方法解决同一问题时可能存在时间效率上的差别。 难点：了解二分查找法的特征与效率，并应用于实际问题的解决中。
教学过程
教学环节（一） 师生活动 一、创设情，激趣引入新课 （一）创设寻宝情景，激发兴趣 在80个宝箱中，只有一个宝箱内藏有宝藏，尝试通过提问的方式寻找出宝藏。 （二）学生角色体验，提问寻宝。 寻宝规则：寻宝人向藏宝人随意提问，藏宝人只回答Yes或No，其余学生记录提问次数。 生1：是18吗？62吗？……（随机猜） 生2：是奇数吗？在第5排吗？比10大吗？……（排除法） （三）对比提问次数，揭示课题 对比寻宝人的提问次数，提问：有没有一种问法能快速寻到宝藏呢？今天我们就一起去探究一下。揭示课题。
设计意图 通过在80个有序排列的宝箱中找出宝藏的游戏，用只回答Yes或No的方式来进行猜测，让学生体会随机猜测的困难，引发探究欲望。
教学环节（二） 师生活动 二、合作探究，探索二分查找 （一）活动一：探索“寻宝秘籍” 借助导学单，四人小组合作探索在有序排列的80个宝箱中提问找出宝藏。 1.明确合作要求 课件出示合作要求，指名读合作要求，其他同学认真倾听。 2.小组合作探究 按照导学单要求，组长组织学习，尝试用一直用同一种提问方式寻宝。合作前强调注意事项：（1）藏宝人不能让其他同学看到“宝藏信息①”；（2）寻宝人每次提问方式相同，一直用这种方式问下去，直到找到宝藏，如果提问方式不同，藏宝人不回答。 3.教师巡视指导 学生合作过程中，教师巡视指导学生分工情况和提问方式，直到找出宝藏。 4.展学反馈结果 5.教师小结 引导学生总结寻宝活动一的思维过程，对提问方式进行归纳提炼，引出下一个活动。 师：有没有一种问法，既能缩小范围、又确定位置，让我们每次都很快的找到宝藏呢？小组再次合作，找出寻宝秘籍。
设计意图 通过小组合作讨论，用寻宝的方法进行思维搭建，经历思维过程：用“是什么”的问法能确定结果，但得到结果的次数是有偶然性的；用“( )之间”能缩小范围，但不能确定结果。进而引导学生将两者方法进行结合，既能确定结果，又能让得到结果的次数确定在一定范围内。
教学环节 （三） 师生活动 （二）活动二：找出“寻宝秘籍” 1.自学，观看微视频 观看“寻宝秘籍”视频，思考：视频中寻宝人第1次提的什么问题？每次提问后查找范围有怎样的变化？ 生：≥40吗？（NO）；≥20吗？（NO）；≥10吗？（NO）；…… 视频中宝藏编号为2号，最快提问6次寻到宝藏。 2.再次合作，找出秘籍 四人小组依据导学单的合作要求再次分工合作学习。用学习工具帮助寻宝。 3.小组展示反馈 课件出示展学要求，小组根据展学要求，演示寻宝过程，借助“展学小助手”进行寻宝总结。 4.教师小结 第一次提问≥40吗？是为了找到80个宝箱的中间位置，将查找范围缩小一半，第二次问≥20吗？也是为了找到20-40的宝箱的中间位置，将范围再次缩小一半……像这样在有序排列的数据中，从中间位置开始，每次将范围缩小一半，这样的查找的方法就是二分查找，这种方法有利于我们快速找到宝藏。
设计意图 小组再次合作讨论，通过缩小查找范围，激发学生的探索欲望。体验用“=”（确定）和“>或<”（缩小范围）相结合的方法，从中间位置开始查找范围缩小一半，重复以上过程得出方法——二分查找。活动中，用导学工具辅助学生查找宝藏，让思维过程可视化，帮助学生体验二分查找的思维过程，感受算法的优越性。
教学环节 （四） 师生活动 （三）运行程序，体验二分查找 活动三：体验程序 在有序排列的80个宝箱中用了6次或7次提问就找到了宝藏在71号宝箱内，如果是在800个、8000个、80000个、800000个宝箱内找出71号宝箱又需要多少次呢？ 1.出示体验要求，教师演示 （1）打开电脑桌面二分查找程序。 （2）修改最大数，将最大数设为800或8000，体验二分查找的优越性。 2.学生运行程序，对比观察 学生运行二分查找程序，修改最大数为800或8000……，对比观察找到71号宝箱的提问次数。 3.展示反馈小结 数据扩大10倍，只需要多提问3次就可以将查找范围缩小到前一个查找范围内，说明在大数据中进行数据查找，二分查找具有非常高效的特点。 4.明晰算法 1、我们用二分查找法可以在任何的一组数里，查找到目标数吗？ 如：在1，58，32，9，2，10，70……109，30的数据里找58，可以吗？ 2、当数据量很大时，用二分查找法，如何找中间值？ 学生观看视频，小组交流讨论，小组派代表回答，给小花奖励。 师生共同归纳二分查找法的特征，以及取中间数的公式。
设计意图 在初步了解算法的基础上，深入了解算法，了解二分查找法的特征，知道二分查找法的优缺点，掌握中间值下标的求解公式，为日后编写程序打下基础。
教学环节 （五） 师生活动 三、课堂总结，算法应用延伸 1. 通过今天探寻宝藏的学习，你们有什么收获？ 2.总结延伸：通过今天探寻宝藏活动，体验了二分查找法的优越性，希望大家能在今后的学习和生活中运用今天所学去不断尝试和探索，遇到困难时能根据具体情况去优化解决方案，选择最优的解决策略。
设计意图 梳理重点，巩固所学，趣味拓展，激发学生学习积极性。
板书设计 二分查找 （折半查找法） 排序：据按照一定的顺序排序 折半：将整个序列一分为二 确定查找的上限、下限、中间值
课件设计
教学反思 本节课借助寻宝情境，告诉大家在寻宝的过程中，我们所做的“寻”其实就是“查找”。通过探究寻宝秘籍，带大家认识了二分法缩小查找范围的过程，掌握了头部数字和尾部数字变化的规律，并请同学完整地用自然语言描述二分查找的算法，最后用“Scratch”软件验证。 整堂课环节紧凑，通过一步步的引导，层层剖析，带学生们实现并验证了二分查找。