信息學(xué)競(jìng)賽七年級(jí)培訓(xùn)課程（課后延時(shí)課）教學(xué)設(shè)計(jì)

信息學(xué)競(jìng)賽七年級(jí)培訓(xùn)課程（課后延時(shí)課）教學(xué)設(shè)計(jì)主備人備課成員教學(xué)內(nèi)容分析本節(jié)課的主要教學(xué)內(nèi)容為《信息學(xué)競(jìng)賽七年級(jí)培訓(xùn)課程》中的第二章“算法基礎(chǔ)”，重點(diǎn)講解“順序查找”和“二分查找”算法。教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生已有知識(shí)聯(lián)系緊密，基于學(xué)生已掌握基本的計(jì)算機(jī)操作和編程思維，本節(jié)課將引導(dǎo)學(xué)生理解查找算法的概念，并通過(guò)實(shí)例讓他們體會(huì)算法在解決問(wèn)題中的高效性。在課本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際案例，使學(xué)生能夠運(yùn)用所學(xué)查找算法解決實(shí)際問(wèn)題，為后續(xù)學(xué)習(xí)更復(fù)雜算法打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)聚焦于培養(yǎng)學(xué)生的計(jì)算思維和信息素養(yǎng)。《信息學(xué)競(jìng)賽七年級(jí)培訓(xùn)課程》第二章“算法基礎(chǔ)”的學(xué)習(xí)，旨在讓學(xué)生通過(guò)查找算法的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，提升以下核心素養(yǎng)：1.發(fā)展問(wèn)題解決能力，通過(guò)分析問(wèn)題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)有效的查找方案；2.培養(yǎng)邏輯思維能力，理解算法的原理與邏輯結(jié)構(gòu)；3.提高信息處理能力，學(xué)會(huì)從大量數(shù)據(jù)中快速檢索所需信息；4.強(qiáng)化創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生探索不同的查找方法，優(yōu)化算法效率。通過(guò)這些目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，學(xué)生將能更好地適應(yīng)信息社會(huì)的發(fā)展需求。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是使學(xué)生掌握順序查找和二分查找算法的基本原理與應(yīng)用。具體包括：

-順序查找的步驟和方法，以及其適用場(chǎng)景；

-二分查找的前提條件、步驟及其在有序數(shù)組中的應(yīng)用；

-比較兩種查找算法的效率，理解時(shí)間復(fù)雜度概念。

舉例：通過(guò)實(shí)際編程例子，讓學(xué)生編寫順序查找和二分查找的代碼，強(qiáng)調(diào)關(guān)鍵字比較和數(shù)組索引的使用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)在于：

-理解二分查找算法中的邊界條件，如如何確定初始的左右邊界，以及如何更新查找區(qū)間；

-分析查找算法的時(shí)間復(fù)雜度，特別是二分查找的O(logn)與順序查找的O(n)的區(qū)別；

-學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐時(shí)，對(duì)于算法邏輯的細(xì)化和代碼實(shí)現(xiàn)的準(zhǔn)確性。

舉例：在講解二分查找時(shí)，通過(guò)圖示和動(dòng)畫演示查找過(guò)程，強(qiáng)調(diào)中間位置的確定和查找區(qū)間的變化。在編寫代碼時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生注意循環(huán)條件和邊界處理，避免常見(jiàn)的邏輯錯(cuò)誤。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時(shí)第一課時(shí)師生互動(dòng)設(shè)計(jì)二次備課教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：《信息學(xué)競(jìng)賽七年級(jí)培訓(xùn)課程》教材，確保每位學(xué)生人手一本，以便于課堂學(xué)習(xí)和課后復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備順序查找和二分查找算法的流程圖、動(dòng)畫演示視頻，以及不同場(chǎng)景下算法效率對(duì)比的圖表，增強(qiáng)學(xué)生的直觀理解。

3.實(shí)驗(yàn)器材：計(jì)算機(jī)及相關(guān)編程軟件，如Scratch或Python等，供學(xué)生實(shí)際操作練習(xí)。

4.教室布置：將教室劃分為講授區(qū)、討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)區(qū)，提供舒適的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)境，便于學(xué)生分組討論和實(shí)踐操作。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

-創(chuàng)設(shè)情境：通過(guò)一個(gè)“尋找丟失的物品”的故事，引出查找的概念。

-提出問(wèn)題：如何快速在一個(gè)有序和無(wú)序的列表中找到特定物品？

-激發(fā)興趣：討論生活中需要查找的場(chǎng)景，如字典查找單詞、圖書館查找書籍等。

2.講授新課（15分鐘）

-順序查找：介紹順序查找的原理，通過(guò)示例代碼展示其步驟。

-二分查找：解釋二分查找的條件、原理和步驟，使用圖示和動(dòng)畫輔助講解。

-算法效率：分析兩種查找算法的時(shí)間復(fù)雜度，對(duì)比效率差異。

3.鞏固練習(xí)（10分鐘）

-小組討論：學(xué)生分組討論順序查找和二分查找的適用場(chǎng)景。

-編程實(shí)踐：學(xué)生在計(jì)算機(jī)上嘗試編寫查找算法代碼，解決實(shí)際問(wèn)題。

4.課堂提問(wèn)與互動(dòng)（10分鐘）

-提問(wèn)：教師針對(duì)算法步驟和效率提問(wèn)，檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握。

-解答：學(xué)生回答問(wèn)題，教師及時(shí)反饋并糾正錯(cuò)誤理解。

-創(chuàng)新環(huán)節(jié)：鼓勵(lì)學(xué)生思考如何優(yōu)化查找算法，提出創(chuàng)新解決方案。

5.核心素養(yǎng)能力拓展（5分鐘）

-問(wèn)題解決：討論如何將查找算法應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如排序算法的結(jié)合使用。

-邏輯思維：分析算法邏輯，引導(dǎo)學(xué)生思考如何將查找過(guò)程抽象成代碼。

-信息素養(yǎng)：探討數(shù)據(jù)檢索在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如搜索引擎的工作原理。

6.總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

-總結(jié)：回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的順序查找和二分查找算法，強(qiáng)調(diào)其重要性。

-作業(yè)：布置編程作業(yè)，要求學(xué)生課后完成一個(gè)查找算法的編程實(shí)踐項(xiàng)目。

7.課堂反饋與評(píng)估（5分鐘）

-評(píng)估：通過(guò)課后作業(yè)和課堂參與度，評(píng)估學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。

-反饋：教師根據(jù)評(píng)估結(jié)果，及時(shí)給予學(xué)生個(gè)性化反饋和指導(dǎo)。

整個(gè)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)緊扣實(shí)際學(xué)情，注重師生互動(dòng)，通過(guò)故事導(dǎo)入、實(shí)際編程練習(xí)和討論，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲。同時(shí)，注重核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生不僅掌握查找算法，還能將其應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決，提升計(jì)算思維和信息素養(yǎng)。學(xué)生學(xué)習(xí)效果1.知識(shí)與技能：

-掌握順序查找和二分查找算法的基本原理和步驟，能夠理解并編寫相應(yīng)的代碼實(shí)現(xiàn)。

-能夠分析兩種查找算法的適用場(chǎng)景，并選擇合適的算法解決問(wèn)題。

-理解時(shí)間復(fù)雜度概念，能夠比較不同查找算法的效率。

-學(xué)會(huì)使用計(jì)算機(jī)編程軟件進(jìn)行查找算法的實(shí)現(xiàn)和測(cè)試。

2.過(guò)程與方法：

-通過(guò)小組討論和編程實(shí)踐，提高問(wèn)題解決能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

-通過(guò)課堂提問(wèn)和解答，培養(yǎng)邏輯思維和表達(dá)能力。

-通過(guò)對(duì)查找算法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)計(jì)算思維和信息處理能力。

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：

-增強(qiáng)對(duì)信息學(xué)競(jìng)賽的興趣，激發(fā)進(jìn)一步學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

-認(rèn)識(shí)到算法在生活中的重要性，理解信息檢索在現(xiàn)代社會(huì)的價(jià)值。

-培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生探索新方法，優(yōu)化算法效率。

4.核心素養(yǎng)能力提升：

-計(jì)算思維能力：學(xué)生能夠運(yùn)用查找算法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行抽象和分析，設(shè)計(jì)有效的解決方案。

-信息素養(yǎng)：學(xué)生能夠利用查找算法處理大量數(shù)據(jù)，快速檢索所需信息，提升信息處理能力。

-創(chuàng)新意識(shí)：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中積極探索，嘗試創(chuàng)新算法優(yōu)化，提高了解決問(wèn)題的效率。

5.課后實(shí)踐與應(yīng)用：

-學(xué)生能夠自主完成課后作業(yè)，將所學(xué)查找算法應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題解決。

-在課后實(shí)踐中，學(xué)生能夠結(jié)合其他學(xué)科知識(shí)，如數(shù)學(xué)中的排序算法，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理任務(wù)。作業(yè)布置與反饋1.作業(yè)布置

-編程作業(yè)：要求學(xué)生使用所學(xué)的順序查找和二分查找算法，編寫至少兩個(gè)實(shí)際問(wèn)題的解決方案，如“找出一個(gè)列表中的特定數(shù)字”和“在有序數(shù)組中查找指定元素的索引”。

-理論作業(yè)：讓學(xué)生撰寫關(guān)于順序查找和二分查找算法的原理和應(yīng)用的小論文，要求不少于500字，強(qiáng)調(diào)算法步驟、適用場(chǎng)景和效率分析。

-創(chuàng)新任務(wù)：鼓勵(lì)學(xué)生探索查找算法的優(yōu)化方法，提出至少一種改進(jìn)思路，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其可能的優(yōu)勢(shì)。

2.作業(yè)反饋

-批改作業(yè)：教師應(yīng)及時(shí)批改學(xué)生的編程和理論作業(yè)，對(duì)代碼的邏輯正確性、算法效率和論文內(nèi)容的準(zhǔn)確性進(jìn)行評(píng)估。

-指出問(wèn)題：對(duì)于作業(yè)中存在的問(wèn)題，如代碼邏輯錯(cuò)誤、算法理解偏差、寫作不規(guī)范等，教師應(yīng)詳細(xì)指出并提供具體的改進(jìn)建議。

-個(gè)性化反饋：根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，提供個(gè)性化的反饋，對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的學(xué)生給予肯定和鼓勵(lì)，對(duì)有困難的學(xué)生提供額外的指導(dǎo)和幫助。

-進(jìn)步激勵(lì)：通過(guò)作業(yè)反饋，激勵(lì)學(xué)生不斷進(jìn)步，強(qiáng)化他們對(duì)查找算法的理解和應(yīng)用能力，同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生間的交流和分享，促進(jìn)共同提高。典型例題講解1.例題一：在無(wú)序數(shù)組中查找特定元素

-題目：給定一個(gè)整型數(shù)組arr[]和整數(shù)x，使用順序查找算法找出x在數(shù)組中的位置。

-答案：

```python

defsequentialSearch(arr,x):

foriinrange(len(arr)):

ifarr[i]==x:

returni

return-1

```

2.例題二：在有序數(shù)組中查找特定元素

-題目：給定一個(gè)升序排列的整型數(shù)組arr[]和整數(shù)x，使用二分查找算法找出x在數(shù)組中的位置。

-答案：

```python

defbinarySearch(arr,x):

low=0

high=len(arr)-1

whilelow<=high:

mid=(low+high)//2

ifarr[mid]==x:

returnmid

elifarr[mid]<x:

low=mid+1

else:

high=mid-1

return-1

```

3.例題三：查找數(shù)組中的最小值

-題目：給定一個(gè)整型數(shù)組arr[]，使用順序查找算法找出數(shù)組中的最小值。

-答案：

```python

deffindMin(arr):

min_val=arr[0]

foriinrange(1,len(arr)):

ifarr[i]<min_val:

min_val=arr[i]

returnmin_val

```

4.例題四：查找數(shù)組中的最大值

-題目：給定一個(gè)整型數(shù)組arr[]，使用順序查找算法找出數(shù)組中的最大值。

-答案：

```python

deffindMax(arr):

max_val=arr[0]

foriinrange(1,len(arr)):

ifarr[i]>max_val:

max_val=arr[i]

return