信息学竞赛七年级培训课程（课后延时课）教学设计

信息学竞赛七年级培训课程（课后延时课）教学设计主备人备课成员教学内容分析本节课的主要教学内容为《信息学竞赛七年级培训课程》中的第二章“算法基础”，重点讲解“顺序查找”和“二分查找”算法。教学内容与学生已有知识联系紧密，基于学生已掌握基本的计算机操作和编程思维，本节课将引导学生理解查找算法的概念，并通过实例让他们体会算法在解决问题中的高效性。在课本内容的基础上，结合实际案例，使学生能够运用所学查找算法解决实际问题，为后续学习更复杂算法打下坚实基础。核心素养目标分析本节课的核心素养目标聚焦于培养学生的计算思维和信息素养。《信息学竞赛七年级培训课程》第二章“算法基础”的学习，旨在让学生通过查找算法的学习与实践，提升以下核心素养：1.发展问题解决能力，通过分析问题，设计并实现有效的查找方案；2.培养逻辑思维能力，理解算法的原理与逻辑结构；3.提高信息处理能力，学会从大量数据中快速检索所需信息；4.强化创新意识，鼓励学生探索不同的查找方法，优化算法效率。通过这些目标的实现，学生将能更好地适应信息社会的发展需求。教学难点与重点1.教学重点

本节课的教学重点是使学生掌握顺序查找和二分查找算法的基本原理与应用。具体包括：

-顺序查找的步骤和方法，以及其适用场景；

-二分查找的前提条件、步骤及其在有序数组中的应用；

-比较两种查找算法的效率，理解时间复杂度概念。

举例：通过实际编程例子，让学生编写顺序查找和二分查找的代码，强调关键字比较和数组索引的使用。

2.教学难点

本节课的教学难点在于：

-理解二分查找算法中的边界条件，如如何确定初始的左右边界，以及如何更新查找区间；

-分析查找算法的时间复杂度，特别是二分查找的O(logn)与顺序查找的O(n)的区别；

-学生动手实践时，对于算法逻辑的细化和代码实现的准确性。

举例：在讲解二分查找时，通过图示和动画演示查找过程，强调中间位置的确定和查找区间的变化。在编写代码时，引导学生注意循环条件和边界处理，避免常见的逻辑错误。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源准备1.教材：《信息学竞赛七年级培训课程》教材，确保每位学生人手一本，以便于课堂学习和课后复习。

2.辅助材料：准备顺序查找和二分查找算法的流程图、动画演示视频，以及不同场景下算法效率对比的图表，增强学生的直观理解。

3.实验器材：计算机及相关编程软件，如Scratch或Python等，供学生实际操作练习。

4.教室布置：将教室划分为讲授区、讨论区和实验区，提供舒适的实验操作环境，便于学生分组讨论和实践操作。教学过程设计1.导入环节（5分钟）

-创设情境：通过一个“寻找丢失的物品”的故事，引出查找的概念。

-提出问题：如何快速在一个有序和无序的列表中找到特定物品？

-激发兴趣：讨论生活中需要查找的场景，如字典查找单词、图书馆查找书籍等。

2.讲授新课（15分钟）

-顺序查找：介绍顺序查找的原理，通过示例代码展示其步骤。

-二分查找：解释二分查找的条件、原理和步骤，使用图示和动画辅助讲解。

-算法效率：分析两种查找算法的时间复杂度，对比效率差异。

3.巩固练习（10分钟）

-小组讨论：学生分组讨论顺序查找和二分查找的适用场景。

-编程实践：学生在计算机上尝试编写查找算法代码，解决实际问题。

4.课堂提问与互动（10分钟）

-提问：教师针对算法步骤和效率提问，检查学生对知识点的掌握。

-解答：学生回答问题，教师及时反馈并纠正错误理解。

-创新环节：鼓励学生思考如何优化查找算法，提出创新解决方案。

5.核心素养能力拓展（5分钟）

-问题解决：讨论如何将查找算法应用于其他领域，如排序算法的结合使用。

-逻辑思维：分析算法逻辑，引导学生思考如何将查找过程抽象成代码。

-信息素养：探讨数据检索在实际生活中的应用，如搜索引擎的工作原理。

6.总结与作业布置（5分钟）

-总结：回顾本节课学习的顺序查找和二分查找算法，强调其重要性。

-作业：布置编程作业，要求学生课后完成一个查找算法的编程实践项目。

7.课堂反馈与评估（5分钟）

-评估：通过课后作业和课堂参与度，评估学生对本节课知识点的掌握情况。

-反馈：教师根据评估结果，及时给予学生个性化反馈和指导。

整个教学过程设计紧扣实际学情，注重师生互动，通过故事导入、实际编程练习和讨论，激发学生的学习兴趣和求知欲。同时，注重核心素养的培养，引导学生不仅掌握查找算法，还能将其应用于实际问题解决，提升计算思维和信息素养。学生学习效果1.知识与技能：

-掌握顺序查找和二分查找算法的基本原理和步骤，能够理解并编写相应的代码实现。

-能够分析两种查找算法的适用场景，并选择合适的算法解决问题。

-理解时间复杂度概念，能够比较不同查找算法的效率。

-学会使用计算机编程软件进行查找算法的实现和测试。

2.过程与方法：

-通过小组讨论和编程实践，提高问题解决能力和团队协作能力。

-通过课堂提问和解答，培养逻辑思维和表达能力。

-通过对查找算法的学习，培养计算思维和信息处理能力。

3.情感态度与价值观：

-增强对信息学竞赛的兴趣，激发进一步学习的动力。

-认识到算法在生活中的重要性，理解信息检索在现代社会的价值。

-培养创新意识，鼓励学生探索新方法，优化算法效率。

4.核心素养能力提升：

-计算思维能力：学生能够运用查找算法对问题进行抽象和分析，设计有效的解决方案。

-信息素养：学生能够利用查找算法处理大量数据，快速检索所需信息，提升信息处理能力。

-创新意识：学生在学习过程中积极探索，尝试创新算法优化，提高了解决问题的效率。

5.课后实践与应用：

-学生能够自主完成课后作业，将所学查找算法应用于实际问题解决。

-在课后实践中，学生能够结合其他学科知识，如数学中的排序算法，实现更复杂的数据处理任务。作业布置与反馈1.作业布置

-编程作业：要求学生使用所学的顺序查找和二分查找算法，编写至少两个实际问题的解决方案，如“找出一个列表中的特定数字”和“在有序数组中查找指定元素的索引”。

-理论作业：让学生撰写关于顺序查找和二分查找算法的原理和应用的小论文，要求不少于500字，强调算法步骤、适用场景和效率分析。

-创新任务：鼓励学生探索查找算法的优化方法，提出至少一种改进思路，并简要说明其可能的优势。

2.作业反馈

-批改作业：教师应及时批改学生的编程和理论作业，对代码的逻辑正确性、算法效率和论文内容的准确性进行评估。

-指出问题：对于作业中存在的问题，如代码逻辑错误、算法理解偏差、写作不规范等，教师应详细指出并提供具体的改进建议。

-个性化反馈：根据学生的学习情况，提供个性化的反馈，对表现优秀的学生给予肯定和鼓励，对有困难的学生提供额外的指导和帮助。

-进步激励：通过作业反馈，激励学生不断进步，强化他们对查找算法的理解和应用能力，同时鼓励学生间的交流和分享，促进共同提高。典型例题讲解1.例题一：在无序数组中查找特定元素

-题目：给定一个整型数组arr[]和整数x，使用顺序查找算法找出x在数组中的位置。

-答案：

```python

defsequentialSearch(arr,x):

foriinrange(len(arr)):

ifarr[i]==x:

returni

return-1

```

2.例题二：在有序数组中查找特定元素

-题目：给定一个升序排列的整型数组arr[]和整数x，使用二分查找算法找出x在数组中的位置。

-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.例题三：查找数组中的最小值

-题目：给定一个整型数组arr[]，使用顺序查找算法找出数组中的最小值。

-答案：

```python

deffindMin(arr):

min_val=arr[0]

foriinrange(1,len(arr)):

ifarr[i]<min_val:

min_val=arr[i]

returnmin_val

```

4.例题四：查找数组中的最大值

-题目：给定一个整型数组arr[]，使用顺序查找算法找出数组中的最大值。

-答案：

```python

deffindMax(arr):

max_val=arr[0]

foriinrange(1,len(arr)):

ifarr[i]>max_val:

max_val=arr[i]

return