第三單元基于算法的編程基礎(chǔ)第6課生活中的算法-查找與排教學(xué)設(shè)計-2023-—2024學(xué)年青島版（2024）初中信息技術(shù)第四冊課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、設(shè)計思路嗨，親愛的同學(xué)們！今天我們要一起探索“生活中的算法——查找與排序”這一主題。首先，我會用一些生動的例子，比如超市找零錢、整理書架等，來讓大家感受算法在生活中的應(yīng)用。接著，我會逐步引導(dǎo)你們了解查找和排序的基本概念，并通過實(shí)際操作，讓你們親手體驗(yàn)算法的魅力。最后，我會鼓勵你們思考，如何將所學(xué)知識運(yùn)用到實(shí)際生活中，讓算法成為我們解決問題的好幫手！??????二、核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課旨在培養(yǎng)學(xué)生信息意識、計算思維和數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新的能力。通過學(xué)習(xí)查找與排序算法，學(xué)生能夠理解算法的基本原理，提高解決實(shí)際問題的能力。同時，培養(yǎng)學(xué)生對信息技術(shù)的興趣，激發(fā)創(chuàng)新思維，為未來的學(xué)習(xí)和生活打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)，

①理解查找算法的基本原理，掌握線性查找和二分查找的區(qū)別與應(yīng)用場景。

②掌握排序算法的基本原理，能夠運(yùn)用冒泡排序、選擇排序等基本排序方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行排序。

2.教學(xué)難點(diǎn)，

①深入理解二分查找的適用條件和實(shí)現(xiàn)過程，確保學(xué)生能夠正確應(yīng)用二分查找算法。

②排序算法的優(yōu)化，引導(dǎo)學(xué)生理解排序算法的效率問題，并嘗試設(shè)計更高效的排序算法。

③將算法思維與實(shí)際問題相結(jié)合，讓學(xué)生能夠?qū)W(xué)到的查找與排序算法應(yīng)用于解決實(shí)際問題中。四、教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：通過講解算法的基本概念和原理，為學(xué)生提供系統(tǒng)的知識框架。

2.實(shí)驗(yàn)法：組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作，如編寫程序?qū)崿F(xiàn)查找和排序算法，加深對算法的理解。

3.討論法：鼓勵學(xué)生在小組中討論算法的優(yōu)缺點(diǎn)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作和問題解決能力。

教學(xué)手段：

1.多媒體教學(xué)：利用PPT展示算法流程，直觀展示算法的執(zhí)行過程。

2.在線編程平臺：使用在線編程工具，讓學(xué)生在線編寫和測試算法代碼。

3.案例分析：通過分析實(shí)際生活中的案例，讓學(xué)生體會算法的實(shí)用價值。五、教學(xué)過程設(shè)計**導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）**

-創(chuàng)設(shè)情境：播放一段關(guān)于超市收銀員快速找零錢的視頻，引出查找算法的概念。

-提出問題：收銀員是如何快速找到顧客需要找零的金額的？這背后有沒有什么規(guī)律？

-學(xué)生討論：分組討論，分享生活中的查找實(shí)例，如尋找某個物品、查找信息等。

**講授新課（15分鐘）**

-線性查找：介紹線性查找的原理，展示代碼示例，并讓學(xué)生跟隨操作。

-二分查找：講解二分查找的條件和步驟，通過動畫演示算法過程，讓學(xué)生直觀理解。

-排序算法：介紹冒泡排序和選擇排序的原理，展示代碼實(shí)現(xiàn)，并對比兩種排序算法的效率。

**鞏固練習(xí)（15分鐘）**

-練習(xí)環(huán)節(jié)：提供幾個簡單的查找和排序練習(xí)題，讓學(xué)生獨(dú)立完成。

-討論環(huán)節(jié)：小組討論解題思路，分享解題過程，教師巡視指導(dǎo)。

-糾正錯誤：針對學(xué)生的錯誤，進(jìn)行集體講解，強(qiáng)調(diào)算法的正確性和效率。

**課堂提問（5分鐘）**

-提問環(huán)節(jié)：隨機(jī)提問學(xué)生關(guān)于查找和排序算法的問題，檢查學(xué)生對知識的掌握情況。

-學(xué)生回答：鼓勵學(xué)生積極回答問題，對回答正確的學(xué)生給予表揚(yáng)。

**師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）**

-創(chuàng)新挑戰(zhàn)：提出一個實(shí)際生活中的問題，如如何快速查找圖書館中的書籍，讓學(xué)生分組設(shè)計解決方案。

-小組展示：每組展示自己的解決方案，其他組評價并提出改進(jìn)意見。

-教師點(diǎn)評：教師對每個小組的解決方案進(jìn)行點(diǎn)評，指出優(yōu)點(diǎn)和需要改進(jìn)的地方。

**總結(jié)與拓展（5分鐘）**

-總結(jié)回顧：回顧本節(jié)課學(xué)習(xí)的查找和排序算法，強(qiáng)調(diào)算法在實(shí)際生活中的應(yīng)用。

-拓展思考：引導(dǎo)學(xué)生思考如何將查找和排序算法應(yīng)用于其他領(lǐng)域，如數(shù)據(jù)分析和人工智能。

**教學(xué)時間分配：**

-導(dǎo)入環(huán)節(jié)：5分鐘

-講授新課：15分鐘

-鞏固練習(xí)：15分鐘

-課堂提問：5分鐘

-師生互動環(huán)節(jié)：5分鐘

-總結(jié)與拓展：5分鐘

**總用時：45分鐘**六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-算法應(yīng)用實(shí)例：收集生活中常見的算法應(yīng)用案例，如搜索引擎的排序算法、網(wǎng)絡(luò)路由算法等，幫助學(xué)生理解算法在實(shí)際問題中的重要性。

-數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡介：介紹基本的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如數(shù)組、鏈表、棧、隊(duì)列等，以及它們在查找和排序中的應(yīng)用。

-算法效率分析：提供不同排序算法的時間復(fù)雜度和空間復(fù)雜度分析，讓學(xué)生了解算法效率的重要性。

-算法可視化工具：推薦一些在線算法可視化工具，如AlgorithmVisualizer，幫助學(xué)生直觀理解算法執(zhí)行過程。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：推薦《算法導(dǎo)論》等經(jīng)典算法書籍，讓學(xué)生深入了解算法理論。

-實(shí)踐編程項(xiàng)目：鼓勵學(xué)生參與編程競賽或個人項(xiàng)目，將所學(xué)算法應(yīng)用于實(shí)際編程任務(wù)中。

-在線課程學(xué)習(xí)：推薦Coursera、edX等在線平臺上的算法課程，提供更深入的學(xué)習(xí)資源。

-參與算法社區(qū)：鼓勵學(xué)生加入算法相關(guān)的論壇和社區(qū)，與其他學(xué)習(xí)者交流心得，共同進(jìn)步。

-組織算法講座：邀請算法領(lǐng)域的專家或?qū)W者進(jìn)行講座，讓學(xué)生接觸到最新的算法研究動態(tài)。

-設(shè)計算法競賽：組織校內(nèi)或校際的算法競賽，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高算法實(shí)踐能力。

-探索算法應(yīng)用：引導(dǎo)學(xué)生思考如何將算法應(yīng)用于解決實(shí)際問題，如優(yōu)化日常生活中的任務(wù)安排、提高工作效率等。

-研究算法歷史：了解算法的發(fā)展歷程，認(rèn)識不同算法的發(fā)明者和貢獻(xiàn)者，激發(fā)學(xué)生對算法的興趣和尊重。七、教學(xué)反思今天這節(jié)課，我?guī)е鴿M滿的期待和激動開始了“生活中的算法——查找與排序”的教學(xué)?；仡櫿麄€教學(xué)過程，我想分享一下我的幾點(diǎn)反思。

首先，我覺得導(dǎo)入環(huán)節(jié)的設(shè)計挺成功。通過超市找零錢的例子，學(xué)生們很快就進(jìn)入了學(xué)習(xí)的狀態(tài)，他們對算法的興趣被激發(fā)出來了。我看到他們眼神中的好奇和專注，這讓我感到非常欣慰。不過，我也意識到，對于一些基礎(chǔ)較差的學(xué)生來說，可能還需要更簡單的例子來幫助他們理解。

在講授新課的部分，我盡量用通俗易懂的語言解釋了查找和排序的原理。我發(fā)現(xiàn)，通過動畫和實(shí)例的結(jié)合，學(xué)生們對二分查找的理解比線性查找要好很多。這讓我意識到，教學(xué)過程中應(yīng)該多使用多媒體手段，讓抽象的概念變得具體直觀。

鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)，我設(shè)計了不同難度的題目，讓學(xué)生分組討論。這個環(huán)節(jié)讓我看到了學(xué)生的合作精神和解決問題的能力。不過，我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生在面對難題時顯得有些沮喪，這可能是因?yàn)樗麄儗λ惴ǖ睦斫膺€不夠深入。因此，我需要在今后的教學(xué)中，更加注重基礎(chǔ)知識的夯實(shí)。

課堂提問時，我盡量讓每個學(xué)生都有機(jī)會回答問題。我發(fā)現(xiàn)，那些平時不太發(fā)言的學(xué)生，在回答問題時也表現(xiàn)出了很高的積極性。這讓我明白，教學(xué)不僅僅是知識的傳遞，更是對學(xué)生自信心的培養(yǎng)。

在師生互動環(huán)節(jié)，我嘗試了一些創(chuàng)新的教學(xué)方法，比如讓學(xué)生設(shè)計解決實(shí)際問題的算法。這個環(huán)節(jié)讓我看到了學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力。不過，我也發(fā)現(xiàn)，有些學(xué)生對于如何將算法應(yīng)用到實(shí)際問題中還是有些迷茫。這可能需要我在今后的教學(xué)中，更加注重實(shí)踐環(huán)節(jié)的設(shè)計。

總的來說，這節(jié)課讓我收獲頗豐。我意識到，作為一名教師，我需要不斷學(xué)習(xí)，不斷反思，才能更好地適應(yīng)學(xué)生的需求。在今后的教學(xué)中，我會更加注重以下幾點(diǎn)：

1.優(yōu)化導(dǎo)入環(huán)節(jié)，設(shè)計更符合學(xué)生認(rèn)知水平的例子。

2.加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的教學(xué)，確保每個學(xué)生都能掌握核心概念。

3.增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識。

4.創(chuàng)新教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造力。

5.關(guān)注每個學(xué)生的成長，培養(yǎng)他們的自信心和解決問題的能力。

我相信，通過不斷的努力和反思，我能夠成為一名更加優(yōu)秀的教師，幫助更多的學(xué)生成長為優(yōu)秀的人才。八、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-《算法導(dǎo)論》節(jié)選：為學(xué)生提供《算法導(dǎo)論》一書中關(guān)于查找和排序算法的節(jié)選，讓學(xué)生進(jìn)一步了解算法的深度知識。

-生活中的排序現(xiàn)象：收集并整理生活中常見的排序現(xiàn)象，如圖書館書籍排列、超市商品擺放等，讓學(xué)生分析這些現(xiàn)象背后的排序原理。

-算法挑戰(zhàn)題目：設(shè)計一些算法挑戰(zhàn)題目，如編寫程序?qū)崿F(xiàn)特定的查找或排序功能，鼓勵學(xué)生通過編程實(shí)踐加深理解。

2.拓展要求：

-閱讀材料：學(xué)生可以在課后閱讀《算法導(dǎo)論》的相關(guān)節(jié)選，了解算法的更深入的理論和應(yīng)用。

-實(shí)踐操作：鼓勵學(xué)生嘗試解決收集到的排序現(xiàn)象問題，如設(shè)計一個程序來模擬圖書館書籍的排序過程。

-編程練習(xí)：學(xué)生可以嘗試編寫代碼來解決挑戰(zhàn)題目，通過編程實(shí)踐來鞏固查找和排序算法的知識。

-小組討論：學(xué)生可以分組討論拓展內(nèi)容，分享自己的理解和解決方案，通過討論來加深對知識點(diǎn)的理解