GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH MỘT SỐ THUẬT TOÁN SẮP XẾP VÀ TÌM KIẾM CƠ BẢN Bài 2: TÌM KIẾM NHỊ PHÂN Môn: Tin học - Lớp 7.. Tổ chức thực hiện: - Giao nhiệm vụ học tập: G
Trang 1Ngày soạn:
Thứ tự tiết: 14
Chủ đề F GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VỚI SỰ TRỢ GIÚP CỦA MÁY TÍNH
MỘT SỐ THUẬT TOÁN SẮP XẾP VÀ TÌM KIẾM CƠ BẢN
Bài 2: TÌM KIẾM NHỊ PHÂN Môn: Tin học - Lớp 7.
Thời gian thực hiện: 1 tiết
I MỤC TIÊU
1 Kiến thức:
- Mô phỏng được hoạt động của thuật toán tìm kiếm nhị phân trên một bộ dữ liệu đầu vào có kích thước nhỏ
- Biết được tìm kiếm nhị phân nhanh hơn tìm kiếm tuần tự
- Nêu được ý nghĩa của việc chia một bài toán thành những bài toán nhỏ hơn
- HSKT học và ghi bài theo khả năng
2 Năng lực
a Năng lực chung: Năng lực giao tiếp, hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng
tạo, năng lực tự chủ, tự học
b Năng lực đặc thù:
- NLa: Sử dụng và quản lý các phương tiện công nghệ thông tin và truyền thông
- NLc: Giải quyết vấn đề với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin và truyền thông
3 Phẩm chất
- Chăm chỉ: Luôn cố gắng vươn lên đạt kết quả tốt trong học tập
- Trách nhiệm: Có ý thức hỗ trợ, hợp tác với các thành viên trong nhóm để hoàn thành nhiệm vụ
- Nhân ái: đoàn kết, giúp đỡ bạn bè trong quá trình học tập
II THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU
1 Thiết bị dạy học: Máy tính, máy chiếu, dụng cụ học tập
2 Học liệu: Sách giáo khoa Tin học 7, giáo án, vở ghi.
III TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
1 HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG (3’)
a Mục tiêu: Tạo hứng thú học tập cho học sinh
b Nội dung: Ví dụ tình huống có vấn đề trong thực tế.
c Sản phẩm: Câu trả lời của HS
d Tổ chức thực hiện:
- Giao nhiệm vụ học tập:
Gv: Yêu cầu Hs hoạt động cá nhân suy nghĩ trả lời câu hỏi tình huống sau:
Nếu phải tìm một số trong dãy đã sắp xếp theo thứ tự tăng dần hoặc giảm dần,
em có cách nào tìm nhanh hơn tìm kiếm tuần tự không?
- Thực hiện nhiệm vụ:
+ HS hoạt động cá nhân suy nghĩ trả lời
- Báo cáo kết quả:
+ HS trả lời
+ HS khác nhận xét, bổ sung
Trang 2- Nhận xét, đánh giá, kết luận
+ GV nhận xét kết quả thảo luận của học sinh và đưa ra câu trả lời đúng: “có”
+ GV giới thiệu và dẫn dắt vào bài mới
2 HOẠT ĐỘNG 2: HÌNH THÀNH KIẾN THỨC 2.1 Chia đôi dần để tìm kiếm một số trong dãy số đã sắp thứ tự (10’)
a Mục tiêu: Biết cách chia đôi dần để tìm kiếm một số trong dãy số đã sắp thứ tự
b Nội dung: Ví dụ hoạt động phần 1 SGK trang 81
c Sản phẩm: Câu trả lời của HS.
d Tổ chức thực hiện:
Bước 1: Giao nhiệm vụ học tập 1:
GV: Chiếu lên màn hình ví dụ hoạt động
phần 1 SGK trang 81 và yêu cầu HS hoạt
động cá nhân suy nghĩ trả lời
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ 1:
- HS: suy nghĩ trả lời
Bước 3: Báo cáo, thảo luận:
+ HS: Trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung
Bước 4: Kết luận, nhận định:
- GV: Nhận xét, đánh giá câu trả lời của
HS và đưa ra câu trả lời đúng là:
Đồng ý với ý kiến của bạn Thanh An vì
chúng ta chỉ cần chia đôi dần dãy số đã sắp
thứ tự và lần lượt tìm kiếm trong phạm vi
phù hợp để tìm ra kết quả mà chúng ta
mong muốn thì chỉ cần 3 lần là có thể tìm
ra kết quả
GV: Để hiểu rõ hơn về cách chia đôi dần
để tìm kiếm một số trong dãy số đã sắp thứ
tự chúng ta cùng đi tìm hiểu ví dụ sau:
Bước 1: Giao nhiệm vụ học tập 2:
GV: Chiếu lên màn hình ví dụ phần 1
SGK trang 81 và yêu cầu HS hoạt động
theo nhóm cặp trình bày các bước thực
hiện tìm kiếm
Ví dụ: Tìm x = 44 trong dãy 8 phần tử đã
1 Chia đôi dần để tìm kiếm một số trong dãy số đã sắp thứ tự
- Ý tưởng chia đôi dần để tìm một số trong dãy số đã sắp thứ tự
- Giảm phạm vi tìm kiếm
Trang 3xép thé tự không giảm dần 6, 12, 18, 42,
44, 55, 67, 94
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ 2:
- HS: Thảo luận các bước tiến hành
Bước 3: Báo cáo, thảo luận:
+ HS: Trình bày các bước tìm kiếm
+ HS khác nhận xét, bổ sung cho nhau
Bước 4: Kết luận, nhận định:
- GV: Nhận xét, đánh giá câu trả lời của
HS và chiếu bảng minh họa từng bước
chia đôi dần để tìm kiếm trên màn hình
Giải thích: SGK trang 82.
- Kết luận:
- Ý tưởng chia đôi dần để tìm một số trong
dãy số đã sắp thứ tự
2.2 Thuật toán tìm kiếm nhị phân (10’)
a Mục tiêu: Biết được thuật toán tìm kiếm nhị phân.
b Nội dung: Ví dụ về thuật toán tìm kiếm nhị phân.
c Sản phẩm: Câu trả lời của HS về thuật toán tìm kiếm nhị phân.
d Tổ chức thực hiện:
Bước 1: Giao nhiệm vụ học tập:
GV: Qua ví dụ ở phần 1 Em hãy cho
biết:
? Thuật toán tìm kiếm nhị phân là gì?
? Trình bày thuật toán tìm kiếm nhị
phân để tìm kiếm số x trong dãy đã sắp
thứ tự
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:
+ HS: Thảo luận theo nhóm cặp để trả
lời
+ GV: quan sát và trợ giúp các cặp
Bước 3: Báo cáo, thảo luận:
+ HS trả lời
+ Các nhóm nhận xét, bổ sung cho nha
u
Bước 4: Kết luận, nhận định:
- GV: Nhận xét, đánh giá và chiếu phần
kết luận trên màn hình
2 Thuật toán tìm kiếm nhị phân
- Tìm kiếm nhị phân là tìm kiếm bằng cách chia dãy làm hai nửa, loại bỏ nửa dãy chắc chắn không chứa phần tử cần tìm, chỉ tìm kiếm trong nửa dãy còn lại
- Thuật toán tìm kiếm nhị phân:
Bước 1 Phạm vi tìm kiếm là dãy ban đầu
Bước 2 Lặp khi vẫn còn Phạm vi tìm kiếm
a) Xác định phần tử am ở giữa Phạm vi tìm kiếm
b) Nếu x = a m :
Thông báo vị trí tìm thấy x ở vị trí m
Kết thúc thuật toán
Trái lại:
Loại bỏ nửa dãy chắc chắn không chứa x
Phạm vi tìm kiếm = nửa dãy còn lại
Hết nhánh Hết lặp
Bước 3 (Đã hết dãy số mà không thấy x): Thông báo
không có x trong
- Thuật toán tìm kiếm nhị phân chỉ áp dụng được cho dãy đã sắp thứ tự
Trang 4- Kết luận:
+ Tìm kiếm nhị phân là tìm kiếm bằng
cách chia dãy làm hai nửa, loại bỏ nửa
dãy chắc chắn không chứa phần tử cần
tìm, chỉ tìm kiếm trong nửa dãy còn lại
+ Thuật toán tìm kiếm nhị phân (hình 2
SGK trang 82)
+ Thuật toán tìm kiếm nhị phân chỉ áp
dụng được cho dãy đã sắp thứ tự
- Gv: Gọi 1 vài HS trình bày lại thuật
toán tìm kiếm nhị phân
2.3 Phương pháp “chia để trị” với bài toán tìm kiếm (5’)
a Mục tiêu: Nắm được phương pháp “chia để trị” với bài toán tìm kiếm
b Nội dung: Ví dụ thực tế sử dụng phương pháp “chia để trị”
c Sản phẩm: Câu trả lời của HS.
d Tổ chức thực hiện:
Bước 1: Giao nhiệm vụ học tập:
GV: tổ chức HĐ: Lấy ví dụ về câu
chuyện bó đũa
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:
+ HS: Lấy ví dụ thực tế sử dụng
phương pháp “chia để trị” với bài toán
tìm kiếm
Bước 3: Báo cáo, thảo luận:
+ HS lấy ví dụ
+ Hs khác nhận xét, bổ sung cho bạn
Bước 4: Kết luận, nhận định:
- GV: Nhận xét, đánh giá và chuẩn kiến
thức
- Kết luận:
+ Chia để trị là một phương pháp rất
hiệu quả để giải nhiều bài toán
+ Thuật toán tìm kiếm nhị phân chia
bài toán ban đầu thành hai bài toán con
nhỏ hơn và chỉ phải tiếp tục giải một
trong hai bài toán con đó Áp dụng liên
tiếp cách làm này cho đến khi nhận
được kết quả
3 Phương pháp “chia để trị” với bài toán tìm kiếm
- Để giải một bài toán lớn, người ta tìm cách chia bài toán ban đầu ra thành các bài toán nhỏ hơn rồi giải những bài toán nhỏ hơn sẽ dễ hơn Cách làm này gọi là “chia
để trị”
- Thuật toán tìm kiếm nhị phân chia bài toán ban đầu thành hai bài toán con nhỏ hơn và chỉ phải tiếp tục giải một trong hai bài toán con đó Áp dụng liên tiếp cách này cho đến khi nhận được kết quả
3 HOẠT ĐỘNG 3: LUYỆN TẬP (10’)
a Mục tiêu: Củng cố, luyện tập kiến thức về thuật toán tìm kiếm nhị phân.
b Nội dung: Bài tập phần luyện tập SGK trang 83
Trang 5c Sản phẩm: Câu trả lời, bài làm của học sinh, kĩ năng giải quyết nhiệm vụ học tập.
d Tổ chức thực hiện:
* Giao nhiệm vụ học tập:
Gv: Yêu cầu HS nhắc lại nội dung kiến thức trọng tâm của bài học
- HS: Nhắc lại kiến thức
- GV yêu cầu HS thảo luận theo nhóm cặp hoàn thành bài tập1 phần luyện tập SGK trang 83
* Bài tập phần luyện tập SGK trang 83:
Bài 1 Cho dãy số 5, 11, 18, 39, 41, 52, 63, 70 Hãy mô tả diễn biến từng bước tìm
kiếm nhị phân để tìm kiếm x = 60 trong dãy trên
Gợi ý: Có thể trình bày thông tin mô tả dưới dạng bảng như trong bài học
*Thực hiện nhiệm vụ:
- HS thảo luận nhóm, trình bày dưới dạng bảng
- GV quan sát các nhóm làm việc
* Báo cáo kết quả:
+ Đại diện nhóm HS trình bày kết quả thảo luận
+ HS nhận xét đánh giá, bổ sung cho bạn
*Đánh giá kết quả
- GV chiếu đáp án
Hướng dẫn
Tìm x = 60 trong dãy 8 phần tử đã sắp xếp thứ tự không giảm
a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7 a8
Xuất phát 5 11 18 39 41 52 63 70
Bước 3
- Kết quả: Không tìm thấy x trong dãy số.
- GV: Nhận xét, đánh giá kết quả hoạt động của các nhóm và chấm điểm lấy vào điểm kiểm tra thường xuyên cho nhóm làm tốt nhất
- Gv: Gọi 1 HS nhắc lại kiến thức về thuật toán tìm kiếm nhị phân.
- HS: Nhắc lại kiến thức về thuật toán tìm kiếm nhị phân
4 HOẠT ĐỘNG 4: VẬN DỤNG (7’)
a Mục tiêu: Vận dụng các kiến thức vừa học để trả lời các câu hỏi, làm các bài tập.
b Nội dung: Bài tập phần vận dụng, câu hỏi phần tự kiểm tra SGK trang 83
c Sản phẩm: Câu trả lời của HS.
d Tổ chức thực hiện:
* Giao nhiệm vụ học tập:
Trang 6- Gv: Yêu cầu Hs hoạt động cá nhân trả lời câu hỏi phần vận dụng SGK trang 83
Em hãy mô tả cách tra cứu, tìm giải nghĩa một từ trong từ điển Có thể gọi cách tìm đó là áp dụng thuật toán tìm kiếm nhị phân không?
*Thực hiện nhiệm vụ:
- HS tiếp nhận nhiệm vụ
- HS suy nghĩ trả lời các câu hỏi.
- GV quan sát HS làm việc
* Báo cáo kết quả:
+ HS trả lời
+ HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn
*Đánh giá kết quả
- GV nhận xét, đánh giá, đưa ra đáp án đúng và chốt kiến thức trọng tâm của bài Câu trả lời:
- HS làm theo cách của mình, miễn là không sai, càng cụ thể, dễ hiểu càng tốt.
- Có thể áp dụng ý tưởng tìm kiếm nhị phân.
- Không phải chính xác là thuật toán tìm kiếm nhị phân.
Gv đưa câu hỏi về nhà:
Câu 1 Hãy mô tả quy trình chia đôi dần để thực hiện tìm kiếm nhị phân
Câu 1 Theo em, có phải với bất cứ dãy số nào cũng có thể áp dụng được thuật toán
tìm kiếm nhị phân không? Giải thích tại sao?
GV: Yêu cầu Hs về nhà học bài theo các nội dung đã học
- Trả lời các câu hỏi 1, 2 phần câu hỏi tự kiểm tra trong SGK trang 83
- Đọc trước nội dung bài 3 Sắp xếp chọn SGK trang 84
Ngày tháng năm 2023
Ký duyệt của tổ chuyên môn