高中信息技术_冒泡法排序算法教学设计学情分析教材分析课后反思

《冒泡法排序算法》教学设计

作 者：

课 时：共2课时，本节为第1课时，理论课

【适用年级】高二年级

【所用教材】教科版《算法与程序设计》

【教学目标】

1、知识与技能 ：

让学生了解排序及冒泡法排序的概念；掌握冒泡排序算法思想并学会用冒泡法对数据排序；初步掌握冒泡法排序的程序实现。

2、过程与方法：

通过对冒泡排序过程和程序实现过程的分析，初步掌握用冒泡排序法来解决简单的排序问题。

3、情感目标 ：

通过对冒泡排序算法过程的分析，培养学生设计程序解决实际问题的能力，激发学生对程序设计的兴趣，形成积极主动学习信息技术的态度。

【教学重点】

1、冒泡法排序原理；2、运用冒泡法排序解决实际问题。

【教学难点】

1、理解冒泡法排序中的轮与次等概念；2、如何用程序实现冒泡法排序算法

【教学过程】

一、创设情境，导入新课

体验纸牌排序：先让一位同学上台将给定顺序的几张纸牌从小到大排列，完成后让其说一说进行排列的思路。象这种解决问题的方法和步骤就是今天我们要学习的内容：冒泡法排序算法，从而引入课题。

设计意图：从生活实际入手，让学生通过体验排序，谈思路，知道冒泡法排序算法离我们并不远，也并不神秘，从而接进与学生的距离。

二、展示学习目标

设计意图：让学生做到学习时心中有数。

三、新课开始

（一）、剖析课题，初识冒泡法排序算法

1、何谓算法？（回顾）

设计意图：对前面所学知识回顾， 进行情感教育，引导学生学习时只有温故知新，才能不断长进。

2、何谓排序？（自学）

设计意图：本知识比较简单，学生一看就懂，让学生共同回答，目的是给学生学习的信心，并让学生知道，排序在计算机编程中使用非常频繁，并且排序算法有多种，为后面学习做准备。

3、何谓冒泡法排序？（自学）

设计意图：讲之前先说明冒泡法排序在排序算法中的地位，是一种非常经典的排序算法，本知识也不难，学生一看就懂，也让学生共同回答，接着提出问题“如何将相邻元素进行比较和交换呢？”，让学生思考，从而转入下一个问题的学习。

（二）、冒泡法排序的思想（大声朗读） 1、冒泡法排序的思想: 从最下面（或最后面）一个元素（数据）开始，依次比较相邻的两个元素，较小的元素像气泡一样上浮，较大的元素下沉，第一轮找出最小值，第二轮找出次小值，依次类推……

直接展示给学生，并让学生大声朗读。

设计意图：直截了当给出，让学生知道这种思想的重要性，下面知识的展开也是在这种思想的指导下进行的；大声朗读的目的是为了加深印象，读后能基本掌握此概念。

体验冒泡法排序的过程：

例1：对数组a(1)到a(5)中的5个元素“7、10、6、5、9”进行冒泡排序。（师生共同分析完成）

第一轮冒泡情况：

第二轮冒泡情况：

第三轮冒泡情况：

第四轮冒泡情况：

设计意图：对冒泡法排序的思想进一步剖析，弄清排序过程中每一个细节，分清轮与次的区别。有了冒泡法排序的思想的指导，和对例题的分析，学生已经耐不住了，很想动手试一试。

试一试：分次数与轮数体验。

1、次数

第一轮第一次情况：

第一轮第二次情况：

第一轮第三次情况：

第一轮第四次情况：

2、轮数

第一轮排序后的结果：

第二轮排序后的结果：

第三轮排序后的结果：

第四轮排序后的结果：

设计意图：同学体验并结合教师动画展示，让学生进一步体会冒泡法排序的思想，强调次与轮的不同。

小结：教师引导学生总结结果，教师再次进行补充完善冒泡法排序算法的思想。

设计意图：有了上面的体验，询问学生对6个、7个元素排序又将怎样？n个元素排序又将怎样？再次进行情感教育，引导学生学习时要善于寻找规律，发现规律，得出规律，从而更快解决同类的问题。

思考：对于上面的方法和步骤，怎么编程实现呢？

设计意图：带着问题，进行下一个问题的学习。

（三）、冒泡法排序的程序实现（利用VB）

1、识读P58图3-13流程图，小组讨论后回答以下问题，代表发言。

（1）将图中n换成数字5，按流程执行每一步，直到结束，讲述全过程。

（2）在流程图中，实现数字大小的比较和交换时用到什么结构？在VB中用什么语句？

（3）在流程图中，哪里用到循环结构?在VB中用什么语句实现？两个循环之间什么关系，哪个有外面？

设计意图：本流程图比较复杂，不易读懂，安排小组合作学习，完成3个问题，问题完成了，程序的基本框架就有了。

2、程序实现（对数组a(4)中5个元素冒泡排序） 先让学生说出程序的基本框架，再结合流程图，确定内、外循环的变量，对代入的5个元素来说，确定变量的初值和终值，这样，冒泡法排序的程序段就有了。

设计意图：回顾算法描述中流程图描述、程序的基本结构中选择结构与循环结构，算法指导编程，顺理成章，前面知识得到了复习，后面的知识也眉目清晰了。

思考：

1、若数组a(4)变为a(1to5) ，那么外循环 for i= to ;

内循环for j= to

2、若数组包括n个元素，分别是 a(1)、 a(2) ……a(n) ，

那么外循环 for i= to ;内循环for j= to

3、若程序中“<”改为“>”,程序运行结果会有什么变化？

设计意图：进一步剖析冒泡法排序，让学生对程序段能透彻理解。

小结：引导学生总结规律，达到举一反三，触类旁通。

（四）、课堂小结

冒泡法排序：

1从 数据开始

2依次比较 数据

3把 的数据逐次向上推移

如果对有n个元素数组进行排序，则：

1要进行 轮冒泡

2第一轮冒泡要经过 次比较

3第二轮冒泡要经过 次比较

……

4第n-1轮冒泡要经过 次比较

设计意图：巩固知识

（五）课堂练习(略)

设计意图：检查知识掌握情况。

学情分析

第三章第四节《冒泡法排序算法》这节课理论性比较强，相对于前面章节的内容来说，虽然有些难度，但对于排序学生并不陌生，只是还没上升到理论层次，且学生前面又学习了算法及对算法的描述、程序设计的三种结构、数组的概念和应用、理解了解析法和穷举法两个典型算法，这些都为学习冒泡法排序算法奠定了基础，所以“冒泡法排序”流程图读起来虽然有些难度，但学生还是能读懂的，能读懂流程图，实现程序也就不成问题。

评测效果：

针对合格考而言，《算法与程序设计》考查方式是选择与填空。本节课题目是这样设置的：5个题目分别从不同的角度考查了冒泡法排序的思想及程序实现，第1个是选择题，主要考查学生对每一轮排序后结果的掌握情况；第2个是选择题，主要考查学生对排序过程中次的掌握情况；第3个是选择题，主要考查某轮排序的比较与交换情况；第4个是选择题，主要考查程序与思想相结合，某轮排序后的结果的情况；第5个是填空题，主要考查学生对程序掌握的情况，5个题目一个比一个拔高，虽然选择题比较基础，但在课本找不到原话，是对课本知识做了变通，若不仔细推敲，难以做出正确的选择，同时提醒同学要把知识学活，能灵活运用，而不是去死记硬背。总体感觉效果不错，知识得到落实。

课下实践是对有能力的同学来设置的，对他们更是一个提高。

教材分析

本节课选自教科版高中《算法与程序设计》（选修）课本，第三章第四节第一部分“冒泡法排序算法” 内容。

一组不长的数据（如6个），从小到大排序，对学生说是一件非常容易的事情，但他们并不知道计算机是怎么实现排序的，同时他们也没见过计算机对大量数据（如10000个）的排序，学习排序有助于学生对计算机工作原理的认识。冒泡法排序对学生来说初次接触，但前面学习的程序的选择结构与双重循环结构、数组、解析法、枚举法等部分内容，对学习这节课都有一定的帮助，同时冒泡法排序的学习以可以巩固前面的知识。

关于冒泡法排序算法我安排了2个课时，本案例是教室内完成的第1课时，对排序算法的要求是“通过实例，使用排序算法设计程序解决问题的方法”，冒泡法排序算法是程序设计中的重要算法，又不容易理解，因此本节课通过多种方式加深学生对冒泡法排序算法的理解，结合课本的流程图，到程序实现框架，有了眉目。第2课时安排学生上机实践：对一批数据进行冒泡排序，是下一节课的内容。

课堂检测：

1、对“648251”中的6个数码进行两轮冒泡排序后的结果是（ ）

A.684521 B.462518 C.126485 D.864521

2、有一组原始数据：21、26、18、63、84、77、66、12、33、17。利用冒泡排序算法进行从小到大排序，需要进行（ ）次比较，才可以完成第一轮数据的排序。

A.5 B.6 C.8 D.9

3、下表中的原始数据是一组学生的军训打靶成绩，若采用冒泡排序算法对其进行排序，则第3遍的排序结果是 。

原始数据 第一遍 第二遍 第三遍 第四遍

98 85 85 85

95 98 88 88 85 95 98 93

93 88 95 95

88 93 93 98

4、实现某排序算法的部分VB程序如下：

For i=1 To 4

For j=5 To i+1 Step -1

If a(j)

t=a(j):a(j)=a(j-1): a(j-1)=t

Next j

Next I

在经过某一遍排序“加工”后，数组元素a(1)到a(5)的数据依次为“26、78、52、60、33”。则下一遍排序“加工”后数组元素a(1)到a(5)的数据应该是（ ）

A.26、33、78、52、60 B.26、33、52、60、78

C.26、33、60、52、78 D.26、33、52、78、60

5、有n个元素的数组,从小到大排序，将程序填写完整。

For i= 1 to n-1

For j= （ ） to （ ） step （ ）

if a(j) ( ) a(j-1) then

t=a(j)

a(j)=a(j-1)

a(j-1)=t

end if

Next j

Next i

课下实践：

收集有关冒泡法排序的VB程序，通过上机体验，进一步体会冒泡法排序的思想及实现过程；也可将上面5个元素排序程序段完善完整，通过上机体验，进一步体会冒泡法排序的思想及实现过程。