VB算法-冒泡排序教案

冒泡排序教学设计

班级：高一一班授课教师：袁海军

一、教案背景

模块：算法与程序设计班级：高一（1）班课时数：1课时

所用教材：华师大版《算法与程序设计》教师：袁海军

二、教学设计

1.教学目标

知识与技能：掌握冒泡排序的原理；理解冒泡排序的流程图；学会使用冒泡排序思想设计解决简单排序问题的算法；

过程与方法：进一步理解程序设计的基本方法，体会程序设计在现实中的作用；

情感态度与价值观：培养学生分析问题、发现规律的能力，激发学生学习热情。培养学生联系生活中的算法。

2.教学材料分析

本节是高一信息学科选学模块一《算法和程序设计》部分算法实例章节的排序部分。大纲对冒泡排序部分的要求是“理解/学会冒泡排序的原理和算法”。可见还是比较重要的章节。但是，教材关于排序的讲解不够生动详尽，学生理解起来有些困难。

教学重点：理解冒泡排序原理及它的流程图；

教学难点：理解冒泡排序中的遍、次等概念（即对变量使用的理解）；内层循环元素下标的范围；

3.学情分析：

本课程开设对象为本校高一年级学生，在平时的教学过程中我发现，他们对算法部分的相关知识掌握的程度相对较低，学习过程中很容易产生挫败感，因此，我在本次教学过程中注重由浅入深的逻辑，以便他们更好的掌握相关知识。

4.教学策略设计

采用讲解法、演示法、分析归纳法引导学生思考，并设计游戏活动让学生参与。对于重点和难点，化抽象为具体，由特殊到一般，使学生更好的掌握。

三、教学过程

（一）导入：创新情景（1分钟）

通过扑克牌的展示引入排序的概念。

排序：通过调整位置，把杂乱无章的数据变为有序的数据。

（二）新课

为了方便排序，我们将这些无序的数据作为一个数组存放，比如数组a，里面有5个元素。排序的方法很多，这节课我们来学习其中一种比较典型的排序方法――冒泡排序。（1分钟）1.冒泡排序的基本思想（4分钟）

一边讲解一边以文字形式给出冒泡排序的基本思想:把较小的数逐次向上推移的一种排序技术,强调从最后一个元素起，依次比较相邻的两个元素中的数，将较小的数调换到上面。“所

有相邻两个数据比较完一次，就算一遍冒泡。下面我们以5张扑克牌的排序为例，给大家演示冒泡排序的原理和过程。”

设计意图：通过扑克牌引入，有利于消除学生对于枯燥的算法的芥蒂。用动画演示冒泡排序的逐个过程，可以强化学生对冒泡排序过程的理解。

2. 学生游戏（用冒泡排序方法）（8分钟）

以竖排为单位，每一小组成员各得到一张扑克，按照冒泡排序的思想进行排序。教师给与简单的指导。完成后抽查某一小组的结果，让他们顺次念出自己扑克牌的点数。

设计意图：学生体验，每一位学生都有机会参与，可以加深对冒泡排序原理的理解。3.即时练习（2分钟）

下面请同学们对3、1、5、9、4五个数字进行冒泡排序，请问第二遍冒泡后的结果是？

设计意图：及时强化并获取学生掌握情况。

4.总结规律（3分钟）

表一 5个数据比较过程表

根据表格，推导出规律：n个数据进行冒泡排序，共需要n-1遍冒泡，第一遍冒泡需要比较n-1次，第二遍为n-2次……第n-1遍需要1次，一共需要(n-1)+(n-2)+…+2+1=(n-1)[(n -1)+1]/2=n(n-1)/2次。

5.画流程图（20分钟）

这块内容是本节课的重点，采用自顶向下逐步求精的方式，由特殊到一般归纳总结，利用模块化，各个难点一一突破。

小结排序过程：5张扑克牌总共进行了4轮排序。每轮排序冒起一个最小数，于是转化成流程图一。

给出流程图一之后，教师可以让学生思考一下，这种结构实际上属于什么结构――循环结构。但是不规范的，我们需要用一个变量来控制循环次数，从而引出用变量i来记录正在执行的排序的遍数，它的值是从1到4，每次做完后加1。让学生回顾一下循环结构的流程图模式，学生在草稿纸上画出如下流程图（可讨论）。

思考：如果参与排序的是n个数呢？

比较遍数与个数关系：遍数＝个数－1

流程图二（推广到n个数）

“冒起一个最小数”的做法实际上就是使所有数按照顺序不断两两比较（如需要，则交换），那么可以将流程图修改为上图。

现在只剩下“不断两两比较交换”还需要进一步细化。如何进行不断两两比较交换？

再次回顾一下刚刚5个数的排序过程表一。（着重标注两两比较的开始的数据的下标）。

共5-1遍第一次比较最后一次比较共比较次数

第1遍d(5)和d(4) d(2)和d(1) 4

第2遍d(5)和d(4) d(3)和d(2) 3

第3遍d(5)和d(4) d(4)和d(3) 2

第4遍d(5)和d(4) d(5)和d(4)(也是第1次） 1

引导学生发现规律：每次都是从最后面一个数开始比较，最后一个参与比较的数的下标与

比较的遍数有关：遍数＋1

思考：共n个数呢？

让学生讨论共n个数，各遍比较的情况，特别是第i遍，完成下表的填写：

共n-1遍第一次比较最后一次比较共比较次数

第1遍d(n)和d(n-1) d(2)和d(1) n-1

第2遍d(n)和d(n-1) d(3)和d(2) n-2

……………………

第i遍d(n)和d(n-1) d(i+1)和d(i) n-i ……………………

第n-1遍d(n)和d(n-1) d(n)和d(n-1)(也是第1次） 1

这里又需要用一个变量来标识正在参加比较的数组元素的下标，引进变量j：记录一遍处

理过程中，当前数组元素下标。

小结论：共n个数，第i遍处理时，j的值从n到i+1之间递减，每次d(j)与它的前一个数d

(j-1)进行比较。

流程图三(n个数) 不断两两比较交换

至此，所有问题、难点我们都全部细化，现在将流程图三“两两比较交换”纳入流程图二，

即得下面的总流程图：