冒泡排序教學設計

《冒泡排序》教學設計一、學習任務分析.學習內(nèi)容分析本節(jié)內(nèi)容選自科教版初中《算法與程序設計》內(nèi)容。對教材的兩節(jié)內(nèi)容進行重組合并，將理論與實踐結(jié)合，以加深學生對冒泡排序算法的理解與運用。主要內(nèi)容包括冒泡排序算法的原理及其代碼實現(xiàn)，了解冒泡排序的變式，并利用冒泡排序方法解決綜合性問題。在之前的學習中，已經(jīng)學習了數(shù)組、選擇結(jié)構(gòu)、雙重循環(huán)結(jié)構(gòu)等基本程序概念，本節(jié)內(nèi)容在此基礎上，學習冒泡排序的原理及其代碼的實現(xiàn)，了解冒泡排序的不同變式，并能夠運用冒泡排序算法解決綜合性問題。而本節(jié)內(nèi)容也為之后選擇排序、插入排序、基數(shù)排序等排序的學習提供了參考。由此，本節(jié)內(nèi)容起到了承上啟下的作用。結(jié)合學生學情，冒泡排序安排三課時完成，本節(jié)內(nèi)容為第一課時內(nèi)容。.教學重難點分析教學重點：理解冒泡排序的原理并掌握其基本實現(xiàn)代碼。教學難點：理解雙重循環(huán)嵌套的運用方式，掌握冒泡排序基本實現(xiàn)代碼，并能夠進行簡單的冒泡排序運算。二、學習者分析.學習者已有的知識與技能水平本節(jié)內(nèi)容的學習者是初二年級的學生。在日常生活中，學生常常會接觸到許多排序的例子，例如微信步數(shù)排行、做操時身高排序等，并對如何對一群雜亂的數(shù)值按規(guī)則進行排序有了基本的方法。因此，對于冒泡排序而言，其排序的原理應該是較容易掌握的。在代碼編寫方面，學生已經(jīng)掌握了變量、數(shù)組等基本概念與賦值、選擇、循環(huán)等基本結(jié)構(gòu)，已經(jīng)具備了一定的編程能力。在教學方法設計的過程中，考慮到高二的學生好奇心強，更喜歡自己實踐探究來解決問題，因此在教學設計時應給予學生更多的思考及實踐的時間。.學習者在學習本課中可能遇到的問題雖然學生已經(jīng)學習YVB編程中的基本概念與結(jié)構(gòu)，但由于實踐操作不多，對與程序的整體編寫還存在困難。在教學過程中，需要由淺入深，引導學生通過分析原理、拆分問題、組合架構(gòu)的方式，循序漸進。在冒泡排序的學習中，冒泡排序原理相對較為容易理解，但是程序?qū)崿F(xiàn)中，雙重循環(huán)的方式及范圍對于學生而言仍然具有一定的難度，因此需要著重講解整體的結(jié)構(gòu)與實現(xiàn)。此外，不同班級的學情不太一樣，教學環(huán)節(jié)還需要因班級而異。例如思維活躍、學習能力較強的班級，可給予大量時間自主探究實踐；而對于思維不夠活躍、學習能力較弱的班級，更傾向于一步步的引導學習。三、教學目標計算思維：學生在學習過程中，通過判斷、分析與綜合各種信息資源，運用合理的算法形成了解決問題方法。學生在教師的引導下，采用自主探究、小組探究等方式，按照明確冒泡排序原理、分解冒泡排序?qū)崿F(xiàn)步驟、步驟組合歸納、過程轉(zhuǎn)換代碼的流程，層層遞進，一步步推導出冒泡排序的實現(xiàn)程序。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：學生在學習過程中，充分運用了數(shù)字化資源、數(shù)字化工具和數(shù)字化平臺，開展自主學習與群體協(xié)作。通過簡單生動的動畫效果了解冒泡排序的原理，并運用小程序自主探究冒泡排序的過程。在學習的過程中，ITtools學習平臺不僅提供了資源呈現(xiàn)、同伴交流互助的功能，也為課堂練習的實時反饋提供了幫助。四、教學方法在教法方面，主要采用講授法、演示法和任務驅(qū)動法進行教學。通過冒泡排序的實現(xiàn)動畫演示，清晰明確的展示冒泡排序的原理。對于冒泡排序的實現(xiàn)程序進行拆分，講解分析并歸納。通過三個實踐探究任務驅(qū)動學生按照步驟一步步進行知識的自主建構(gòu)，提升學生的自主探究能力和小組合作能力。在學法方面，主要采用觀察思考法、練習法、小組交流法進行學習。學生通過觀察第一遍冒泡排序的演示動畫進行思考探究，實踐探究冒泡排序的原理。通過小組合作探究的方式，拆分問題，形成代碼碎片并重組。新知學習完畢后，通過練習進行及時反饋，檢驗所學，促進提升。五、課前準備教學環(huán)境：裝有VisualBasic6.0的計算機，并能夠與內(nèi)網(wǎng)相連教學準備：ITtools教學網(wǎng)站、教學設計、輔助教學的PPT、輔助動畫程序、課堂練習、基本程序。六、教學過程教學環(huán)節(jié)教師活動學生活動設計意圖新課導入（2分鐘）【情境動畫導入】又是新的學期開始了，在做課間操的時候，同學們需要按照身高從低到高依次排好隊?！咎釂枴磕敲?，你會用怎樣的方式讓他們的排隊有序呢？過渡：今天我們要來學習一種排序方法，叫做冒泡排序。學生觀看動畫，思考日常生活中的排序方式并回答。通過簡單的情景動畫導入課程，開門見山。請學生說一說有哪些排序方法，發(fā)散性思考，更有助于之后各類排序算法的學習。過渡：冒泡排序，顧名思義，是數(shù)組元素像水中氣泡一樣往上冒。升序冒泡排序動畫情境演示2

【環(huán)節(jié)一】冒泡排序的原理（10分鐘）???0????【提問】第一遍的排序是從哪里開始進行比較的？到哪里為止？是按照什么方式進行比較的？在第一遍排序結(jié)束后，實現(xiàn)了怎樣的效果？【小結(jié)】第一遍的排序是從第一個開始比較的，到最后一個為止。在比較過程中，分別是兩個相鄰的泡泡進行比較，如果后面的小，就相互交換位置，否則位置不變。在第一遍排序后，最后一個泡泡是最大的。過渡：那么，按照這樣的方式進行比較并排序，接下來的第二遍、第三遍排序后的結(jié)果又是怎樣的呢？【實踐探究一】（5分鐘）.運用動畫程序進行排序，并將每一遍完成后的結(jié)果截圖保存。???◎????.思考：數(shù)據(jù)在排序時，需要幾遍排序？需要幾次比較？最多需要幾次交換？并完成表格。注意：排序遍數(shù)是指一輪冒泡結(jié)束的次數(shù)，即將最大/最小的數(shù)冒到最前面。比較次數(shù)是指每一次判斷相鄰兩個數(shù)大小的次數(shù)，交換次數(shù)則是指滿足條件后交換的次數(shù)，該次數(shù)最小為0。學生觀察冒泡排序的動畫演示，并回答教師的問題。學生根據(jù)動畫演示的排序方式以及教師的講解，自主實踐探究，并完成表格。學生觀察第一遍冒泡排序的過程動畫，明確冒泡排序基本的效果與方法，教師加以引導。通過簡單的動畫演示一遍冒泡排序的過程，學生通過模仿、思考等方式，完成后幾遍的排序，并同時思考排序的遍數(shù)、比較的次數(shù)與交換的次數(shù)等基本數(shù)值，進行自主探究實踐。強調(diào)遍數(shù)和次數(shù)的區(qū)別，使得學生能夠明確分辨兩3

【教師巡查指導】【小結(jié)】n個數(shù)需要經(jīng)過n-1遍排序，經(jīng)過（n-1）*n/2次比較，最多交換（n-1）*n/2次，最少交換0次。者?！经h(huán)節(jié)二】冒泡排序的程序?qū)崿F(xiàn)（18分鐘）過渡：在經(jīng)過了程序中氣泡的比較和排序之后，我們了解了冒泡排序的原理，那么，怎樣用VB編寫出冒泡排序的代碼呢？【實踐探究二】（8分鐘）已知數(shù)組@中有9個元素，要實現(xiàn)升序排序。思考并小組探討以下問題：（1）n個數(shù)組元素一共要進行n-1遍排序，那么應該用什么語句體現(xiàn)數(shù)組元素的不斷循環(huán)排序？（2）在第i遍排序中，也要經(jīng)過很多次的排序，那么此時又應該怎樣實現(xiàn)不斷循環(huán)排序？（提示：從哪一個元素開始比較，到哪一個元素停止比較）（3）怎樣確定比較的是相鄰的數(shù)組元素？（4）用什么語句實現(xiàn)數(shù)組元素的大小比較？（5）如果滿足升序條件，怎樣實現(xiàn)數(shù)組元素的交換？【教師巡查指導】【小組代表發(fā)言】參考答案：（1）用For循環(huán)語句，F(xiàn)or循環(huán)變量=1Ton-1（2）第i遍排序中，進行循環(huán)判斷，F(xiàn)or循環(huán)變量2=1Ton-i（3）用相鄰的a（j）與a（j+1）進行比較根據(jù)冒泡排序的原理進行思考，并和同伴進行交流討論，每個小組派出一名代表發(fā)言。在學習了冒泡排序原理的基礎上，提出了五個問題，層層遞進。學生通過小組探究的方式思考并探討，集合集體的智慧解決問題。體現(xiàn)了教師引導、層層遞進、學生自主建構(gòu)知識體系的效果。4

(4)用if語句進行比較，即Ifa(j)>a(j+1)Then交換數(shù)組元素內(nèi)容(5)用賦值語句來實現(xiàn)數(shù)組元素的交換，Ifa(j)>a(j+)Thent=a(j):a(j)=a(j+1):a(j+1)=t【小結(jié)】升序冒泡排序的格式(板書)Fori= to ‘冒泡排序遍數(shù)的實現(xiàn)(外循環(huán))Forj= to ‘在每一遍的排序中，都要從后向前比較(內(nèi)循環(huán))Ifa(j)>a(j+1)Then ‘交換數(shù)組元素內(nèi)容EndIfNextjNexti梳理知識點，將已有的程序碎片進行拼合，形成基本的冒泡排序架構(gòu)。【實踐探究三】(5分鐘)根據(jù)所給的代碼框架自主實踐，打開“工程1.vbp”工程文件，將冒泡排序代碼補充完整，使其能夠正常運行。注意：編程時注意數(shù)組元素a中的下標，不要出現(xiàn)下標越界?！窘處熝膊橹笇А俊拘〗Y(jié)】升序冒泡排序代碼如下Fori=1ton-1Forj=1ton-iIfa(j)>a(j+1)Thent=a(j):a(j)=a(j+1):a(j+1)=tEndIfNextjNexti根據(jù)所給程序進行思考實踐，將冒泡排序代碼補充完整。在基本架構(gòu)的基礎上，將VB代碼融入其中，完成冒泡排序的基本程序，并對知識點進行總結(jié)歸納，使學生對于冒泡排序的程序?qū)崿F(xiàn)有更清晰明確的理解?！经h(huán)節(jié)二】冒泡排序的應用過渡：在學習了冒泡排序原理及其基本代碼之后，如果將其運用到具體問題中，又是怎樣體現(xiàn)的呢？完成ITtools平臺上的練習并提交。在學習了原理與基本代碼格式的基礎上，鏈接選5

（練習檢測）（7分鐘）【課堂練習】（5分鐘）完成ITtools平臺上的練習題。【教師巡查指導】【簡要評價反饋】（2分鐘）根據(jù)學生在練習中遇到的問題進行簡單講解。考，用筆試題目進行簡單的程序運算，進一步鞏固提升。學生在提交作業(yè)后能夠看到自己的分數(shù)以及題目解析。教師也能通過ITtools平臺查看學生的分數(shù)，實現(xiàn)了學生知識點掌握情況的實時反饋。課堂總結(jié)（3分鐘）【師生共同結(jié)合板書小結(jié)】本節(jié)課我們學習了冒泡排序的原理及其程序?qū)崿F(xiàn)。升序冒泡排序的原理其實就是從最后一個元素開始，相鄰兩個