資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第18課 冒泡排序齊體驗（1） 教學設計
課題 冒泡排序齊體驗（1） 單元 第五單元 學科 信息科技 年級 五年級
教材分析 【學情分析】排序算法是計算機解決問題的基礎算法之一，可以將無序的數據按照特定順序排列。在排序過程中，需要對數據進行比較，并根據比較結果來決定是否交換位置，從而實現排序。最終的排列順序可以是升序（從小到大）或降序（從大到小）。通過學習排序算法，可以認識排序的基本思路和方法，了解不同排序算法之間的差異。學習排序算法有助于培養抽象邏輯思維和問題解決能力。通過本單元的學習，讓學生了解排序算法中搜索、比較與交換的基本過程，體會用計算機解決問題中蘊含的算法思想。通過自然語言、流程圖等方式描述排序算法，在操作實踐中利用程序驗證與實現排序算法，了解算法與程序之間的關系。排序算法有很多種，每一種都有自己的優勢和適用范圍。學習過程中可以通過對比不同的排序算法，了解算法的效率，讓學生意識到面對不同數據規模的問題時，要選擇合適的排序算法。這有助于培養學生優化算法的意識，提高用計算機解決問題的效率。教學時需要將抽象的算法內容與現實的生活場景或實物聯系起來，以幫助學生在具體的情境中領悟有關的知識。可以引導學生通過游戲活動、情境創設、角色扮演等方式，在運用排序算法解決具體問題的過程中，逐步感悟其中的思想和方法。結合實物、圖片、視頻等直觀呈現的方式，幫助學生觀察排序算法執行的過程、計算執行的次數等。同時，使用適當的學習資源和方法，如編程實現算法、用程序驗證算法，讓學生在操作實踐中體會算法的應用效果和價值。本單元的學習先從具體問題出發，逐步引導學生認識排序算法的基本思想，了解排序的一般規律，幫助學生在“認識—理解—辨析—應用”的過程中逐步認識排序算法，體會算法的應用。通過這樣的教學設計，學生不僅能夠做中學，更能做中思，并逐步達成創中思、創中學，培養綜合實踐能力和創造思維能力。【內容結構】
學習目標 1. 信息意識：在分析排序算法過程中，理解排序算法的基本含義，包括比較與交換的方法、排序規則對數據位置的影響。2. 計算思維：能夠用自然語言或流程圖描述選擇排序、冒泡排序和桶排序的算法。3. 數字化學習與創新：在解決排序問題時，通過分析問題，知道選擇適合的排序算法來解決問題。4. 信息社會責任：了解加密算法在保護信息安全方面的意義，增強信息安全意識。
重點 冒泡排序的基本過程。
難點 描述冒泡排序算法的執行步驟。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
激趣導入 【激趣導入】身高排序大挑戰之冒泡排序【提問】同學們，你們知道冒泡排序嗎？你能使用冒泡排序的思想來組織排隊嗎？【建構】在上一課中，我們學習了選擇排序的基本方法，知道比較與交換在選擇排序時有很重要的作用。這一課繼續學習排序算法中一種較簡單直觀的排序方法——冒泡排序。以把一組數從小到大排序為例，冒泡排序就是在一組無序的數中，從前面開始，比較相鄰兩個數的大小，再根據比較結果交換兩個數的位置，如此循環，直到把整組數從小到大排列完成。 思考、注意 吸引學生的注意力，激發學生的學習興趣，引發學生思考。
學習活動 【學習活動1】一、體驗冒泡排序的過程【情境游戲】請 5 至 10 位同學站成一排，每人隨機抽取一張卡片，每張卡片上寫有不同的數，然后按照每人手持卡片上的數，由小到大排隊。1. 游戲規則（1） 依次對相鄰兩位同學卡片上的數進行比較。如果左側同學卡片上的數比右側同學卡片上的數大，兩位同學就交換位置，否則保持原位置不變。依次比較完成后，最右側同學手持卡片上的數就是最大數。（2）除了最后一位同學，對其他所有同學，依據卡片上的數重復以上操作。（3）持續對越來越少需要排序的卡片進行比較與位置交換，直到沒有任何兩位同學需要交換位置。2. 準備材料（1）數值卡片，每張卡片上寫有一個不同的數。（2）任務單，用于記錄每一輪比較的過程。【思考-討論】完成排隊任務后思考下面的問題。1. 冒泡排序每一輪分別固定了什么數，有什么特點？2. 從第二輪開始，排序時可以簡化哪一步？要比較幾次？【學習活動2】二、自然語言描述冒泡排序算法第 1 步：比較相鄰的兩個數，如果第一個比第二個大，就交換位置。對每一對相鄰數進行同樣的操作，從開始兩個數到最后兩個數。操作后，排在最后面的數就是最大數。第 2 步：除已排序的數，重復第 1 步的操作，對其余數進行比較與交換，直到沒有任何一對數需要交換位置。【學習活動3】三、算法與用計算機解決問題在用計算機解決問題時，算法起到了重要作用。1. 算法為計算機解決問題提供了明確的求解步驟依據算法，我們可以將復雜的問題分解為一系列簡單、可執行的步驟，從而確保計算機能夠按照預定的要求和順序進行處理。2. 算法是實現自動化和智能化的基礎通過算法控制，計算機可以自動地執行任務、處理大量的數據、依據判斷條件進行決策等，提高了解決問題的智能化水平。3. 算法可以提高問題求解的質量和效率針對同一問題，不同的算法可能產生不同的解決方案。通過比較和分析不同算法的性能和結果，可以選擇最優的算法來解決問題。此外，通過選擇適當的算法，能夠優化計算機存儲與處理的步驟、時間等，減少計算量、降低存儲需求，從而提高算法的執行效率。總之，算法是程序設計的主要依據，也是解決實際問題的策略。用計算機解決問題時要充分利用算法來體現問題求解過程的自動化和智能化。 聽講、思考、討論 教師通過講授課程內容，向學生傳授知識。學生通過聽講和觀察，學習基礎知識。另外，通過提問的方式引發學生思考，培養其思考和分析問題的能力。
課堂小結 知識回顧 對課堂知識進行總結和梳理，幫助學生更好地理解和掌握所學內容。
拓展-提升 【跳繩數據比一比】按照小組同學的學號或座位順序，把寫有小組同學跳繩數據的卡片排成一排，然后依據冒泡排序算法，按照跳繩數據從大到小的順序排序。兩人一組，一人擺放，一人記錄每輪數據卡片的位置。 鞏固、拓展 通過拓展，幫助學生鞏固、延伸知識，強化對所學知識的掌握。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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