C語言《排序算法》教學設計

1、 江蘇省職業(yè)學校專業(yè)技能課程“優(yōu)秀教學設計”評比教 案參評組別 信息技術類 參評科目 C語言 教案主題 排序算法 填 報 日 期 2014年05月28日 鎮(zhèn)江分院 歐陽麗娜 C語言排序算法教案（2課時） 一、教材分析C語言教程是計算機專業(yè)的專業(yè)必修課，也是計算機專業(yè)中一門理論性和邏輯性很強的課程。由于C語言要求表達整密且與其他計算機語言相比更加抽象，所以在所有計算機專業(yè)課程中被公認為“最難學的一種計算機語言”本節(jié)內容選自普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，21世紀高職高專系列規(guī)劃教材中的C語言教程。課程的總體目標是通過C語言的學習，培養(yǎng)學生綜合運用知識分析、分解問題，并用合適的算法語言表達、

2、處理問題的能力，學會一種嚴密的思維方式和表達方式，領會程序設計的精髓，從而培養(yǎng)較強邏輯思維、變通思維和創(chuàng)新思維能力。通過團隊合作、交流等方法，使綜合素質得到提升。從而達到專業(yè)學習的基本要求和人才培養(yǎng)目標。排序算法是教材中第7章數(shù)組中的內容。因為數(shù)組是C語言中重要的數(shù)據(jù)類型，通過數(shù)組可以使排序問題的表達過程大大簡化，所以掌握幾種常用又容易理解的排序算法還是很必要的。本節(jié)通過對冒泡排序和選擇排序兩種算法的討論、分析和理解，在更加熟悉數(shù)組表達方式的基礎上，對算法的進一步了解，有助于培養(yǎng)學生的邏輯思維和變通思維能力。二、學情分析教學對象為五年制高職計算機軟件專業(yè)二年級學生，他們具有一定的計算機操作能力

3、，但是在程序設計方面是零基礎，并且他們的數(shù)學理論基礎比較薄弱。同時，他們正處于17,18歲的年紀，思維活躍、意識超前，具有極強的好奇心與求知欲。但由于學生的抽象思維和自主學習能力較薄弱，又厭煩枯燥的文字說教，在教學過程中要盡量使用簡單直觀的演示和表演方式， 使枯燥乏味的理論知識能夠生動起來，從而突破零起點、高臺階的瓶頸。在完成本節(jié)的學習后，學生可以具有一定的結合數(shù)組和算法處理數(shù)據(jù)的能力。三、教學目標： 1、學會冒泡排序和選擇排序的思維方法。2、能夠熟練應用冒泡排序算法進行排序運算，在討論的基礎上學會使用選擇排序算法解決同樣的問題。 3、在理解程序設計基本方法的基礎上，拓展其在現(xiàn)實中的作用。4、

4、通過程序設計和表演互動的過程，激發(fā)學生在預測的基礎上追求結果的的成就感。四、教學重、難點項 目內 容解 決 措 施教學重點冒泡排序的基本原理通過表演設疑，展示結果，分析程序結構，探究動作與程序關系，結合動畫演示使抽象的原理變得具體形象以幫助學生掌握學習內容 。教學難點五、教法、學法教法設計：情境導入法、對比教學法、討論式教學法、分層教學法學法指導：合作探究、自主學習、實踐操作 六、教學準備1、教學環(huán)境：多媒體網(wǎng)絡機房。2、教學準備：調試機房，制作課件，制作演示動畫，程序調試，指導學生演練。3、學生分組：按照一貫的分組方式，組內預習本節(jié)內容。 七、教學過程教學環(huán)節(jié)主要教學活動及過程教師活動學生活

5、動設計意圖（一）情景導入5分鐘排序規(guī)則：6名學生從左至右相鄰兩個學生比較手中牌的大小，如果前一個學生的牌比后一個學生的大，則兩人交換位置，直至不需要再移動，排好所有牌。排序表演：將 6張撲克牌隨機發(fā)給6名學生，他們先向臺下的學生展示一下自己手中的牌，然后轉過來背對學生。接到開始信號后，按規(guī)則排序。排好后，再次面向全體學生，此時，學生手中的牌從左至右已按升序排好。思考： 如何用程序表達排序過程？本節(jié)課任務：編寫程序完成排序過程。宣布表演規(guī)則。設疑。參與表演的學生快速比較、移動，完成表演過程。其他學生觀察并思考會產生什么結果。激發(fā)學生興趣與求知欲，在學生疑問中導入本節(jié)教學內容。（二）新知新授15分

6、鐘交待：表演所遵循的排序規(guī)則，就是排序算法中冒泡排序的過程。通過討論，分解冒泡排序過程。1、如何存儲6個數(shù)；int a6=7,10,6,5,9,8;創(chuàng)建一個數(shù)組用于存放六個操作數(shù)。2、如何實現(xiàn)兩個數(shù)互換；t=ai;ai=ai+1;ai+1=t;i代表數(shù)組元素位置；t是兩數(shù)交換所借助的第三變量。3、如何表達比較的趟數(shù)和每趟比較的次數(shù)？ 在每趟比較中，還會進行N次兩數(shù)的比較，可以使用循環(huán)嵌套的方法。外循環(huán)代表比較趟數(shù)，內循環(huán)表示每趟比較的次數(shù)。 首先確定外循環(huán)次數(shù)，通過觀察剛才學生表演過程可知在整個過程中進行了5趟排序，即外循環(huán)為5次。 然后確定內循環(huán)次數(shù)，仍然通過觀察表演過程可知：第1趟比較，兩

7、兩比較，4次；第2趟比較，兩兩比較，3次； 第3趟比較，兩兩比較，2次；第4趟比較，兩兩比較，1次；第5趟比較，兩兩比較，0次。因此，內循環(huán)次數(shù)隨外循環(huán)次數(shù)增多而減少，整理成代碼為：for(j=0;j5;j+) for(i=0;i5-j;i+) 4.整理完整代碼#include main() int a6=7,10,6,5,9,8; int i,j,t; for(j=0;j5;j+) for(i=0;iai+1) t=ai;ai=ai+1;ai+1=t; printf( sorted numbers:n); for(i=0;i6;i+) printf(%d ,ai);與學生討論，分析冒泡排序過

8、程，將其分解為三個主要步驟，給出三個步驟解決方法。給出完整程序代碼。學生與教師共同討論，分析排序過程。 學生調試代碼并運行。通過觀察得出結果。熟悉冒泡排序過程。同時鍛煉學生歸納總結能力。讓學生體會代碼運行的過程及結果。（三）認 知提 升15分 鐘1. 設置疑問遞進思考（1）位置a.每次比較的兩數(shù)位置上有什么關系？（2）變化b.每趟排序后數(shù)列發(fā)生什么變化？（3）關系c.內外循環(huán)的次數(shù)有什么關系？2.分層教學動畫助學觀察動畫演示冒泡排序對數(shù)列進行升序排序的過程3.要點總結拎清特點（1）6個數(shù)進行5趟加工，n個數(shù)要進行n-1趟加工（2）每一趟比較次數(shù)越來越少（3）n個數(shù)第j趟加工時，比較次數(shù)是(n-

9、1)-14.填流程圖理清思路5.探究實質深入挖掘（1）內循環(huán)次數(shù)不斷變少的原因？（2）為什么內循環(huán)結束條件變化，開始條件不變？（3）你能為冒泡法起個新名字嗎？并說明起這個名字的理由。6.程序動作預測結果截取程序片段，學生演示該片段所對應動作，預測這段代碼會產生怎樣效果。冒泡排序中是相鄰兩數(shù)比較，如果比較的不是相鄰兩數(shù)，排序過程會怎樣呢？給出思考問題，并利用電子教室將演示動畫發(fā)送給每個學生。 教師對原理特點進行總結。給出冒泡排序流程圖，讓學生補充完整。提出深入問題。在此過程中，巡查學生討論情況，捕捉學生中存在的共性問題及時解決。選擇代碼片段。給出新規(guī)則，在學生指導下完成排序過程。學生在觀察動畫演

10、示同時討論老師給出的思考問題。學生對比自己總結的答案。 學生組內合作討論，完成流程圖填空。組內討論教師提出的問題學生演示動作。 討論，指導教師完成排序過程。由結果的表象進一步向原理探索。動畫演示使抽象過程變得生動形象，有助于學生理解。幫助學生拎清程序結構，為整合代碼做準備。深度探究原理細節(jié)。用程序指導動作。 拓展學生發(fā)散思維的能力。（四）發(fā) 散思 維 15分 鐘同樣6個數(shù)，同樣按升序排列，不同排序規(guī)則，中間會發(fā)生什么樣的變化？1、 新排序規(guī)則（選擇排序）： 比較完所有的數(shù)，將最小的數(shù)與第一個數(shù)調換位置，直到所有數(shù)排完。學生按照新規(guī)則指導教師進行操作，完成6個數(shù)的排序過程2、 用動畫分析原理過程

11、動畫演示選擇排序對這6個數(shù)整個排序過程。3、 討論分析進行幾趟排序，每趟排序中的比較次數(shù) 5趟排序完成整個過程，每趟比較次數(shù)遞減。每趟排序后數(shù)列有什么變化 每趟排序后都有一個數(shù)的位置確定下來。每次比較的兩數(shù)位置的關系 兩數(shù)位置沒有固定關系。4、總結過程從n個數(shù)中選出最小數(shù)，然后將最小數(shù)與第一個數(shù)交換位置；除第一個數(shù)外，其余n-1個數(shù)再按步驟1的方法選出次小的數(shù)，與第2個數(shù)交換位置；重復步驟1（n-1）遍，最后形成遞增數(shù)列5、 編寫關鍵語句1如何存儲6個同數(shù)；參考答案：int a6=7,10,6,5,9,8; 2如何確定最小值并與“第一個”數(shù)交換；參考答案：if (aminaj) min=j;(

12、確定最小值位置) temp=ai; ai=amin; amin=temp; 3如何表達比較的趟數(shù)和每趟比較的次數(shù)？參考答案：for (i=0;i=4;i+) for (j=i+1;j=5;j+) 給出思考問題，并利用電子教室將演示動畫發(fā)送給每個學生?？偨Y選擇排序執(zhí)行過程。與學生討論分析，找出過程中的關鍵步驟。讓學生合作編寫關鍵步驟的語句。學生在觀察動畫演示同時討論老師給出的思考問題。學生與教師討論分析關鍵步驟，并合作完成關鍵步驟的語句。動畫演示使抽象過程變得生動形象，有助于學生理解。培養(yǎng)學生活學活用，變通思維能力（五）對 比討 論10分 鐘對比討論：讓學生分別觀察用兩種排序方法的排序過程，在此

13、過程中進行組內討論兩種方法的區(qū)別。然后完成表格。將表格發(fā)給學生，組織學生討論完成表格的填寫。學生討論并填寫表格。整理算法思路，比較算法區(qū)別。提升學生理論高度。（六）拓 展升 華20分 鐘習題一、有10個地區(qū)的面積，要求對它們按由大到小降序排列。1、 在Excel中寫出外循環(huán)次數(shù)，及內循環(huán)交換次數(shù)。并得出結論，排序后，兩兩之間的交換共進行幾次。2、利用冒泡排序對上述數(shù)列進行降序排列。 習題二、有10個重量不等的蘋果和一臺電子秤，每個蘋果重量未知，現(xiàn)在需要按重量從小到大排列這10個蘋果。說出你的方法，并嘗試完成這個過程。給出基礎習題和拓展創(chuàng)新習題。完成習題一，對習題二進行研究討論，給出具體解決方案。 基礎練習。為學生提供創(chuàng)新思維平臺。（六）評 價總 結15分 鐘針對學生上傳的習題一答案， 采取匿名的方式，將錯誤的答案拿出來共同探討。對于習題二小組間交流互換解決方案，取長補短。最后完成小組合作學習材料，給出評價成績。學生總結本節(jié)課內容，教師補充，并對各組表現(xiàn)給予評價。作業(yè)布置小組合作，尋找新的排序方式組織討論，把控全局。教師布置作業(yè)探討錯誤答案，并交流習題二解決方案學生課后完成作業(yè)發(fā)現(xiàn)別人問題同時提醒自己。鍛煉學生交流表達能力。讓小組合作 課后也發(fā)