C語言《排序算法》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、;.江蘇省職業(yè)學(xué)校專業(yè)技能課程“優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)”評(píng)比教 案參評(píng)組別信息技術(shù)類參評(píng)科目C語言教案主題排序算法填報(bào)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(shí)）一、教材分析C語言教程是計(jì)算機(jī)專業(yè)的專業(yè)必修課，也是計(jì)算機(jī)專業(yè)中一門理論性和邏輯性很強(qiáng)的課程。由于 C語言要求表達(dá)整密且與其他計(jì)算機(jī)語言相比更加抽象， 所以在所有計(jì)算機(jī)專業(yè)課程中被公認(rèn)為“最難學(xué)的一種計(jì)算機(jī)語言”本節(jié)內(nèi)容選自普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材， 21 世紀(jì)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(biāo)是通過 C 語言的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析、分解問題，并用合適的算

2、法語言表達(dá)、處理問題的能力，學(xué)會(huì)一種嚴(yán)密的思維方式和表達(dá)方式，領(lǐng)會(huì)程序設(shè)計(jì)的精髓，從而培養(yǎng)較強(qiáng)邏輯思維、變通思維和創(chuàng)新思維能力。通過團(tuán)隊(duì)合作、交流等方法，使綜合素質(zhì)得到提升。從而達(dá)到專業(yè)學(xué)習(xí)的基本要求和人才培養(yǎng)目標(biāo)。排序算法是教材中第 7 章數(shù)組中的內(nèi)容。因?yàn)閿?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(dá)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(duì)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(dá)方式的基礎(chǔ)上，對(duì)算法的進(jìn)一步了解，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維和變通思維能力。二、學(xué)情分析教學(xué)對(duì)象為五年制高職計(jì)算機(jī)軟件專業(yè)二年級(jí)學(xué)生，他們具有

3、一定的計(jì)算機(jī)操作能力，但是在程序設(shè)計(jì)方面是零基礎(chǔ)，并且他們的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)比較薄弱。同時(shí)，他們正處于17,18 歲的年紀(jì)，思維活躍、意識(shí)超前，具有極強(qiáng)的好奇心與求知欲。但由于學(xué)生的抽象思維和自主學(xué)習(xí)能力較薄弱，又厭煩枯燥的文字說教， 在教學(xué)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(shí)能夠生動(dòng)起來，從而突破零起點(diǎn)、高臺(tái)階的瓶頸。在完成本節(jié)的學(xué)習(xí)后，學(xué)生可以具有一定的結(jié)合數(shù)組和算法處理數(shù)據(jù)的能力。三、教學(xué)目標(biāo)：1、學(xué)會(huì)冒泡排序和選擇排序的思維方法。2、能夠熟練應(yīng)用冒泡排序算法進(jìn)行排序運(yùn)算，在討論的基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)使用選擇排序算法解決同樣的問題。3、在理解程序設(shè)計(jì)基本方法的基礎(chǔ)上，拓展其在

4、現(xiàn)實(shí)中的作用。4、通過程序設(shè)計(jì)和表演互動(dòng)的過程，激發(fā)學(xué)生在預(yù)測的基礎(chǔ)上追求結(jié)果的的成就感。;.'.四、教學(xué)重、難點(diǎn)項(xiàng)目內(nèi)容解決措施教學(xué)重點(diǎn)通過表演設(shè)疑，展示結(jié)果，分析程序結(jié)構(gòu)，探冒泡排序的基本原理究動(dòng)作與程序關(guān)系，結(jié)合動(dòng)畫演示使抽象的原教學(xué)難點(diǎn)理變得具體形象以幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容。五、教法、學(xué)法教法設(shè)計(jì)： 情境導(dǎo)入法、對(duì)比教學(xué)法、討論式教學(xué)法、分層教學(xué)法學(xué)法指導(dǎo)： 合作探究、自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐操作六、教學(xué)準(zhǔn)備1、教學(xué)環(huán)境：多媒體網(wǎng)絡(luò)機(jī)房。2、教學(xué)準(zhǔn)備：調(diào)試機(jī)房，制作課件，制作演示動(dòng)畫，程序調(diào)試，指導(dǎo)學(xué)生演練。3、學(xué)生分組：按照一貫的分組方式，組內(nèi)預(yù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容。;.'七、教學(xué)過程教學(xué)

5、環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動(dòng)及過程（一）排序規(guī)則：情景6 名學(xué)生從左至右相鄰兩個(gè)學(xué)生比較手中牌的大導(dǎo)入小，如果前一個(gè)學(xué)生的牌比后一個(gè)學(xué)生的大，則5 分鐘兩人交換位置，直至不需要再移動(dòng)，排好所有牌。排序表演：將 6 張撲克牌隨機(jī)發(fā)給 6 名學(xué)生，他們先向臺(tái)下的學(xué)生展示一下自己手中的牌，然后轉(zhuǎn)過來背對(duì)學(xué)生。接到開始信號(hào)后，按規(guī)則排序。排好后，再次面向全體學(xué)生，此時(shí)，學(xué)生手中的牌從左至右已按升序排好。思考： 如何用程序表達(dá)排序過程？本節(jié)課任務(wù) ：編寫程序完成排序過程。（二）交待： 表演所遵循的排序規(guī)則，就是排序算法中新知冒泡排序 的過程。新授通過討論，分解冒泡排序過程。15 1、如何存儲(chǔ) 6 個(gè)數(shù)；分鐘int

6、a6=7,10,6,5,9,8;創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組用于存放六個(gè)操作數(shù)。2、如何實(shí)現(xiàn)兩個(gè)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(dá)比較的趟數(shù)和每趟比較的次數(shù)？在每趟比較中，還會(huì)進(jìn)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(nèi)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(xué)生表演過程可知在整個(gè)過程中進(jìn)行了 5 趟排序，即外循環(huán)為 5次。然后確定內(nèi)循環(huán)次數(shù)，仍然通過觀察表演過程可知：第 1 趟比較，兩兩比較， 4 次；第 2 趟比較，兩兩比較， 3 次；;.教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖宣布表演參與表演激發(fā)學(xué)

7、生規(guī)則。的學(xué)生快興趣與求速比較、 移知欲，在學(xué)動(dòng)，完成表生疑問中演過程。 其導(dǎo)入本節(jié)他學(xué)生觀教學(xué)內(nèi)容。察并思考會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果。設(shè)疑。與學(xué)生討學(xué)生與教 通過觀察論，分析冒 師 共 同 討 得出結(jié)果。泡排序過 論，分析排程，將其分序過程。解為三個(gè)主要步驟，給出三個(gè)步驟解決方法。熟悉冒泡排序過程。同時(shí)鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)能力。;.'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(nèi)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;j<5;j+)for(i=0;i<5-j;i+)4.整理完整代碼#inclu

8、de <stdio.h>main()int a6=7,10,6,5,9,8;int i,j,t;for(j=0;j<5;j+)for(i=0;i<5-j;i+)if (ai>ai+1)t=ai;ai=ai+1;ai+1=t;printf(" sorted numbers:n");for(i=0;i<6;i+)printf("%d ",ai);.給出完整學(xué)生調(diào)試讓學(xué)生體程序代碼。代碼并運(yùn)會(huì)代碼運(yùn)行。行的過程及結(jié)果。（三） 1. 設(shè)置疑問遞進(jìn)思考認(rèn) 知 （1）位置提 升a.每次比較的兩數(shù)位置上有什么關(guān)系？15 （2）變化分

9、 鐘 b.每趟排序后數(shù)列發(fā)生什么變化？（3）關(guān)系c.內(nèi)外循環(huán)的次數(shù)有什么關(guān)系？2.分層教學(xué)動(dòng)畫助學(xué)觀察動(dòng)畫演示冒泡排序?qū)?shù)列進(jìn)行升序排序的過程給出思考學(xué)生在觀 由結(jié)果的問題，并利察動(dòng)畫演表象進(jìn)一用電子教示同時(shí)討 步向原理室將演示論老師給探索。動(dòng)畫發(fā)送出的思考給每個(gè)學(xué)問題。生。;.'.教師對(duì)原學(xué)生對(duì)比動(dòng)畫演示3. 要點(diǎn)總結(jié)拎清特點(diǎn)理特點(diǎn)進(jìn)自己總結(jié) 使抽象過（1）6 個(gè)數(shù)進(jìn)行 5 趟加工， n 個(gè)數(shù)要進(jìn)行 n-1 趟行總結(jié)。的答案。程變得生加工動(dòng)形象， 有（2）每一趟比較次數(shù)越來越少助于學(xué)生理解。（3）n 個(gè)數(shù)第 j 趟加工時(shí)，比較次數(shù)是 (n-1)-14. 填流程圖理清思路給出冒泡學(xué)生組

10、內(nèi)幫助學(xué)生排序流程合作討論，拎清程序圖，讓學(xué)生完成流程結(jié)構(gòu)，為整補(bǔ)充完整。圖填空。合代碼做準(zhǔn)備。5.探究實(shí)質(zhì)深入挖掘（1）內(nèi)循環(huán)次數(shù)不斷變少的原因？提出深入問題。在此過程中，巡組內(nèi)討論深度探究;.'（ 2）為什么內(nèi)循環(huán)結(jié)束條件變化，開始條件不變？（ 3）你能為冒泡法起個(gè)新名字嗎？并說明起這個(gè)名字的理由。6.程序動(dòng)作預(yù)測結(jié)果截取程序片段，學(xué)生演示該片段所對(duì)應(yīng)動(dòng)作，預(yù)測這段代碼會(huì)產(chǎn)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(huì)怎樣呢？;.查學(xué)生討 教師提出 原理細(xì)節(jié)。論情況， 捕 的問題捉學(xué)生中存在的共性問題及時(shí)解決。選擇代碼學(xué)生演示用程序指片段。動(dòng)作。導(dǎo)動(dòng)作。給

11、出新規(guī)討論，指導(dǎo)拓展學(xué)生則，在學(xué)生教師完成發(fā)散思維指導(dǎo)下完排序過程。的能力。成排序過程。（四）同樣 6 個(gè)數(shù)，同樣按升序排列，不同排序規(guī)則，給出思考學(xué)生在觀動(dòng)畫演示發(fā) 散中間會(huì)發(fā)生什么樣的變化？問題，并察動(dòng)畫演使抽象過利用電子示同時(shí)討程變得生思 維1、新排序規(guī)則（選擇排序） ：教室將演論老師給動(dòng)形象，15比較完所有的數(shù)，將最小的數(shù)與第一個(gè)數(shù)調(diào)示動(dòng)畫發(fā)出的思考有助于學(xué)分 鐘換位置，直到所有數(shù)排完。送給每個(gè)問題。生理解。學(xué)生按照新規(guī)則指導(dǎo)教師進(jìn)行操作，完成6學(xué)生。個(gè)數(shù)的排序過程2、用動(dòng)畫分析原理過程動(dòng)畫演示選擇排序?qū)@ 6 個(gè)數(shù)整個(gè)排序過程。3、討論分析總結(jié)選擇<1>進(jìn)行幾趟排序，每趟

12、排序中的比較次數(shù)排序執(zhí)行5 趟排序完成整個(gè)過程，每趟比較次數(shù)遞減。過程。<2>每趟排序后數(shù)列有什么變化每趟排序后都有一個(gè)數(shù)的位置確定下來。<3>每次比較的兩數(shù)位置的關(guān)系兩數(shù)位置沒有固定關(guān)系。4、總結(jié)過程<1>從 n 個(gè)數(shù)中選出最小數(shù)， 然后將最小數(shù)與第一個(gè)數(shù)交換位置；<2>除第一個(gè)數(shù)外，其余 n-1 個(gè)數(shù)再按步驟 1的方與學(xué)生討學(xué)生與教培養(yǎng)學(xué)生論分析，師討論分活 學(xué) 活;.'.法選出次小的數(shù)，與第 2 個(gè)數(shù)交換位置；找出過程析關(guān)鍵步用，變通<3>重復(fù)步驟 1（ n-1）遍，最后形成遞增數(shù)列中的關(guān)鍵驟，并合思維能力步驟。讓作完成

13、關(guān)5、編寫關(guān)鍵語句學(xué)生合作鍵步驟的1>如何存儲(chǔ) 6 個(gè)同數(shù)；編寫關(guān)鍵語句。參考答案： int a6=7,10,6,5,9,8;步驟的語2>如何確定最小值并與“第一個(gè)”數(shù)交換；句。參考答案：if (amin>aj) min=j;( 確定最小值位置 )temp=ai;ai=amin;amin=temp;3>如何表達(dá)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+)（五）對(duì)比討論：對(duì) 比讓學(xué)生分別觀察用兩種排序方法的排序過討 論程，在此過程中進(jìn)行組內(nèi)討論兩種方法的區(qū)別。10 然后完成表格。分 鐘（六）習(xí)題

14、一、拓 展有 10 個(gè)地區(qū)的面積，要求對(duì)它們按由大到小升 華降序排列。20 1、 在 Excel 中寫出外循環(huán)次數(shù)， 及內(nèi)循環(huán)交換次分 鐘 數(shù)。并得出結(jié)論，排序后，兩兩之間的交換共進(jìn)行幾次。2、利用冒泡排序?qū)ι鲜鰯?shù)列進(jìn)行降序排列。習(xí)題二、將表格發(fā)學(xué)生討論整理算法給學(xué)生，并填寫表思路，比組織學(xué)生格。較算法區(qū)討論完成別。提升表格的填學(xué)生理論寫。高度。給出基礎(chǔ) 完成習(xí)題 基 礎(chǔ) 練習(xí)題和拓 一，對(duì)習(xí) 習(xí)。展創(chuàng)新習(xí)題二進(jìn)行題。研 究 討論，給出具體解決方案。;.'（六）評(píng) 價(jià)總 結(jié)15分 鐘有 10 個(gè)重量不等的蘋果和一臺(tái)電子秤，每個(gè)蘋果重量未知，現(xiàn)在需要按重量從小到大排列這10 個(gè)蘋果。說出你的方法， 并嘗試完成這個(gè)過程。針對(duì)學(xué)生上傳的習(xí)題一答案， 采取匿名的方式，將錯(cuò)誤的答案拿出來共同探討。對(duì)于習(xí)題二小組間交流互換解決方案，取長補(bǔ)短。最后完成小組合作學(xué)習(xí)材料，給出評(píng)價(jià)成績。學(xué)生總結(jié)本節(jié)課內(nèi)容，教師補(bǔ)充，并對(duì)各組表現(xiàn)給予評(píng)價(jià)。;.為學(xué)生提供創(chuàng)新思維平臺(tái)。組 織 討探討錯(cuò)誤發(fā)現(xiàn)別人論，把控答案，并問題同時(shí)全局。交流習(xí)題提 醒 自二解決方己。鍛煉案學(xué)生交流表 達(dá) 能力。作業(yè)布置教師布置學(xué)生課后讓小組合小組合作，尋找新的排序方式作業(yè)完