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，并用合適的算法語言表達(dá)、處

2、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(jiǎn)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，他們具有一定的計(jì)算機(jī)操作能力，

3、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(jiǎn)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，拓展其在現(xiàn)實(shí)中的作用。4、通

4、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(cè)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?jī)?nèi) 容解 決 措 施教學(xué)重點(diǎn)冒泡排序的基本原理通過表演設(shè)疑，展示結(jié)果，分析程序結(jié)構(gòu)，探究動(dòng)作與程序關(guān)系，結(jié)合動(dòng)畫演示使抽象的原理變得具體形象以幫助學(xué)生掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容 。教學(xué)難點(diǎn)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)環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動(dòng)及過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

5、設(shè)計(jì)意圖（一）情景導(dǎo)入5分鐘排序規(guī)則：6名學(xué)生從左至右相鄰兩個(gè)學(xué)生比較手中牌的大小，如果前一個(gè)學(xué)生的牌比后一個(gè)學(xué)生的大，則兩人交換位置，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。宣布表演規(guī)則。設(shè)疑。參與表演的學(xué)生快速比較、移動(dòng)，完成表演過程。其他學(xué)生觀察并思考會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果。激發(fā)學(xué)生興趣與求知欲，在學(xué)生疑問中導(dǎo)入本節(jié)教學(xué)內(nèi)容。（二）新知新授15分鐘

6、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(chǔ)6個(gè)數(shù)；int 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

7、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(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;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(xué)生討論，分析冒泡排序過程

8、，將其分解為三個(gè)主要步驟，給出三個(gè)步驟解決方法。給出完整程序代碼。學(xué)生與教師共同討論，分析排序過程。 學(xué)生調(diào)試代碼并運(yùn)行。通過觀察得出結(jié)果。熟悉冒泡排序過程。同時(shí)鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)能力。讓學(xué)生體會(huì)代碼運(yùn)行的過程及結(jié)果。（三）認(rèn) 知提 升15分 鐘1. 設(shè)置疑問遞進(jìn)思考（1）位置a.每次比較的兩數(shù)位置上有什么關(guān)系？（2）變化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3.要點(diǎn)總結(jié)拎清特點(diǎn)（1）6個(gè)數(shù)進(jìn)行5趟加工，n個(gè)數(shù)要進(jìn)行n-1趟加工（2）每一趟比較次數(shù)越來越少（3）n個(gè)數(shù)第j趟加工時(shí)，比較次數(shù)是(n-1

9、)-14.填流程圖理清思路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？（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(cè)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(cè)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？給出思考問題，并利用電子教室將演示動(dòng)畫發(fā)送給每個(gè)學(xué)生。 教師對(duì)原理特點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。給出冒泡排序流程圖，讓學(xué)生補(bǔ)充完整。提出深入問題。在此過程中，巡查學(xué)生討論情況，捕捉學(xué)生中存在的共性問題及時(shí)解決。選擇代碼片段。給出新規(guī)則，在學(xué)生指導(dǎo)下完成排序過程。學(xué)生在觀察動(dòng)畫演示

10、同時(shí)討論老師給出的思考問題。學(xué)生對(duì)比自己總結(jié)的答案。 學(xué)生組內(nèi)合作討論，完成流程圖填空。組內(nèi)討論教師提出的問題學(xué)生演示動(dòng)作。 討論，指導(dǎo)教師完成排序過程。由結(jié)果的表象進(jìn)一步向原理探索。動(dòng)畫演示使抽象過程變得生動(dòng)形象，有助于學(xué)生理解。幫助學(xué)生拎清程序結(jié)構(gòu)，為整合代碼做準(zhǔn)備。深度探究原理細(xì)節(jié)。用程序指導(dǎo)動(dòng)作。 拓展學(xué)生發(fā)散思維的能力。（四）發(fā) 散思 維 15分 鐘同樣6個(gè)數(shù)，同樣按升序排列，不同排序規(guī)則，中間會(huì)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(gè)數(shù)調(diào)換位置，直到所有數(shù)排完。學(xué)生按照新規(guī)則指導(dǎo)教師進(jìn)行操作，完成6個(gè)數(shù)的排序過程2、 用動(dòng)畫分析原理過程動(dòng)

11、畫演示選擇排序?qū)@6個(gè)數(shù)整個(gè)排序過程。3、 討論分析進(jìn)行幾趟排序，每趟排序中的比較次數(shù) 5趟排序完成整個(gè)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(gè)數(shù)的位置確定下來。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；除第一個(gè)數(shù)外，其余n-1個(gè)數(shù)再按步驟1的方法選出次小的數(shù)，與第2個(gè)數(shù)交換位置；重復(fù)步驟1（n-1）遍，最后形成遞增數(shù)列5、 編寫關(guān)鍵語句1如何存儲(chǔ)6個(gè)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(gè)”數(shù)交換；參考答案：if (aminaj) min=j;(確

12、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+) 給出思考問題，并利用電子教室將演示動(dòng)畫發(fā)送給每個(gè)學(xué)生?？偨Y(jié)選擇排序執(zhí)行過程。與學(xué)生討論分析，找出過程中的關(guān)鍵步驟。讓學(xué)生合作編寫關(guān)鍵步驟的語句。學(xué)生在觀察動(dòng)畫演示同時(shí)討論老師給出的思考問題。學(xué)生與教師討論分析關(guān)鍵步驟，并合作完成關(guān)鍵步驟的語句。動(dòng)畫演示使抽象過程變得生動(dòng)形象，有助于學(xué)生理解。培養(yǎng)學(xué)生活學(xué)活用，變通思維能力（五）對(duì) 比討 論10分 鐘對(duì)比討論：讓學(xué)生分別觀察用兩種排序方法的排序過程，在此過

13、程中進(jìn)行組內(nèi)討論兩種方法的區(qū)別。然后完成表格。將表格發(fā)給學(xué)生，組織學(xué)生討論完成表格的填寫。學(xué)生討論并填寫表格。整理算法思路，比較算法區(qū)別。提升學(xué)生理論高度。（六）拓 展升 華20分 鐘習(xí)題一、有10個(gè)地區(qū)的面積，要求對(duì)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(nèi)循環(huán)交換次數(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、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。給出基礎(chǔ)習(xí)題和拓展創(chuàng)新習(xí)題。完成習(xí)題一，對(duì)習(xí)題二進(jìn)行研究討論，給出具體解決方案。 基礎(chǔ)練習(xí)。為學(xué)生提供創(chuàng)新思維平臺(tái)。（六）評(píng) 價(jià)總 結(jié)15分 鐘針對(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(zhǎng)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(jī)。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)。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(cuò)誤答案，并交流習(xí)題二解決方案學(xué)生課后完成作業(yè)發(fā)現(xiàn)別人問題同時(shí)提醒自己。鍛煉學(xué)生交流表達(dá)能力。讓小組合作 課后也