趣味教學(xué)法在冒泡排序算法中的教學(xué)設(shè)計

李冬梅

摘 要 在程序設(shè)計語言中，排序算法是要求學(xué)生重點掌握的知識點。傳統(tǒng)的教學(xué)手段往往效果欠佳。本文以冒泡排序為例，結(jié)合口訣教學(xué)，綜合運用了情景導(dǎo)入，動畫演示等多媒體手段，采用啟發(fā)引導(dǎo)、分組討論等方式很好講授了冒泡排序的原理及代碼實現(xiàn)。實踐證明通過這種教學(xué)手段可以有效提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 冒泡排序 口訣 多媒體手段 教學(xué)方法

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A

0引言

排序是計算機中使用頻率很高又相對重要的算法，在實際生活中，很多應(yīng)用都會用到排序，因此人們研究了很多排序算法。冒泡排序因為原理簡單而被用于講解排序方法的首選算法。但冒泡排序過程繁瑣，如果依舊沿用傳統(tǒng)的以教師講授為主的教學(xué)手段，很難激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生在聽了枯燥無味的講解后，也很難寫出對應(yīng)的C程序。因此，為了取得更好的教學(xué)效果，在講授排序算法的過程中，可以把豐富多樣的教學(xué)手段引入課程。本文以冒泡排序的講授過程為例探討更適合學(xué)生的教學(xué)手段。

1教學(xué)過程設(shè)計

1.1從玩轉(zhuǎn)撲克牌引入新知識

上課前，按照班級人數(shù)，每5個同學(xué)分為一組，給每位同學(xué)隨機發(fā)放一張撲克牌，要求每一組同學(xué)把自己手里的撲克牌按照從小到大的順序進行排列。讓學(xué)生以組為單位展開討論，在幾分鐘的討論結(jié)束之后，隨機挑選幾組對結(jié)果進行評判。通過這種方式，不僅活躍了上課氣氛，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，又能引起大家對接下來要介紹的排序算法的重視。

1.2動態(tài)演示冒泡排序

為了加深學(xué)生對冒泡排序的理解，本文以5個卡通人物為例，通過flash動畫演示對這5個卡通人物按照個子高低進行排序來講解冒泡排序。如圖1所示。通過動作按鈕的控制，學(xué)生可以直觀看到5個卡通人物的排序共需進行4趟。每趟排序過程中的特點及每趟結(jié)束后的效果都可由學(xué)生進行總結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生對冒泡排序原理的歸納。

1.3通過PPT動畫分解排序步驟

給出5個隨機數(shù)據(jù){91，76，89，21，6}，要求把這5個數(shù)據(jù)進行有序排列（如從小到大）。用PPT動畫分解每趟排序過程。

（1）第一趟排序：從前到后進行遍歷，首先比較91和76，因為91大于76，隨機將這2個數(shù)據(jù)的位置進行交換。接下來比較91和89，因為逆序（從大到小），繼續(xù)交換兩者的位置。以此類推。在進行4次比較之后，數(shù)據(jù)91移動到了最后一個位置。

（2）第二趟排序：對剩下的4個數(shù){76，89，21，6}進行排序，按照相同的方法，第二趟排序結(jié)束將數(shù)值89移動到倒數(shù)第二個位置。

（3）第三趟排序：對剩余的3個數(shù){76，21，6}進行排序，在2次比較之后，將數(shù)值76移動到倒數(shù)第三個位置。

（4）第四趟排序：對剩余的2個數(shù){21，6}進行1次比較，將數(shù)值21移動到倒數(shù)第四個位置。

動畫演示完畢，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)排序過程的規(guī)律：（1）n個數(shù)據(jù)的排序需要進行n-1趟；（2）每趟需要比較n-i次（i代表趟，從1開始）。

1.4口訣教學(xué)引出程序核心代碼

依據(jù)冒泡排序的原理分析，對n個數(shù)據(jù)按照正序進行排序的口訣可歸納如下：排序進行n-1趟，從前往后，兩兩比較，順序不對互換位置。

在講解時，指導(dǎo)學(xué)生寫出對應(yīng)的C代碼。

for（i=1；i

for（j=0；j

if（a[j]>a[j+1]） /*兩兩比較*/

{temp=a[j]； a[j]=a[j+1]；a[j+1]=temp；} /*順序不對交換位置*/

以往的教學(xué)中，雖然學(xué)生理解了冒泡排序的原理，但依舊很難寫出對應(yīng)的C算法且容易出錯。這4句口訣高度歸納了冒泡排序的原理，簡單易懂，學(xué)生可以快速把每句口訣轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的C代碼。

1.5算法改進

以上代碼可以實現(xiàn)對n個數(shù)據(jù)的排列，但執(zhí)行效率并不高。教師在上課過程中可引導(dǎo)學(xué)生提出改進意見。通過細心觀察可以發(fā)現(xiàn)，對n個數(shù)據(jù)的排序不一定進行n-1趟。因為在實際排序過程中，如果某趟結(jié)束后，數(shù)據(jù)已經(jīng)處于有序的狀態(tài)，后續(xù)的各趟就沒有必要進行下去。所以可以在算法中設(shè)置一個flag標(biāo)記，如果在排序過程中相鄰數(shù)據(jù)進行了交換，就修改flag的值，否則flag保持不變。最后可根據(jù)flag值變化與否來判斷是否要進入下一趟循環(huán)。

引導(dǎo)學(xué)生寫出改進后的C代碼。

for（i=1；i

{ flag=0；

for（j=0；j

if（a[j]>a[j+1]） /*兩兩比較*/

{temp=a[j]； a[j]=a[j+1]；a[j+1]=temp； flag=1；} /*順序不對交換位置*/

if（flag==0） break；

}

改進后的冒泡排序執(zhí)行效率明顯提高，在數(shù)據(jù)序列基本有序的情況下，執(zhí)行的趟數(shù)明顯減少，大大提高了執(zhí)行速度。

2結(jié)束語

本文以冒泡排序為例，綜合運用情景教學(xué)，flash動畫演示，并結(jié)合冒泡排序的口訣教學(xué)等多種教學(xué)手段，生動形象地向?qū)W生講授了冒泡排序的原理及代碼實現(xiàn)。很好的體現(xiàn)了以學(xué)生為本，提高學(xué)生綜合素質(zhì)的教育理念。

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