C语言《排序算法》教学设计课题[参考]

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1、实用文案 标准文档 江苏省职业学校专业技能课程 “优秀教学设计”评比 教 案 参评组别信息技术类 参评科目 C语言 教案主题排序算法 填报日期 2014年 05 月 28 日 镇江分院欧阳丽娜 实用文案 标准文档 C语言排序算法教案（2 课时） 一、教材分析 C语言教程是计算机专业的专业必修课，也是计算机专业中一门理论性和逻辑性很强 的课程。由于 C语言要求表达整密且与其他计算机语言相比更加抽象，所以在所有计算机专业 课程中被公认为“最难学的一种计算机语言” 本节内容选自普通高等教育“十一五”国家级规划教材，21 世纪高职高专系列规划教材 中的 C 语言教程。课程的总体目标是通过C 语言的学习

2、，培养学生综合运用知识分析、分 解问题，并用合适的算法语言表达、处理问题的能力，学会一种严密的思维方式和表达方式， 领会程序设计的精髓，从而培养较强逻辑思维、变通思维和创新思维能力。通过团队合作、交 流等方法，使综合素质得到提升。从而达到专业学习的基本要求和人才培养目标。 排序算法是教材中第7 章数组中的内容。因为数组是C语言中重要的数据类型， 通过数组可以使排序问题的表达过程大大简化，所以掌握几种常用又容易理解的排序算法还是 很必要的。本节通过对冒泡排序和选择排序两种算法的讨论、分析和理解，在更加熟悉数组表 达方式的基础上，对算法的进一步了解，有助于培养学生的逻辑思维和变通思维能力。 二、学

3、情分析 教学对象为五年制高职计算机软件专业二年级学生，他们具有一定的计算机操作能力，但 是在程序设计方面是零基础，并且他们的数学理论基础比较薄弱。同时，他们正处于17,18 岁 的年纪，思维活跃、意识超前，具有极强的好奇心与求知欲。但由于学生的抽象思维和自主学 习能力较薄弱，又厌烦枯燥的文字说教， 在教学过程中要尽量使用简单直观的演示和表演方式， 使枯燥乏味的理论知识能够生动起来，从而突破零起点、高台阶的瓶颈。 在完成本节的学习后，学生可以具有一定的结合数组和算法处理数据的能力。 三、教学目标： 1、学会冒泡排序和选择排序的思维方法。 2、能够熟练应用冒泡排序算法进行排序运算，在讨论的基础上学

4、会使用选择排序算法解 决同样的问题。 3、在理解程序设计基本方法的基础上，拓展其在现实中的作用。 4、通过程序设计和表演互动的过程，激发学生在预测的基础上追求结果的的成就感。 实用文案 标准文档 四、教学重、难点 项目内容解决措施 教学重点 冒泡排序的基本原理 通过表演设疑，展示结果，分析程序结构，探 究动作与程序关系，结合动画演示使抽象的原 理变得具体形象以帮助学生掌握学习内容。 教学难点 五、教法、学法 教法设计： 情境导入法、对比教学法、讨论式教学法、分层教学法 学法指导： 合作探究、自主学习、实践操作 六、教学准备 1、教学环境：多媒体网络机房。 2、教学准备：调试机房，制作课件，制作

5、演示动画，程序调试，指导学生演练。 3、学生分组：按照一贯的分组方式，组内预习本节内容。 实用文案 标准文档 七、教学过程 教学 环节 主要教学活动及过程教师活动学生活动设计意图 （一） 情景 导入 5 分钟 排序规则： 6 名学生从左至右相邻两个学生比较手中牌的大 小，如果前一个学生的牌比后一个学生的大，则 两人交换位置，直至不需要再移动，排好所有牌。 排序表演： 将 6 张扑克牌随机发给6 名学生，他们先向台下 的学生展示一下自己手中的牌，然后转过来背对 学生。接到开始信号后，按规则排序。排好后， 再次面向全体学生，此时，学生手中的牌从左至 右已按升序排好。 思考：如何用程序表达排序过程？

6、 本节课任务 ：编写程序完成排序过程。 宣 布 表 演 规则。 设疑。 参 与 表 演 的 学 生 快 速比较、 移 动，完成表 演过程。 其 他 学 生 观 察 并 思 考 会 产 生 什 么结果。 激 发 学 生 兴 趣 与 求 知欲，在学 生 疑 问 中 导 入 本 节 教学内容。 （二） 新知 新授 15 分钟 交待： 表演所遵循的排序规则，就是排序算法中 冒泡排序 的过程。 通过讨论，分解冒泡排序过程。 1、如何存储 6 个数； int a6=7,10,6,5,9,8; 创建一个数组用于存放六个操作数。 2、如何实现两个数互换； t=ai; ai=ai+1; ai+1=t; i 代表

7、数组元素位置； t 是两数交换所借助的 第 三变量。 3、如何表达比较的趟数和每趟比较的次数？ 在每趟比较中，还会进行N次两数的比较，可 以使用循环嵌套的方法。外循环代表比较趟数， 内循环表示每趟比较的次数。 首先确定外循环次数，通过观察刚才学生表演 过程可知在整个过程中进行了5 趟排序，即外循 环为 5 次。 然后确定内循环次数，仍然通过观察表演过程 可知： 第 1 趟比较，两两比较， 4 次； 与 学 生 讨 论，分析冒 泡 排 序 过 程，将其分 解 为 三 个 主要步骤， 给 出 三 个 步 骤 解 决 方法。 学 生 与 教 师 共 同 讨 论，分析排 序过程。 通 过 观 察 得出

8、结果。 熟 悉 冒 泡 排序过程。 同 时 锻 炼 学 生 归 纳 总结能力。 实用文案 标准文档 第 2 趟比较，两两比较， 3 次； 第 3 趟比较，两两比较， 2 次； 第 4 趟比较，两两比较， 1 次； 第 5 趟比较，两两比较， 0 次。 因此，内循环次数随外循环次数增多而减少，整 理成代码为： for(j=0;j5;j+) for(i=0;i5-j;i+) 4. 整理完整代码 #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; prin

9、tf( sorted numbers:n); for(i=0;i6;i+) printf(%d ,ai); 给 出 完 整 程序代码。 学 生 调 试 代 码 并 运 行。 让 学 生 体 会 代 码 运 行 的 过 程 及结果。 。 （三） 认 知 提 升 15 分 钟 1. 设置疑问递进思考 （1）位置 a. 每次比较的两数位置上有什么关系？ （2）变化 b. 每趟排序后数列发生什么变化？ （3）关系 c. 内外循环的次数有什么关系？ 2. 分层教学动画助学 观察动画演示冒泡排序对数列进行升序排序 的过程 给 出 思 考 问题，并利 用 电 子 教 室 将 演 示 动 画 发 送 给 每

10、个 学 生。 学 生 在 观 察 动 画 演 示 同 时 讨 论 老 师 给 出 的 思 考 问题。 由 结 果 的 表 象 进 一 步 向 原 理 探索。 实用文案 标准文档 3. 要点总结拎清特点 （1）6 个数进行 5 趟加工， n 个数要进行 n-1 趟 加工 （2）每一趟比较次数越来越少 （3）n 个数第 j 趟加工时，比较次数是 (n-1)-1 4. 填流程图理清思路 5. 探究实质深入挖掘 （1）内循环次数不断变少的原因？ 教 师 对 原 理 特 点 进 行总结。 给 出 冒 泡 排 序 流 程 图，让学生 补充完整。 提 出 深 入 问题。在此 学 生 对 比 自 己 总 结

11、的答案。 学 生 组 内 合作讨论， 完 成 流 程 图填空。 动 画 演 示 使 抽 象 过 程 变 得 生 动形象， 有 助 于 学 生 理解。 帮 助 学 生 拎 清 程 序 结构，为整 合 代 码 做 准备。 实用文案 标准文档 （2）为什么内循环结束条件变化，开始条件不 变？ （3）你能为冒泡法起个新名字吗？并说明起这个 名字的理由。 6. 程序动作预测结果 截取程序片段，学生演示该片段所对应动 作，预测这段代码会产生怎样效果。 冒泡排序中是相邻两数比较，如果比较的不是相 邻两数，排序过程会怎样呢？ 过程中， 巡 查 学 生 讨 论情况， 捕 捉 学 生 中 存 在 的 共 性 问

12、题 及 时解决。 选 择 代 码 片段。 给 出 新 规 则，在学生 指 导 下 完 成 排 序 过 程。 组 内 讨 论 教 师 提 出 的问题 学 生 演 示 动作。 讨论， 指导 教 师 完 成 排序过程。 深 度 探 究 原理细节。 用 程 序 指 导动作。 拓 展 学 生 发 散 思 维 的能力。 （四） 发 散 思 维 15 分 钟 同样 6 个数，同样按升序排列，不同排序规则， 中间会发生什么样的变化？ 1、新排序规则（选择排序） ： 比较完所有的数，将最小的数与第一个数调 换位置，直到所有数排完。 学生按照新规则指导教师进行操作，完成6 个数的排序过程 2、用动画分析原理过程

13、动画演示选择排序对这6 个数整个排序过程。 3、讨论分析 进行几趟排序，每趟排序中的比较次数 5趟排序完成整个过程，每趟比较次数递减。 每趟排序后数列有什么变化 每趟排序后都有一个数的位置确定下来。 每次比较的两数位置的关系 两数位置没有固定关系。 4、总结过程 从 n 个数中选出最小数，然后将最小数与第一 个数交换位置； 除第一个数外，其余n-1 个数再按步骤 1 的方 给出思考 问题，并 利用电子 教室将演 示动画发 送给每个 学生。 总结选择 排序执行 过程。 与学生讨 学生在观 察动画演 示同时讨 论老师给 出的思考 问题。 学生与教 动画演示 使抽象过 程变得生 动形象， 有助于学

14、生理解。 培养学生 实用文案 标准文档 法选出次小的数，与第2 个数交换位置； 重复步骤 1（n-1）遍，最后形成递增数列 5、编写关键语句 1如何存储 6 个同数； 参考答案： int a6=7,10,6,5,9,8; 2如何确定最小值并与“第一个”数交换； 参考答案： if (aminaj) min=j;(确定最小 值位置 ) temp=ai; ai=amin; amin=temp; 3如何表达比较的趟数和每趟比较的次数？ 参考答案： for (i=0;i=4;i+) for (j=i+1;j=5;j+) 论分析， 找出过程 中的关键 步骤。让 学生合作 编写关键 步骤的语 句。 师讨论分

15、 析关键步 骤，并合 作完成关 键步骤的 语句。 活 学 活 用，变通 思维能力 （五） 对 比 讨 论 10 分 钟 对比讨论： 让学生分别观察用两种排序方法的排序过 程，在此过程中进行组内讨论两种方法的区别。 然后完成表格。 将表格发 给学生， 组织学生 讨论完成 表格的填 写。 学生讨论 并填写表 格。 整理算法 思路，比 较算法区 别。提升 学生理论 高度。 （六） 拓 展 升 华 20 分 钟 习题一、 有 10 个地区的面积，要求对它们按由大到小 降序排列。 1、 在 Excel 中写出外循环次数，及内循环交换 次数。并得出结论，排序后，两两之间的交换共 进行几次。 2、利用冒泡排

16、序对上述数列进行降序排列。 给出基础 习题和拓 展创新习 题。 完成习题 一，对习 题二进行 研 究 讨 论，给出 具体解决 方案。 基 础 练 习。 实用文案 标准文档 习题二、 有 10 个重量不等的苹果和一台电子秤，每个 苹果重量未知，现在需要按重量从小到大排列这 10 个苹果。说出你的方法， 并尝试完成这个过程。 为学生提 供创新思 维平台。 （六） 评 价 总 结 15 分 钟 针对学生上传的习题一答案，采取匿名的方 式，将错误的答案拿出来共同探讨。对于习题二 小组间交流互换解决方案，取长补短。最后完成 小组合作学习材料，给出评价成绩。 学生总结本节课内容，教师补充，并对各组 表现给予评价。 作业布置 小组合作，寻找新的排序方式 组 织 讨 论，把控 全局。 教师布置 作业 探讨错误 答案，并 交流习题 二解决方 案 学生课