趣味教学法在冒泡排序算法中的教学设计
2018-07-31李冬梅
李冬梅
摘 要 在程序设计语言中，排序算法是要求学生重点掌握的知识点。传统的教学手段往往效果欠佳。本文以冒泡排序为例，结合口诀教学，综合运用了情景导入，动画演示等多媒体手段，采用启发引导、分组讨论等方式很好讲授了冒泡排序的原理及代码实现。实践证明通过这种教学手段可以有效提高教学质量。
关键词 冒泡排序 口诀 多媒体手段 教学方法
中图分类号：TP311 文献标识码：A
0引言
排序是计算机中使用频率很高又相对重要的算法，在实际生活中，很多应用都会用到排序，因此人们研究了很多排序算法。冒泡排序因为原理简单而被用于讲解排序方法的首选算法。但冒泡排序过程繁琐，如果依旧沿用传统的以教师讲授为主的教学手段，很难激发学生的学习热情，学生在听了枯燥无味的讲解后，也很难写出对应的C程序。因此，为了取得更好的教学效果，在讲授排序算法的过程中，可以把丰富多样的教学手段引入课程。本文以冒泡排序的讲授过程为例探讨更适合学生的教学手段。
1教学过程设计
1.1从玩转扑克牌引入新知识
上课前，按照班级人数，每5个同学分为一组，给每位同学随机发放一张扑克牌，要求每一组同学把自己手里的扑克牌按照从小到大的顺序进行排列。让学生以组为单位展开讨论，在几分钟的讨论结束之后，随机挑选几组对结果进行评判。通过这种方式，不仅活跃了上课气氛，调动了学生学习的热情，又能引起大家对接下来要介绍的排序算法的重视。
1.2动态演示冒泡排序
为了加深学生对冒泡排序的理解，本文以5个卡通人物为例，通过flash动画演示对这5个卡通人物按照个子高低进行排序来讲解冒泡排序。如图1所示。通过动作按钮的控制，学生可以直观看到5个卡通人物的排序共需进行4趟。每趟排序过程中的特点及每趟结束后的效果都可由学生进行总结，引导学生对冒泡排序原理的归纳。
1.3通过PPT动画分解排序步骤
给出5个随机数据{91，76，89，21，6}，要求把这5个数据进行有序排列（如从小到大）。用PPT动画分解每趟排序过程。
（1）第一趟排序：从前到后进行遍历，首先比较91和76，因为91大于76，随机将这2个数据的位置进行交换。接下来比较91和89，因为逆序（从大到小），继续交换两者的位置。以此类推。在进行4次比较之后，数据91移动到了最后一个位置。
（2）第二趟排序：对剩下的4个数{76，89，21，6}进行排序，按照相同的方法，第二趟排序结束将数值89移动到倒数第二个位置。
（3）第三趟排序：对剩余的3个数{76，21，6}进行排序，在2次比较之后，将数值76移动到倒数第三个位置。
（4）第四趟排序：对剩余的2个数{21，6}进行1次比较，将数值21移动到倒数第四个位置。
动画演示完毕，引导学生总结排序过程的规律：（1）n个数据的排序需要进行n-1趟；（2）每趟需要比较n-i次（i代表趟，从1开始）。
1.4口诀教学引出程序核心代码
依据冒泡排序的原理分析，对n个数据按照正序进行排序的口诀可归纳如下：排序进行n-1趟，从前往后，两两比较，顺序不对互换位置。
在讲解时，指导学生写出对应的C代码。
for（i=1；i for（j=0；j if（a[j]>a[j+1]） /*两两比较*/ {temp=a[j]； a[j]=a[j+1]；a[j+1]=temp；} /*顺序不对交换位置*/ 以往的教学中，虽然学生理解了冒泡排序的原理，但依旧很难写出对应的C算法且容易出错。这4句口诀高度归纳了冒泡排序的原理，简单易懂，学生可以快速把每句口诀转换为对应的C代码。 1.5算法改进 以上代码可以实现对n个数据的排列，但执行效率并不高。教师在上课过程中可引导学生提出改进意见。通过细心观察可以发现，对n个数据的排序不一定进行n-1趟。因为在实际排序过程中，如果某趟结束后，数据已经处于有序的状态，后续的各趟就没有必要进行下去。所以可以在算法中设置一个flag标记，如果在排序过程中相邻数据进行了交换，就修改flag的值，否则flag保持不变。最后可根据flag值变化与否来判断是否要进入下一趟循环。 引导学生写出改进后的C代码。 for（i=1；i { flag=0； for（j=0；j if（a[j]>a[j+1]） /*兩两比较*/ {temp=a[j]； a[j]=a[j+1]；a[j+1]=temp； flag=1；} /*顺序不对交换位置*/ if（flag==0） break； } 改进后的冒泡排序执行效率明显提高，在数据序列基本有序的情况下，执行的趟数明显减少，大大提高了执行速度。 2结束语 本文以冒泡排序为例，综合运用情景教学，flash动画演示，并结合冒泡排序的口诀教学等多种教学手段，生动形象地向学生讲授了冒泡排序的原理及代码实现。很好的体现了以学生为本，提高学生综合素质的教育理念。 参考文献 [1] 谭浩强.C语言程序设计（第三版）[M].北京：清华大学出版社，2005：8. [2] 赵转莉，郭红山.C语言中冒泡排序教学方法刍议[J].办公自动化（综合版）， 2007（05）. [3] 杨朝霞.谈计算机课程教学中诗化口诀的应用[J].甘肃科技，2005，21（04）. [4] 周李涵，高鹭.双向思维的教学方法在冒泡排序及其改进算法中的教学设计[J].科技信息，2009（24）.
