5.3.2常见的排序算法——冒泡排序教学设计2023—2024学年浙教版（2019）高中信息技术选修1.docx

5.3.2常见的排序算法——冒泡排序教学设计2023—2024学年浙教版（2019）高中信息技术选修1

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

5.3.2常见的排序算法——冒泡排序教学设计2023—2024学年浙教版（2019）高中信息技术选修1

教材分析

本节课选自浙教版（2019）高中信息技术选修1的5.3.2节，标题为“常见的排序算法——冒泡排序”。教材以排序算法为主线，重点介绍了冒泡排序的基本原理和实现过程。本节课旨在让学生掌握冒泡排序的基本思想，学会分析算法性能，并能运用所学知识解决实际问题。通过本节课的学习，学生将深入理解算法的奥妙，培养逻辑思维能力和编程实践能力，为后续学习更复杂的排序算法打下坚实基础。教学内容与课本紧密相关，符合高中年级知识深度，注重实用性和操作性。

核心素养目标

本节课的核心素养目标旨在培养学生以下能力：首先，提升计算思维，通过分析冒泡排序的过程，使学生能够理解算法的抽象思维，并运用这一思维解决实际问题。其次，强化信息意识，让学生在学习过程中意识到排序算法在数据处理中的重要性，培养其在日常生活中对信息处理的敏感性。再次，培养自主学习与合作探究的能力，通过小组讨论和编程实践，激发学生的探究精神，提高团队协作能力。最后，加强实践创新能力，鼓励学生在掌握基本冒泡排序算法的基础上，进行算法优化和创新，提升其信息技术实践水平。这些目标与新教材的要求相符，有助于学生全面发展。

教学难点与重点

1.教学重点

（1）冒泡排序的基本原理：冒泡排序是通过相邻元素的比较和交换来实现排序的过程，重点是让学生掌握其“两两比较，按顺序交换”的基本步骤。

举例：讲解冒泡排序过程中，通过图示或动画形式展示两个相邻元素的比较和交换过程，使学生直观理解排序原理。

（2）冒泡排序的算法实现：学会使用程序设计语言（如Python、C等）实现冒泡排序，掌握其代码结构和关键语句。

举例：给出冒泡排序的伪代码，让学生对照课本实例，逐步分析代码实现过程，理解循环结构和条件判断语句的应用。

（3）冒泡排序的性能分析：了解冒泡排序的时间复杂度和空间复杂度，学会从理论层面分析算法性能。

举例：通过具体数据，计算冒泡排序在不同情况下的时间复杂度，使学生掌握其性能特点。

2.教学难点

（1）冒泡排序的优化：在掌握基本冒泡排序的基础上，引导学生思考如何优化算法，降低时间复杂度，提高排序效率。

突破方法：引导学生从减少比较次数、提前结束排序等方面进行思考，介绍“鸡尾酒排序”等优化方法。

（2）算法的抽象思维：理解冒泡排序的抽象过程，将具体问题转化为算法描述。

突破方法：通过实例演示，让学生逐步提炼出排序过程的共同特征，从而形成抽象的算法描述。

（3）编程实践中的细节问题：在编程实现冒泡排序过程中，学生可能会遇到循环控制变量、数组下标等问题。

突破方法：教师需在课堂上针对这些问题进行详细讲解，让学生在实际编程过程中避免犯错。

教学方法与策略

1.选择适合教学目标和学习者特点的教学方法

本节课采用以下教学方法：

（1）讲授法：教师通过PPT展示和讲解，系统地阐述冒泡排序的基本原理、算法实现和性能分析，帮助学生建立完整的知识体系。

（2）讨论法：针对冒泡排序的优化问题，组织学生进行小组讨论，鼓励他们发表自己的观点，培养学生的计算思维和创新能力。

（3）案例研究：分析实际应用场景中的排序问题，如购物网站商品排序、成绩排名等，让学生了解排序算法在现实生活中的重要性。

（4）项目导向学习：设置一个编程实践项目，要求学生分组完成一个具有实际意义的排序任务，从而提高学生的团队协作能力和实践能力。

2.设计具体的教学活动

（1）角色扮演：让学生扮演不同角色，如算法设计师、程序员等，从不同角度分析冒泡排序的应用和优化。

（2）实验：组织学生进行编程实践，让他们亲自动手实现冒泡排序，并在实验过程中发现问题、解决问题。

（3）游戏：设计一个排序算法竞赛游戏，让学生在游戏中体验不同排序算法的优缺点，提高他们对排序算法的理解。

3.确定教学媒体和资源的使用

（1）PPT：制作精美的PPT课件，展示冒泡排序的原理、流程图、代码等关键信息，便于学生理解和记忆。

（2）视频：播放冒泡排序的动画演示视频，帮助学生直观地了解排序过程。

（3）在线工具：利用编程在线平台，让学生实时编写代码、测试算法性能，提高实践操作能力。

（4）教材和参考资料：提供教材、算法书籍等参考资料，供学生查阅和拓展知识。

教学实施过程

1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过学校在线学习平台，上传关于冒泡排序的预习资料，包括PPT、讲解视频和预习指南，明确要求学生了解冒泡排序的基本概念。

-设计预习问题：围绕冒泡排