资源简介

(共29张PPT)
第三单元 第4节
座次设计师
（粤教版）五年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
在冒泡排序的应用中，感受算法的价值，践行用科学方法规范排序流程、提升数据处理效率的责任。
能结合流程图工具描述冒泡排序算法，验证其在程序实现排序中的应用，让数据排序更高效准确。
能分析冒泡排序的循环执行路径，掌握用自然语言、流程图分步解决数据排序问题的方法。
能说出冒泡排序的算法步骤原理，理解流程图在梳理排序过程中的应用逻辑。
03
新知讲解
小智完成了8张水浒英雄卡牌的排序，但随着卡牌的增多，“冒泡排序”的过程变得更为复杂，有没有更简单的方法来描述“冒泡排序”的过程，快速得出排序的结果呢
03
新知讲解
知目标
1.能用自然语言和流程图描述“冒泡排序”算法。
2.体验使用程序实现“冒泡排序”的过程。
3.能列举“冒泡排序”算法在日常学习和生活中的应用，培养用算法解决问题的意识。
03
新知讲解
03
新知讲解
活动一：“冒泡排序”设计师
在使用流程图描述“冒泡排序”前，我们可以先使用自然语言对排序的过程进行描述，厘清思路。为了减少排序的步骤，小智随机抽出4张卡牌进行排准，如表 3-4-1所示。
表 3-4-1 随机抽出的4张卡牌
03
新知讲解
勤思考
请根据“冒泡排序”的思想，写出上述水浒英雄卡牌排序的过程。
第一轮:比较22和13，交换位置，序列变为 13、22、3、14；比较 22 和3，交换位置，序列变为 13、3、22、14；比较 22 和14，交换位置，序列变为 13、3、14、22。
第二轮:
比较 13 和 3，因 13＞3，交换位置，序列变为 3、13、14、22；比较 13 和 14，因 13＜14，不交换；
第三轮:
比较 3 和 13，因 3＜13，不交换；排序完成，最终序列为 3、13、14、22。
活动一：“冒泡排序”设计师
03
新知讲解
在“冒泡排序”的过程中，会有部分步骤被重复执行，我们可以用循环结构来简化表示重复的步骤，让流程图更加直观。
活动一：“冒泡排序”设计师
03
新知讲解
勤思考
1.在“冒泡排序”中，共有两个循环结构，需要用到我们前面学习过的嵌套循环结构。
2.内循环的循环条件是相邻元素未比较完毕。
外循环的循环条件是完成所有轮次的排序（或元素未全部排好序）。
活动一：“冒泡排序”设计师
03
新知讲解
巧设计
请根据“冒泡排序”的基本原理，根据相关变量说明(见图3-4-1)，补充完成“冒泡排序”算法流程图(见图 3-4-2)。
图3-4-1 “冒泡排序”变量说明
活动一：“冒泡排序”设计师
03
新知讲解
以上述4张水浒英雄卡牌为例，n为4，当i=1时，F[i]=22。
图 3-4-2“冒泡排序”算法流程图
活动一：“冒泡排序”设计师
03
新知讲解
在绘制“冒泡排序”算法流程图时，首先要明确循环结构的嵌套关系，内循环用于相邻元素的比较与交换，外循环则负责控制排序的总轮数。绘制时要注意流程的连贯性，体现元素逐渐“冒泡”至正确位置的特点，确保整个排序过程被完整呈现。
活动一：“冒泡排序”设计师
03
新知讲解
活动二：“冒泡排序”程序体验官
随着卡牌的逐渐增多，排序的难度也越来越大，我们可以使用程序来帮助我们进行排序。
03
新知讲解
细探究
1.请打开资源包中的“冒泡排序.p”文件，按照下面的步骤完成排序体验，可使用多组数据进行验证，进一步观察和了解“冒泡排序”的过程。
(1)运行程序。
(2)输入需要排序的水浒英雄卡牌总数。
(3)按照当前混乱的英雄卡牌顺序依次输入对应的座次数值。
(4)输出排序的过程以及排序的最终结果。
2.输入的水浒英雄卡牌座次顺序是22、13、3、14。
最终排好的顺序是3、13、14、22。
活动二：“冒泡排序”程序体验官
03
新知讲解
细探究
分析输出的每一轮排序结果是否正确，说一说你的分析过程。
分析过程
在活动二的冒泡排序分析中，输入水浒英雄卡牌座次序列为 22、13、3、14，最终需得到升序结果。第一轮排序时，依次对相邻元素 “22 和 13”“22 和 3”“22 和 14” 进行比较，因均满足前者大于后者，遂执行交换操作，最终序列更新为 13、3、14、22，最大元素 “22” 成功 “冒泡” 至末尾。
第二轮针对前三个元素 “13、3、14” 操作，先比较 “13 和 3”，因 13＞3 交换为 3、13、14、22；再比较 “13 和 14”，因 13＜14 无需交换，第二大元素 “14” 顺利归位。
第三轮仅需比较 “3 和 13”，因 3＜13 无需交换，此时所有元素已呈升序排列（3、13、14、22）。整个过程严格遵循冒泡排序 “相邻元素逐一比较，若前者大则交换，使大元素逐步后移” 的核心逻辑，每一轮的比较、交换步骤清晰且符合算法规则，最终排序结果准确，完整呈现了冒泡排序 “逐步归位、有序排列” 的算法特点。
活动二：“冒泡排序”程序体验官
03
新知讲解
小贴士
使用图形化编程实现“冒泡排序”的过程较为复杂，我们只需要了解其中核心的编程思路即可(见图3-4-3)
图3-4-3“冒泡排序”程序核心积木块说明
活动二：“冒泡排序”程序体验官
03
新知讲解
有了“冒泡排序”程序，只需输入卡牌数量和座次数值，就能快速得到水浒英雄卡牌的排序结果。这不仅节省了时间，还提高了准确性，让我们能够轻松应对更复杂的排序任务。这种排序方法简单实用，能高效地将无序数据变得有序。
我们也可以将“冒泡排序”的思想运用到日常学习和生活中，遇到复杂的问题时，耐心地将问题拆解成一个个小部分，逐一进行细致的比较和分析，最终找到最佳的解决方案。
活动二：“冒泡排序”程序体验官
03
新知讲解
乐交流
想一想，在日常学习和生活中，有哪些情境会使用到“冒泡排序” 和同学分享一下吧!
1.老师整理学生的考试成绩单时，要将成绩从高到低（或从低到高）排序，可相邻比较两个同学的成绩，若前者低于后者就交换位置，逐步完成全班成绩的排序；整理班级的作业，按提交时间先后排序，相邻比较两份作业的提交时间，时间晚的后移，以此梳理出有序的作业提交序列。
活动二：“冒泡排序”程序体验官
04
课堂练习
1、冒泡排序实现排序时，主要使用的循环结构是（ ）
A.单循环结构 B.嵌套循环结构
C.分支循环结构 D.无循环结构
2、用冒泡排序对数据进行升序排列时，相邻元素的比较交换规则是（ ）
A.前者小于后者时交换
B.前者大于后者时交换
C.任意情况都交换
D.从不交换
B
B
04
课堂练习
冒泡排序的核心逻辑是 “相邻元素逐一比较，不符合顺序则交换”。（ ）
对 4 个元素进行冒泡排序时，外循环需要执行 4 次才能完成排序。（ ）
升序排列时，冒泡排序会让较大的元素逐步 “后移”，最终归位到正确位置。（ ）
整理班级考试成绩单时，无法通过冒泡排序的思想实现成绩从高到低排序。（ ）
对序列 [22、13、3、14] 进行冒泡排序，第一轮结束后最大元素 “22” 会移动到序列末尾。 （ ）
√
X
X
√
√
05
拓展延伸
1、排序稳定性特点
冒泡排序属于稳定排序算法。当序列中存在值相等的元素时，排序后它们的相对位置不会改变。比如对 “学号 + 成绩” 数据排序，成绩相同的同学仍保持原先后顺序，这一特性适合需保留原始相对位置的场景，契合日常数据整理的严谨需求。
05
拓展延伸
2、外循环轮次优化
冒泡排序默认外循环轮次为 “元素个数 - 1”，但可优化提升效率。若某一轮比较中未发生任何元素交换，说明序列已完全有序，可直接终止外循环。这种优化能减少不必要的比较步骤，尤其适合接近有序的数据集。
05
拓展延伸
3、降序排列规则
冒泡排序可灵活实现降序排列，核心规则与升序相反。相邻元素比较时，若前者小于后者则执行交换操作，让较小元素逐步 “后移”，较大元素依次 “前移”。例如对 [22、13、3、14] 降序排序，最终会得到 [22、14、13、3] 的结果。
05
拓展延伸
4、适用数据规模
冒泡排序更适合小规模数据排序。因其核心是相邻元素逐一比较交换，数据量越大，比较和交换次数越多，效率越低。日常中整理少量文件、短期成绩等场景适用，大规模数据排序需选择更高效的算法（如快速排序）。
06
课堂总结
《座次设计师》课程小结：通过学习，我们终于明白 “冒泡排序不只是排序，用流程图和程序梳理它的逻辑才是关键”。以后不管是整理水浒卡牌、排成绩名次，还是处理生活中数据排序任务，都要先思考 “循环结构清晰吗？流程高效吗？能助力实际排序吗？” 再也不觉得冒泡排序复杂，也不用担心面对大量数据排序问题时没有章法了。
08
板书设计
座次设计师
一、“冒泡排序”设计师
二、“冒泡排序”程序体验官
课后作业:
1、用冒泡排序处理图书编号，理步骤、画流程、思降序，巩固算法逻辑与应用能力。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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