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信息科技 第二单元 第3节 好汉排排坐
课题 好汉排排坐 单元 三单元 学科 信息科技 年级 五年级
教材分析 《好汉排排坐》该课时教材以水浒英雄卡牌座次排序为情境，编排了 “群英聚义寻龙首 — 英雄有序结义堂 — 英雄互助排排坐” 三个实践学习活动，引导学生理解 “冒泡排序” 算法的步骤原理、掌握用自然语言和步骤记录解决排序问题的方法，同时学会分析冒泡排序的局限性与适用场景。教材内容紧密结合五年级学生熟悉的经典文学 IP，将抽象的排序算法与趣味卡牌整理场景融合，注重 “做中学”，符合学生从具体操作到逻辑归纳的认知规律，能帮助学生感受算法在小规模数据排序（卡牌整理）中的实用价值，体会不同算法的差异与适配场景。
教学目标 信息意识：能说出冒泡排序的步骤原理，理解其在水浒卡牌等数据排序任务中的应用逻辑。计算思维：能分析冒泡排序的比较交换路径，掌握用自然语言、步骤记录分步解决数据排序问题的方法。数字化学习与创新：能结合排序过程记录表描述冒泡排序，验证其在小规模数据排序中的应用，让数据排序更清晰高效。信息社会责任：在冒泡排序的应用中，感受算法对数据整理的价值，践行用科学方法规范排序流程、提升数据处理效率的责任。
重点 能说出冒泡排序的步骤原理，理解其在水浒卡牌等数据排序任务中的应用逻辑。
难点 能分析冒泡排序的比较交换路径，掌握用自然语言、步骤记录分步解决数据排序问题的方法。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第3课 好汉排排坐《水浒传》描绘了 108 位英雄好汉的传奇故事，这些故事至今仍被人们津津乐道。小智想要将打乱的 108 张水浒英雄卡牌按照水浒英雄的座次进行排序，应如何操作呢？前面已经学习过 “比较交换” 和 “选择排序” 算法，这次我们尝试用新的 “冒泡排序” 算法来解决这个问题。知目标：1. 体验 “冒泡排序” 的步骤。2. 能描述 “冒泡排序” 算法的基本原理。3. 能分析 “冒泡排序” 算法的局限性。（播放视频） 观看视频理解水浒英雄卡牌排序需求，明确 3 个学习目标，聚焦冒泡排序算法展开思考。 借助经典文学 IP 情境激发兴趣，衔接已学算法，让学生快速进入学习状态，清晰本节课核心任务。
讲授新课 一、群英聚义寻龙首小智随机选择 6 位水浒英雄卡牌，明确座次规则：座次数值越大，英雄地位越低，需按座次数值从小到大排序（见表 3-3-1）。勤思考各位英雄的座次排序依据是什么？答案：按座次数值从小到大排序（座次数值越大，地位越低）。“冒泡排序”是一种简单的排序算法，指在一组无序的数中，从左至右，比较相邻两个数的大小，再根据比较结果交换两个数的位置，直到把整组数的最大值移动到最后面(最右边)即完成。小智想要使用“冒泡排序”算法找出这6位水浒英雄中座次数值最大的英雄，他要怎么找呢 细探究使用冒泡排序找出 6 位英雄中座次数值最大的英雄，记录步骤（见表 3-3-1）：第一次比较：13 与 6 比较，13 大，交换位置，当前排序：6，13，22，1，14，3；第二次比较：13 与 22 比较，22 大，保持原位，当前排序：6，13，22，1，14，3；引导学生完成第三至第五次比较，记录每轮排序状态。勤思考1.寻找这6位水浒英雄中座次数值最大的英雄的过程，总共需要经过5次的比较交换位置，最终6有位英雄更换了初始位置。座次数值越大，代表地位越低。2.想一想:“冒泡排序”算法与前面所学的“选择排序”算法有哪些相同之处和不同之处 答案：相同处：均为排序算法，通过比较元素大小实现排序；不同处：比较交换逻辑 —— 冒泡排序相邻元素依次比较，逐步 “冒泡” 最值；选择排序选取当前范围最值交换；交换频率 —— 冒泡排序交换更频繁；稳定性 —— 冒泡排序（相邻相等不交换）稳定，选择排序不稳定。二、英雄有序结义堂小智使用“冒泡排序”算法找到了座次数值最大的水浒英雄李逵(见表3-3-2)，为了完成剩余英雄的座次排序，需要继续采用“冒泡排序”算法。在后续排序过程中，由于每次排序后，最大的元素已经排好位置，因此每次排序的范围可以减少一个元素。这一过程将不断重复，直到整个数列排序完成。细探究依次对相邻的水浒英雄的座次数值进行大小比较，如果左侧比右侧大，则交换位置，比较完成后，把最大座次数值排列到最右侧(见表3-3-3)，将过程记录在表 3-3-3 中。“冒泡排序”算法通过反复比较相邻元素并交换位置，逐步将数据有序排列。具体来说，从待排序序列的第一个元素开始，依次比较相邻的两个元素，若二者的顺序错误(例如，前一个元素比后一个元素大)，则交换它们的位置。此后，重复这一过程，每次排序的范围逐渐缩小，直到所有元素都有序排列。经过不断排序后，最大值的元素会像“气泡”一样“浮”到序列的末尾。三、英雄互助排排坐为了增加排序的难度，小智决定再随机增加两张水浒英雄卡牌，抽取到的水浒英雄卡牌分别是王英和卢俊义(见表3-3-4)。因此，小智需要重新调整卡牌的顺序，以确保每张卡牌都能按水浒英雄座次的顺序进行排列。细探究1.为了简化排序过程，可以将水浒英雄的座次信息转化为具体的数字，请描述排序过程。需遵循 “相邻比较、左大交换、每轮缩范围、最大值沉底” 的规则，逐步推进。2.水浒英雄卡牌的最终排序是宋江、卢俊义、吴用、林冲、鲁智深、武松、李逵、王英3. 从第5轮开始，在排序过程中没有发生任何元素的交换。此时，可以判断该数组已经有序排列，为了提高效率，可以直接结束排序。勤思考假设参与“冒泡排序”的元素共有几个，最坏的情况是所有元素完全逆序，则需要n-1轮比较;最好的情况是所有元素已经有序排列，则需要1轮比较。冒泡排序的缺点是什么？答案：“冒泡排序” 的缺点：仅适合小规模数据排序，用于大规模数据排序时效率低；即使数据基本有序，仍需进行大量比较和交换操作，性能优化空间有限。“冒泡排序”简单易懂，易于操作，适合小规模数据排序，但它被用于大规模数据排序时效率低，且在数据基本有序时仍需进行大量比较和交换操作，性能优化空间有限。乐交流生活中哪些情境运用多分支结构？分享案例：1、出行方式选择：根据天气、距离、预算选方案。晴天且距离近就步行，距离中等骑共享单车；阴天且距离远选地铁，预算充足且赶时间就打车。2、成绩等级评定：按考试分数分档。满分 100 分时，90 分及以上为优秀，80-89 分为良好，60-79 分为及格，60 分以下为不及格，对应不同的反馈和要求。3、超市打折活动：按消费金额享优惠。满 300 元减 100 元，满 200 元减 50 元，满 100 元减 20 元，不满 100 元无优惠，结算时自动匹配对应折扣。四、课堂练习1、在冒泡排序过程中，若某一轮没有发生元素交换，说明（ ）A. 排序已完成，可以终止 B. 还需继续下一轮比较C. 数据初始就是有序的 D. 必须完成所有轮次才能确定有序2、关于冒泡排序，下列说法正确的是（ ）A. 冒泡排序是不稳定的排序算法B. 冒泡排序在任何情况下都需要进行 n 1 轮比较C. 冒泡排序通过相邻元素比较交换，逐步将最大值 “浮” 到末尾D. 冒泡排序适合大规模数据排序3、冒泡排序是通过反复比较相邻元素并交换位置来实现排序的。（ ）4、冒泡排序在处理大规模数据时效率很高。（ ）5、若有 n 个元素参与冒泡排序，最坏情况下需要 n 轮比较。（ ）6、冒泡排序是稳定的排序算法（当相邻相等元素不交换时）。（ ）7、在冒泡排序中，每一轮都会确定一个元素的最终位置。（ ）四、拓展延伸1、 冒泡排序的定义2、 冒泡排序的步骤3、 冒泡排序的稳定性4、 冒泡排序的适用场景 结合座次表，思考并口头表述排序依据。按要求逐步完成 6 位英雄找最大座次的比较交换，详细记录每轮排序状态。思考并回答比较交换次数，分析冒泡排序与选择排序的异同点。按步骤完成 6 位英雄完整排序，记录每轮排序结果，理解 “每轮缩范围” 的逻辑。思考并说出未发生交换时的结论，理解排序优化的逻辑。分析冒泡排序的局限性，结合生活实例分享多分支结构应用。独立完成练习，核对答案学习拓展知识 引导学生初步感知冒泡排序 “相邻比较、逐步冒泡” 的核心逻辑，为完整算法学习铺垫。按要求逐步完成 6 位英雄找最大座次的比较交换，详细记录每轮排序状态。关联旧知，建立算法知识体系，明确不同算法的差异与适配场景。在完整排序实操中巩固算法流程，掌握 “每轮缩范围” 的关键步骤，突破教学难点。增加数据量，强化算法应用能力，理解 “无交换终止” 的优化思路，提升计算思维。全面认识算法的适用边界，拓宽对分支结构的认知，感受算法与生活的联系。检测知识掌握，及时巩固重点拓宽知识面，加深算法整体认知
布置作业 选取图书馆借阅规则场景，用多分支结构设计读者权限判断算法，说明判断条件与执行路径。。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 《好汉排排坐》课程小结：通过学习，我们终于明白 “冒泡排序不只是抽象算法，用它给水浒英雄卡牌排序才是妙招”。以后不管是 6 位还是更多英雄排序，都要先思考 “比较交换清晰吗？步骤严谨吗？能实现精准排序吗？”。再也不觉得冒泡排序难懂，也不用担心面对卡牌座次整理的实际问题时没有方向了。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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