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信息科技 第二单元 第4节 座次设计师
课题 座次设计师 单元 三单元 学科 信息科技 年级 五年级
教材分析 《座次设计师》该课时教材以水浒英雄卡牌增多后排序复杂为情境，编排了 “‘冒泡排序’设计师 — ‘冒泡排序’程序体验官” 两个实践学习活动，引导学生掌握用自然语言和流程图描述冒泡排序的方法，体验程序实现排序的过程，理解流程图和程序在简化排序逻辑、提升效率中的作用。教材内容衔接上一课冒泡排序基础，聚焦 “逻辑梳理” 和 “工具应用”，将抽象的嵌套循环结构与直观的流程图、趣味的程序实操结合，符合五年级学生从具象操作到逻辑建模的认知规律，能帮助学生感受算法可视化、自动化的价值，培养用工具解决复杂数据排序问题的意识。
教学目标 信息意识：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。计算思维：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。数字化学习与创新：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。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。
重点 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。
难点 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。
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 4 课 座次设计师小智完成了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 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” 在日常学习和生活中的应用，培养用算法解决问题的意识。（播放视频） 观看视频回顾上一课冒泡排序难点，明确 3 个学习目标，聚焦 “流程图梳理” 和 “程序应用” 展开思考。 衔接上一课学习痛点，提出解决方案，激发学生探索算法可视化、自动化的兴趣，清晰本节课核心任务。
讲授新课 一、“冒泡排序” 设计师在绘制流程图前，先用自然语言厘清排序思路。小智随机抽出 4 张卡牌（李逵 22、鲁智深 13、吴用 3、武松 14），需按座次升序排序（见表 3-4-1）。勤思考请根据冒泡排序思想，写出这 4 张卡牌的排序过程：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。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。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）。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)。以上述4张水浒英雄卡牌为例，n为4，当i=1时，F[i]=22。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。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。细探究1. 打开资源包 “冒泡排序.p” 文件，按步骤体验排序：（1）运行程序；（2）输入卡牌总数；（3）依次输入混乱座次数值；（4）查看排序过程及最终结果。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。细探究分析程序输出的每一轮排序结果是否正确，说明分析过程：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。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)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。乐交流想一想，生活中哪些情境会用到冒泡排序？分享案例：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。三、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3、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”。（ ）4、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。（ ）5、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。（ ）6、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。（ ）7、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。（ ）四、拓展延伸1、 排序稳定性特点2、 外循环轮次优化3、 降序排列规则4、 适用数据规模 根据冒泡排序规则，逐步写出 4 张卡牌的完整排序过程。思考并回答循环结构的作用，明确嵌套循环的内外循环条件。结合冒泡排序逻辑，补充流程图中的判断条件和执行步骤，完成绘制。按步骤运行程序，输入指定座次数值，观察排序过程和结果，验证程序准确性。结合具体输入案例，分析每一轮排序的比较、交换逻辑，判断结果是否正确。倾听并理解编程核心思路，记录关键积木块逻辑。结合生活实际，分享冒泡排序的应用场景，交流自己的思考。独立完成练习，核对答案学习拓展知识 通过自然语言描述排序过程，巩固冒泡排序步骤原理，为流程图绘制铺垫。明确循环结构的应用价值，突破嵌套循环这一难点，建立算法与程序结构的关联。锻炼用流程图描述算法的能力，将抽象逻辑可视化，提升计算思维。通过程序实操，感受算法自动化的优势，提升数字化学习与创新能力。培养学生分析验证的能力，深化对冒泡排序逻辑的理解。简化编程原理讲解，让学生聚焦核心逻辑，避免复杂代码带来的认知负担。建立算法与生活的联系，感受算法的实用价值，强化用算法解决问题的意识。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 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。 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 《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。 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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