第第頁人教版（2024）五年級全一冊信息科技第19課冒泡排序齊體驗（2）教案教學設(shè)計基本信息主題19.冒泡排序齊體驗（2）學科信息科技老師年級五年級教學內(nèi)容分析《冒泡排序齊體驗（2）》是小學五年級信息科技學科中的一堂重要課程，旨在進一步鞏固和深化學生對冒泡排序算法的理解與應(yīng)用。冒泡排序作為一種簡單的排序算法，通過重復(fù)遍歷要排序的數(shù)列，比較每對相鄰元素的值，若發(fā)現(xiàn)順序錯誤則交換之，直到?jīng)]有需要交換的元素為止。在《冒泡排序齊體驗（1）》的基礎(chǔ)上，本課將更深入地探討冒泡排序的過程，并通過實踐活動讓學生親身體驗其算法的執(zhí)行過程，從而培養(yǎng)學生的信息意識、計算思維、數(shù)字化學習與創(chuàng)新能力以及信息社會責任。學情分析五年級學生已經(jīng)具備了一定的數(shù)學基礎(chǔ)和邏輯思維能力，能夠理解和解決簡單的數(shù)學問題。在信息科技學科方面，他們已經(jīng)初步掌握了計算機的基本操作和一些簡單的編程概念（如Scratch編程或類似的圖形化編程工具）。通過《冒泡排序齊體驗（1）》的學習，學生對冒泡排序有了初步的認識，但可能仍停留在理論層面，對算法的實際執(zhí)行過程和效率缺乏直觀感受。因此，本課將更加注重實踐操作和算法優(yōu)化思想的引入，以滿足學生的學習需求。學習目標信息意識：識別數(shù)據(jù)排序在日常生活和學習中重要性的意識。關(guān)注數(shù)據(jù)排序?qū)π畔⑻幚砗蜎Q策的影響。計算思維：深入理解冒泡排序算法的原理和步驟。學會使用流程圖或偽代碼描述冒泡排序算法。數(shù)字化學習與創(chuàng)新：通過動手實踐，使用編程工具（如Scratch、Python基礎(chǔ)語法等）實現(xiàn)冒泡排序算法。信息社會責任：認識到合理使用排序算法對信息處理和傳遞的重要性。教學重點1．分析冒泡排序的基本過程。2．用流程圖描述冒泡排序算法。3．理解程序與算法的對應(yīng)關(guān)系。教學難點1．理解冒泡排序算法中兩個單重循環(huán)的作用及執(zhí)行過程。2．體會同一算法用不同程序?qū)崿F(xiàn)的方法。教學準備1．多媒體教學設(shè)備，確保投影清晰、音響效果良好。2．準備“冒泡排序.py”程序及相關(guān)配套資源，提前測試程序的穩(wěn)定性和可操作性。3．準備10張寫有50以內(nèi)自然數(shù)的卡片，卡片制作精美、數(shù)值清晰。4．制作PPT課件，內(nèi)容包括冒泡排序的原理、過程、程序?qū)崿F(xiàn)以及拓展內(nèi)容等。教學實施過程情境導入教師活動學生活動設(shè)計意圖【教師活動1】播放上一課“排隊”活動的視頻片段，引導學生回憶冒泡排序的初步印象。提問學生：“大家還記得上節(jié)課我們是如何進行冒泡排序的嗎？”【學生活動1】認真觀看視頻，回憶上節(jié)課的內(nèi)容。積極回答問題，分享自己對冒泡排序的理解。【設(shè)計意圖】通過視頻回顧，快速喚起學生的記憶，激發(fā)學生的學習興趣。提問環(huán)節(jié)可以了解學生的已有知識水平，為后續(xù)教學調(diào)整節(jié)奏。教學活動一冒泡排序的過程分析教師活動學生活動設(shè)計意圖任務(wù)1：把最大數(shù)交換到最后。【教師活動2】展示6個不同的數(shù)，如7、5、9、3、6、8。逐步分析冒泡排序的過程，詳細講解每一步的比較和交換操作?！笆紫?，我們比較第一個數(shù)7和第二個數(shù)5，因為7大于5，所以交換位置?，F(xiàn)在這六個數(shù)變成了5、7、9、3、6、8?！币龑W生觀察每一步的變化，提問學生交換的規(guī)則是什么。結(jié)合流程圖來進行教學，更便于學生理解。以下是本案例冒泡排序中尋找最大數(shù)的參考流程圖。任務(wù)2：按數(shù)值從小到大排序。【教師活動3】：引導學生進行多輪比較和交換操作，詳細分析每一輪的過程和結(jié)果。“第一輪我們已經(jīng)把最大數(shù)9交換到了最后，現(xiàn)在進行第二輪。返回最左邊，在第一個至第五個數(shù)中，通過比較、交換找到它們中的最大數(shù)，并把它排到第五的位置?！痹谥v解過程中，提醒學生注意循環(huán)的次數(shù)和范圍的變化。鼓勵學生動手實踐，在草稿紙上模擬排序過程。以下是冒泡排序中多輪比較、交換，把相應(yīng)最大數(shù)排列到指定位置的參考流程圖。在這個冒泡排序的例子中，一共有6個數(shù)，第1輪需要比較6-1=5次，第2輪需要比較4次，第3輪需要比較3次，第4輪需要比較2次，第5輪需要比較1次。因此，總的比較次數(shù)為5+4+3+2+1=15次。【學生活動2】認真觀察教師的演示，跟隨教師的思路理解每一步的操作。積極回答教師的問題，總結(jié)交換的規(guī)則?！緦W生活動3】認真聽講，理解每一輪排序的步驟和方法。動手實踐，參與數(shù)值的排序過程，加深對冒泡排序的理解?！驹O(shè)計意圖】通過具體實例，讓學生直觀地感受冒泡排序的過程，明確交換的條件和目的。提問環(huán)節(jié)可以促進學生的思考，加深對交換規(guī)則的理解?！驹O(shè)計意圖】通過逐步推進的任務(wù)，讓學生掌握冒泡排序的完整過程，培養(yǎng)學生的邏輯思維能力。動手實踐環(huán)節(jié)可以增強學生的參與感，提高學習效果。教學活動二驗證冒泡排序的算法教師活動學生活動設(shè)計意圖【教師活動4】打開“冒泡排序.py”程序，向?qū)W生介紹程序的界面和基本功能。帶領(lǐng)學生觀察、運行程序，一邊操作一邊講解程序的執(zhí)行過程?！按蠹铱矗斘覀冞\行這個程序時，它會按照冒泡排序的算法對數(shù)據(jù)進行排序。我們可以看到每一輪比較和交換的結(jié)果。”引導學生理解程序與算法的對應(yīng)關(guān)系，提問學生：“哪些程序語句實現(xiàn)了把最大數(shù)交換到最后？哪些語句控制排序的輪次？【學生活動4】觀察程序的執(zhí)行過程，認真思考教師的問題。嘗試找出實現(xiàn)最大數(shù)交換和控制排序輪次的程序語句，積極回答問題?！驹O(shè)計意圖】讓學生通過實際操作程序，進一步理解冒泡排序算法的實現(xiàn)，增強對算法的感性認識。提問環(huán)節(jié)可以培養(yǎng)學生的分析問題和解決問題的能力，促進學生對知識的深入理解。應(yīng)用提升“報數(shù)”排序游戲。教師活動學生活動設(shè)計意圖【教師活動5】教師詳細介紹游戲規(guī)則：“在10張卡片上分別寫下一個50以內(nèi)的自然數(shù)，隨機分發(fā)給10位同學，然后選一位同學出來從1開始報數(shù)。當報的數(shù)與某張卡片上的數(shù)相同時，該同學就手持卡片站出來。繼續(xù)報數(shù)，直到50為止，手持卡片的同學按先后順序站成一排，這時發(fā)現(xiàn)，這10個數(shù)已經(jīng)按順序排列?！苯M織學生進行游戲，確保游戲的秩序和公平性。在游戲過程中，引導學生思考計算機解決排序問題時如何用“報數(shù)”的方法?！窘處熁顒?】打開用for循環(huán)實現(xiàn)的冒泡排序參考程序，向?qū)W生展示程序的代碼和運行結(jié)果。引導學生對比與while循環(huán)實現(xiàn)的程序的不同之處，從代碼結(jié)構(gòu)、執(zhí)行效率等方面進行分析。“大家觀察一下，這個用for循環(huán)實現(xiàn)的程序和我們之前用while循環(huán)實現(xiàn)的程序有哪些不同呢？它們在執(zhí)行效率上有什么區(qū)別呢？”鼓勵學生發(fā)表自己的看法，進行小組討論?！緦W生活動5】認真聽取游戲規(guī)則，積極參與游戲。在游戲中充分體驗“報數(shù)”排序的方法，思考計算機實現(xiàn)的原理?！緦W生活動6】認真觀察兩個程序的代碼和運行結(jié)果，積極參與討論。發(fā)表自己的觀點，分享對不同循環(huán)方式的理解?！驹O(shè)計意圖】通過游戲活動，鞏固學生對排序算法的認識，提高學習的趣味性和參與度。引導學生思考計算機實現(xiàn)的方法，培養(yǎng)學生的遷移思維和創(chuàng)新能力。對比while循環(huán)和for循環(huán)實現(xiàn)冒泡排