浙教版高中信息技术高一年级第二章选择排序的教学案例.rtf

浙教版浙教版高一年级第二章选择排序的教学案例高一年级第二章选择排序的教学案例 11设计思想设计思想 县里举办了一次高中信息技术研讨课，放在一个基础知识最为薄弱的学校，让我上一 堂选择排序算法课。可以说，给最差的学生讲解最难的知识，给我带来很大挑战。我 结合学生实际，设计了一堂基本上是零起点的选择排序算法课，希望每个学生都乐于听， 每个学生都能听得懂。把选择排序算法进行手术刀式的解剖，分解为一个一个小知识点， 然后各个突破，最终掌握整个算法。一步一步，由浅入深，由小到大，前后呼应，前后关 联，上课节奏波浪起伏，直到解决完整算法。在上课过程中，采取幽默诙谐的生活化语言 加上充满人情味的表诉，又不断鼓励表扬学生，拉近算法与生活的距离，拉近学生与老师 的距离，激起学生的学习兴趣。最终上课效果比较好，学生基本上掌握了选择排序算法。 二、教材分析二、教材分析 1要求学生初步掌握选择排序算法 2排序是的计算机程序设计中一个重要算法，高中信息技术主要有冒泡排序和选择排 序，选择排序是对冒泡排序的改进，大大提高了冒泡排序的效率，相对而言，算法比较复 杂，比冒泡排序难以理解。 三、学情分析三、学情分析 1学生已经知道了表示算法的三种方式：自然语言，流程图，程序语言；学生学过了 流程图，会辨认每个图框及其表示意思。 2学习中学生可能难以理解什么条件两个数据要交换；难以理解如何找到最小数；会 被流程图中多个控制变量所代表作用搞混。 3直接拿出整个排序的复杂算法分析，可能会吓跑学生，学生会逃避学习，注意力难 以长时间集中。 四、教学目标四、教学目标 知识、技能教学目标：掌握选择排序具体算法具体过程。 能力、方法教学目标：会画出选择排序流程图。 情感、态度、价值观教学目标：体验算法与生活的紧密联系，感受解决算法的成功感。 五、重点难点五、重点难点 教学重点、难点：选择排序的算法及其表示 六、教学策略与手段六、教学策略与手段 讲授法为主，适当让学生讨论与体验。 七、课前准备七、课前准备 1教师的教学准备： 准备“世界七大洲最高峰”excel 表格 准备选择排序的 visual basic 演示程序 2教学环境 多媒体教室或者机房。 八、教学过程八、教学过程 1 第一步、导入第一步、导入 说 明由 excel 排序功能导入排序 我们都已经学过了电子表格 excel，感受到了 excel 给我们的日常生活，学习、工作带 来了巨大的方便，其中就有”排序”功能。可以把一组数据按照一定的顺序排列好。我这 里有一个”世界七大洲最高峰”的表格。我要让山峰数据从高到底排列好。怎么做呢？ 请学生上来操作。 可能会有爱思考，会动脑筋的同学提出一个疑问，电脑到底是怎么样把数据按照顺序 排列好？我们能否不用 excel，自己编写一个程序实现排序功能呢？只要大家有胆量提出这 个想法，也就成功了一半。在 excel 中，只是用鼠标点来点去，是”小儿科”，初中生、 小学生都能学得会，会操作一点也不稀罕，作为高中生，应该具备自己解决问题的能力。 目 的趁机复习excel 重点内容排序操作，又导入排序。 说 明选择排序介绍。 今天给大家介绍一种排序方法选择排序。 看看选择排序到底是怎么排列数据的？ 选择排序的过程怎么样呢？ 说 明根据上图实例，讲解选择排序的过程。 这里有四个数 108、120、96、75，最终排列成 75、96、108、120 这样从小到大的一 个序列。第一次，从四个数中找到最小数 75，放到最上面第一个位置，75 与 108 交换位置。 第二次，从三个数中找到最小数 96，放到最上面第二个位置，96 与 120 交换位置。第三次， 从二个数中找到最小数108，放到最上面第三个位置，108与 120 交换位置。 选择排序是在参与排序的所有数组元素中找出最小(或最大)数据的元素，使它与第一 个元素中的数据相互交换，然后再在余下的元素中找出最小(或最大)数据的元素，与第二 个元素中的数据相互交换位置，以此类推，直到所有元素成为一个有序的序列。 刚才我们是从小到大排序，实际上也可以从大到小排序。 说 明请学生用选择排序方法，从大到小排列四个数。 请同学排过序了，接下来，请电脑帮忙从大到小排出序列，对着电脑，拍拍显示器就 象拍人肩膀说”电脑电脑，你帮我把这四个数从大到小的顺序排列起来”，有同学在偷偷 发笑，老师是不是脑子出错了呀，你对电脑说这个话，电脑听得懂吗？它能理睬你吗？老 师你是不是要送医院了呀！对，上个学期我们就已经学习过了，让计算机帮我们做事情， 要用计算机语言与它交流，讲自然语言，它自然听不懂，自然不会理睬你。 回顾表示算法的三种方法：自然语言流程图程序语言 自然语言转换成流程图是系统分析师做的事情，流程图转换成程序语言是程序员做的 事情，两类人的身价是不一样的，系统分析师的年薪高达 10 到 20 万，程序员的年薪仅仅 是 3 到 4 万员，今天我们要做的是把自然语言转化为流程图，做系统分析师的事情。也就 是画出“选择排序”的流程图，水平很高，价值很高，相信大家肯定能很好完成。 有的同学说，画流程图还不简单，一个开始，一个结束，中间加个“选择排序”不就 行了。 目 的拟人化的幽默诙谐语言，吸引学生注意力；由人才市场实际薪酬报价提升 本堂课内容的价值，引起学生的兴趣；借学生口闻，无缝引导学生到画选择排序的流程图 中。 第二步、选择排序流程图一第二步、选择排序流程图一 选择排序流程图一：选择排序流程图一： 流程图一问题：流程图一问题： 这个流程图没错，可是实际问题还没有解决，到底选择排序是怎么样进行的呢？ 流程图一问题解决：流程图一问题解决： 说 明请学生起来，对照上面实例，引导问答进行排序要有两步：第一步，找最 小数；第二步，交换位置。 你的观察很仔细，对解决我们今天的问题具有启示意思，好，谢谢，请坐。选择排序 其实就是围绕这两步展开的。得到流程图二。 第三步、选择排序流程图二第三步、选择排序流程图二 流程图二：流程图二： 对比数据 108、120、96、75，先是找到最小数 75， 交换到第一个位置；找到最小数 96， 交换到第二个位置；找到最小数 108，交换到第三个位置；每次都要“找最小数”， 都要“交换位置”。 流程图二问题：流程图二问题： “找最小数”和“交换位置”要重复几次？ 流程图二问题解流程图二问题解决：决： 说 明请学生回答这儿总共四个数，重复几次？3 次。如果总共 5 个数，重复几次？ 如果总共 6个数，重复几次？ 最后一次最后一个数不用重复，经过前面重复，肯定是最大了。重复做事情，引导学 生想到了循环。得出流程图三。 第四步、选择排序流程图三第四步、选择排序流程图三 选择排序选择排序流程图三：流程图三： 3 找最小数，交换，循环三次，再结束。可是流程图这样画不规范，我们画的规范些， 就成改进的流程图三。 改进后的流程图三：改进后的流程图三： i来记录循环次数， i=1，进入第一次循环， 找到最小数 75， 交换到第一个位置，i自己加一个。 i=2，进入第二次循环， 找到最小数 96， 交换到第一个位置，i自己加一个。 i=3，进入第三次循环， 找到最小数 108， 交换到第一个位置，i自己加一个。 i=4，跳出循环。 难点一步一步在突破，流程图也好看起来，有些模样起来了，比开始完整多了。 改进后的流程图三问题：改进后的流程图三问题： 数据交换是不是每次都要进行？ 改进后的流程图三问题解决：改进后的流程图三问题解决： 实例一： 分析过程排序过程，得出表格。表格介绍，i表示第几次循环，k 表示最小数的位置。 实例二： 再来看一个例子，如果给你的数是 75，108，96，120时的情况。 分析过程排序过程，又得出表格。表格介绍，i表示第几次循环，k 表示最小数的位置。 总结总结：引导学生说出结论：如果ik，交换位置，否则的话，不交换位置。 刚才我们无意中一起讲了一句算法语言，一个经典的选择结构，其实，每个人天生就 是一个程序员，每天讲着算法语言过日子，只是缺乏一种发现的眼光罢了。早上来学校的 路上，听到一个老奶奶说”早上下雨的话，撑伞去菜场买菜，不下雨，空着手去买菜”我 听了很高兴，这就是一句经典的选择结构，画成流程图来与大家分享，刚才我们一起得出 的结论也是一个选择结构呀(画出流程图，买菜的和交换的)。 目 的贴近生活的算法语言作类比，减少算法的距离感，学到这里学生思维已经 有些疲劳了，用诙谐幽默语言放松紧绷的大脑。 数据交换条件的流程图纳入到整个流程图三中得出流程图四。 第五步、第五步、选择排序选择排序流程图四流程图四 选择排序选择排序流程图四流程图四 5 流程图四问题：流程图四问题： 你看，我们一步一步分析下来，流程图从简单到复杂，是不是很有成就感，我们离成 功还有一步之遥。还差哪一步呢？ 怎么样在一组数中找到最小数据呢？ 流程图四问题解决：流程图四问题解决： 说 明请学生起来，回答下面四个哪个数最小？学生很快回答出来 75。 看样子，你很聪明，反映很灵光，这么快就找到了，老师化了老半天时间才最小数， 第一眼看到了 108，瞄了第二眼看到 120，眨了一下眼睛看到了 96，最后瞟了一眼，才发 现了 75，再加上大脑的一一比较判断，才发现最小数 75。像你反应这么快，iq 肯定很高， 我能学会算法，你更加能学的会了。 看看老师的大脑分析过程； 表格介绍，k 表示最小数位置，d(k)表示最小数 第一眼，只有一个数，最大是它，最小也是它，所以 d(k)=108，k=1； 第二眼，再看到一个数120，最小数 108和 120 比较大小，108小，还是d(k)=108，k=1； 第三眼，看到一个数96，最小数 108 和96 比较大小，96 小，所以 3给 k，d(k)=96，k=3； 第四眼，看75，最小数 96和 75比较大小，75小，所以4 给k，d(k)=75，k=4。 总结：总结：找到一个数，如果比 d(k)还要小，那么这个数字就是最小的，把它的标记给 k。这 样一次一次不断做下去。 目 的使用幽默风趣的语言，学生在不知不觉中与老师发现了解决问题的算法。 找最小数流程图找最小数流程图 根据以上分析，在学生的指引下，分以下三步从简单到复杂画出找最小数流程图： 1)如果有比d(k)还要小的数，则把这个数的标记给k。画出流程图。 2)一个一个比较下去，要比较几次？4 次循环。在上图基础上加上循环部分。 3)刚开始假设第一个最小，k=1，从第二个开始与它比较，j=2。j 表示下一个数。在上图 基础上加上初始值，最终得出找最小数流程图： 流程图分析流程图分析：用数据 108、120、96、75 验证找最小数流程图是正确的。 选择排序的最后一个难关被我们攻破了，好吧，我们就把找最小数流程图纳入到整个 流程图中，就成了选择排序完完整整的流程图五。 第六步、第六步、选择排序选择排序流程图五流程图五 选择排序选择排序流程图五流程图五 7 说 明综合分析整个选择排序的流程图。 这一块是”找最小数”的程序块，这一块是”交换”的程序块。 说 明验证流程图正误。 有的同学可能还不相信的自己的眼睛，我也能画出这么复杂的流程图吗？能呀！这难 道不是我们一起画出来的吗？真理是需要经受得起实践的考验的。我们的选择算法的流程 图到底对不对，试试看就知道了。让流程图能否把 3，1，2 排列成 1，2，3 看来，我们成功了。流程图没有问题，能进行正确的选择排序。 第七步、书本勘误第七步、书本勘误 细心的同学可能会发现，我们的教科书上与我们的图有出入，书本 p37 1)图2。3。6 中d (j) 改为d(i) 2)图2。3。7 中k=1 改为 k=i 有兴趣的同学，可以写信给作者，和他探讨一下，说不定作者还会给咱们回信。 目 的让学生积极参与到算法活动中，体会算法正误，体验理解正确的喜悦；积 极参与到书本内容中，形成一种学术讨论的氛围，体验到成功的感觉。 第八步、演示第八步、演示 有了流程图，我们就可以把它翻译成程序语言，有了它，我们转换时就能得心应手， 老师已经根据我们一起画的流程图写了选择排序的程序代码。一起来欣赏一下。 程序解释，根据我们一起画的流程图写出来的。 程序运行，输入一组数，按次序排列好。 目 的体验找出算法后，编写成程序，体会程序运行后正确的成功感。 总结：总结：今天主要与大家一起研究了选择排序的算法。并且用流程图表示出来了。 九、知识结构九、知识结构 导入流程图一 流程图二流程图三流程图四流程图五 书本勘误程序演示 其中每一次流程图完善过程又包括提出问题，分析问题，解决问题三步。 十、作业设计十、作业设计 课本 p38 问题与练习 1、2、3、4 【问题研讨】【问题研讨】 高中信息技术课算法和程序设计，内容抽象乏味，老师教得辛苦，学生学得也辛 苦，特别是第二章算法更是晦涩难懂，课堂上大部分学生跟不上老师节奏，听得糊里糊涂 似懂非懂，效果很差。怎么样上好算法和程序设计摆在我们面前，上完本课以下方法 具有启示作用： 1)分而治之，各个击破。其实再难的问题，再复杂的难点，都可以一一分解，转化为一 个一个浅显能懂的小知识点。选择排序是很难很复杂的算法，我在这里特意将它分割 成“每次做什么”，“重复几次”，“怎么交换”，“怎么找最小数”四个分知识点， 相对而言，每个知识点并不是很难，然后引导学生分别突破四个分知识点，最终解决 整个选择排序算法。如果我们还没有找到分割方法，只能说明我们自己都还没有彻底 理解各个知识点，还不足以消化各个知识点，首先老师自己把每个知识点的来龙去脉、 前因后果都烂熟于胸，才能顺利分割知识点，问题才可以好好解决。分割好，就可以 引领学生攻破一个一个破之。 2)由浅入深，步步为营。如果上课时，一开始时抛出选择排序完整算法，可能有一大部 分学生会听懵掉，跟不上老师的