第18课 冒泡排序齐体验(1)（教学课件+运行程序）信息科技人教版五年级全一册

该小学信息科技课件聚焦冒泡排序算法，通过“游乐园过山车排队”情景导入，引导学生亲身体验相邻比较交换的游戏过程，逐步过渡到计算机模拟排序，构建从具体操作到抽象算法的学习支架。 其亮点在于以情景游戏为载体，结合任务单记录与网页程序体验，培养计算思维（分解排序步骤、设计算法逻辑）和数字化学习能力（使用程序模拟排序过程）。例如通过100人排队问题引导思考算法效率，帮助学生直观理解抽象概念，教师可借助丰富活动资源提升教学互动性与效果。

null 冒泡排序齐体验 人教版信息科技五年级 第五单元 把数据排序整齐 第18课 目 录 1 玩转冒泡算法 2 过山车说明书 3 计算机来帮忙 情景导入 游乐园过山车 必须按照体重从轻到重排队上车，最轻的坐第一排，最重的坐最后一排 过山车规定 但他们现在乱七八糟地站着，不知道怎么排 游乐园管理员说：我们来玩一个‘排队游戏’ 每次让相邻的两个人比较体重，就能慢慢排好 快乐游乐园 今天是‘快乐游乐园’的开放日，有6个好朋友准备一起去玩过山车！ 今天是‘快乐游乐园’的开放日，有6个好朋友准备一起去玩过山车！ 但是这个游乐园的过山车有规定：必须按照体重从轻到重排队上车，最轻的坐第一排，最重的坐最后一排 但他们现在乱七八糟地站着，不知道怎么排，你有什么好方法可以帮助他们按照体重从轻到重排好队伍吗？（邀请同学分享） 这个时候游乐园管理员说：我们来‘玩一个‘排队游戏’，每次让相邻的两个人比较体重，就能慢慢排好 过渡：这个游戏到底要怎么玩呢？一起来体验体验吧！ 1 玩转冒泡算法 通过“过山车排队”游戏，亲身体验冒泡排序的核心思想，感受算法解决问题的过程。 玩转冒泡算法 游乐园过山车 学生2：90kg 学生3：35kg 学生1：65kg 每次让相邻的两个人比较体重，如果前面的同学比后面的同学重，就交换它们的位置，依次类推 排队游戏规则 学生2：90kg 学生3：35kg 学生1：65kg 学生2：90kg 学生3：35kg 学生1：65kg 学生2：90kg 学生3：35kg 学生1：65kg 我们的排队规则很简单：每次让相邻的两个人比较体重，如果前面的同学比后面的同学中，就交换它们的位置，依次类推 现在有三位同学：学生 1（65kg）、学生 2（90kg）、学生 3（35kg）。我们来帮他们排排队。 先看前两位同学，学生 1 是 65kg，学生 2 是 90kg。“65>90 吗？”（邀请学生回答，并分析是否需要换位置） 是的，65没有比90 重，所以不用交换，他们的位置保持不变。 接下来，我们看学生 2 和学生 3。学生 2 是 90kg，学生 3 是 35kg。90>35 吗？”（邀请学生回答，并分析是否需要换位置） 太棒了！因为学生 2 更轻重，所以我们要交换他们的位置。现在队伍变成了：学生 1（65kg）、学生 3（35kg）、学生 2（90kg）。 第一轮结束了，但我们还要检查一遍。现在看学生 1 和学生 3，学生 1 是 65kg，学生 3 是 35kg。“65 > 35 吗？”（邀请学生回答，并分析是否需要换位置） 所以我们再交换一次。现在队伍就排好啦：学生 3（35kg）、学生 1（65kg）、学生 2（90kg）这就是我们这个排队游戏的规则 过渡：在了解了规则之后，我们一起通过程序，来帮助6个朋友排好队伍吧！ 玩转冒泡算法 游乐园过山车 任务目标 在 “过山车排队游戏” 中，你的身份是游乐园管理员，需要通过排队算法，将 6 位朋友按体重从轻到重排成一队，让大家安全乘坐过山车。并将你的过程填写到任务单中 文件位置 1、学生文件 -- 1、玩转排队算法【程序体验】 -- index.html 在 “过山车排队游戏” 中，你的身份是游乐园管理员，需要通过排队算法，将 6 位朋友按体重从轻到重排成一队，让大家安全乘坐过山车。并将你的过程填写到任务单中。 请同学们打开1、学生文件 -- 1、玩转排队算法【程序体验】 -- index.html 程序开始体验吧！（学生实践） 玩转冒泡算法 游乐园过山车 冒泡排序 时间到，哪个同学来说说自己探究的结果？（邀请学生分享并根据学生的分享一步一步播放正确答案） 其实这个排队算法也叫冒泡排序 过渡：到底什么是冒泡排序呢？我们一起深入了解一下！ 在待排序的一组数中，将相邻的两个数进行比较，若前面的数比后面的数大就交换两数，否则不交换；如此下去，直至最终完成排序。 相邻两位数进行比较，若左侧数字大于右侧则交换位置。一轮完成后，最右侧即为最大数。 冒泡排序 固定已排好的最后一位数，对剩余数字重复比较与交换操作，逐步减少次数。 不断进行比较与交换，直到队伍中没有任何两位数字需要交换位置为止。 01 依次比较 02 重复操作 03 持续对比 玩转冒泡算法 游乐园过山车 所谓的冒泡排序其实指的是在待排序的一组数中，将相邻的两个数进行比较，若前面的数比后面的数大就交换两数，否则不交换；如此下去，直至最终完成排序。 那么在这个排序算法中，有三个关键的点 第一，依次比较。相邻两位数进行比较，若左侧数字大于右侧则交换位置。一轮完成后，最右侧即为最大数。 就像我们刚才帮助6个朋友排队一样，经过第一轮排序，最终的90kg朋友就被排在了最后面； 第二，重复操作。固定已排好的最后一位数，对剩余数字重复比较与交换操作，逐步减少次数。 比如经过第一轮的对比，我们在进行比较的时候，就不需要对体重为90kg朋友进行比较了，因为它的体重已经是6个人当中最重的一个； 最后就是持续比较。不断进行比较与交换，直到队伍中没有任何两位数字需要交换位置为止。 过渡：刚才我们已经知道了冒泡排序的 “官方规则”，现在我们就回到游乐园过山车的排队现场，用我们刚才玩过的游戏，把这个算法 “翻译” 成我们自己的话。 2 过山车说明书 能够用自己的话清晰描述过山车排队（冒泡排序）的执行步骤。 01 还记得我们帮朋友们排队的过程吗？ 相邻比较与交换 02 排除已排序，重复操作 过山车说明书 游乐园过山车 我们从左到右，一个一个挨着比较相邻两个人的体重，如果前面的人比后面的重，就让他们交换位置。 一轮下来，最重的那个人就像水里的大石头一样，“沉” 到了队伍的最后面。 第一轮结束后，最后面的那个人已经排好位置，可以把他排除掉，然后再从头开始，对前面剩下的人再比一轮，让第二重的人排到倒数第二的位置 不断排除已经排好的人，重复比较和交换的操作，直到队伍里再也没有人需要交换位置为止。 还记得我们帮朋友们排队的过程吗？（邀请同学分享并简单点评） 我们从左到右，一个一个挨着比较相邻两个人的体重，如果前面的人比后面的重，就让他们交换位置。 一轮下来，最重的那个人就像水里的大石头一样，“沉” 到了队伍的最后面。 这个从左到右依次比较、交换的过程，其实就是冒泡排序的第一步：相邻比较与交换。 那第一轮结束后，最后面的那个人是不是已经排好位置，不用再动了？（邀请同学分享并简单点评） 对，我们就可以把他排除掉，然后再从头开始，对前面剩下的人再比一轮，让第二重的人排到倒数第二的位置。 我们就这样不断排除已经排好的人，重复比较和交换的操作，直到队伍里再也没有人需要交换位置为止。 这个过程，就是冒泡排序的第二步：排除已排序，重复操作。 过渡：现在，这两个关键步骤我们都清楚了。接下来，我们一起根据刚才分析的思路，把这个步骤变成说明书吧！ 过山车说明书 游乐园过山车 现在，我们把这个排队过程写成一份 “过山车排队说明书”让别人一看就懂、一学就会，请根据你的理解完成这份说明书的编写吧！ 任务目标 文件位置 1、学生文件 -- 2、过山车说明书【程序体验】--index.html 现在，我们把这个排队过程写成一份 “过山车排队说明书”让别人一看就懂、一学就会 接下来，就请大家打开刚才找到的 index.html 文件，把左边凌乱的步骤拖动到 “我的说明书” 里 按照正确的顺序排好，然后点击 “编写完成・检查顺序” 按钮，看看我们的说明书是不是合格吧！（学生体验） 过山车说明书 游乐园过山车 从队伍最左边开始，让第1个人和第2个人比体重 如果左边的人更重，就交换位置 接着让第2个和第3个人比，一直比到最后两个人 比完一轮后，最重的人就在最右边 重复以上步骤，但不用再管已经排好的人 直到没有人需要交换，排队完成 过山车说明书 问题思考： 如果游乐园有100个朋友要排队玩过山车，你有什么更加快速的方法帮助管理员快速排好队伍吗？ 使用计算机帮忙排队 时间到，哪个同学来说说你编写的过山车说明书是怎样的？（邀请同学回答并一遍播放对应的动画） 我们已经学会了用 “过山车排队说明书” 帮 6 个朋友排好队。现在，我们来思考一个更有挑战的问题：如果游乐园里一下子来了100 个朋友，都想坐过山车，我们还能用刚才的方法，一个一个地去比、去换吗？（邀请同学回答） 我们今天要升级的思路 —让计算机来帮忙排队。计算机最擅长做重复的事情，而且又快又准。我们只需要把刚才的 “排队说明书” 告诉计算机，它就能瞬间帮我们把 100 个人排得整整齐齐。 过渡：下面我们一起来体验用计算机帮忙解决排队问题吧！ 3 计算机来帮忙 通过体验冒泡排序算法，体验算法和计算机解决问题的魅力 计算机来帮忙 游乐园过山车 任务目标 体验冒泡排序算法的运行过程，并思考：算法在计算机解决问题时起到什么作用? 文件位置 1、学生文件 -- 3、计算机来帮忙 -- index.html 下面我们一起来体验冒泡排序算法的运行过程，并思考：算法在计算机解决问题时起到什么作用? 请同学们打开1、学生文件 -- 3、计算机来帮忙 -- index.html 程序开始体验并完成思考题吧！（学生实践） 可以将复杂问题分解为一系列简单、可执行的步骤，从而确保计算机能够按照预定的要求和顺序进行处理【排队说明书】 计算机可自动地执行任务、处理大量数据、依据判断条件进行决策，提高解决问题的智能化水平【解决100人排队问题】 针对同一问题，不同的算法可能产生不同的解决方案。通过比较和分析不同算法的性能和结果，可以选择最优的算法来解决问题【不同排队方法】 01 提供明确的求解步骤 02 算法是实现自动化和智能化的基础 03 算法可以提高问题求解的质量和效率 计算机来帮忙 游乐园过山车 思考：算法在计算机解决问题时起到什么作用？ 时间到，哪个同学来说说：思考：算法在计算机解决问题时起到什么作用？（邀请同学分享并简单点评） 我们可以结合前面过山车排队的例子去理解算法在解决问题时起到的作用 第一：算法提供了明确的求解步骤。可以将复杂问题分解为一系列简单、可执行的步骤，从而确保计算机能够按照预定的要求和顺序进行处理 而我们刚才分析的“过山车排队说明书”，就是把复杂的排队问题，拆成了 “相邻比较、交换、重复” 这几步，让计算机和管理员都知道该怎么做，不会乱 第二：算法是实现自动化和智能化的基础，通过算法控制，计算机可以自动地执行任务、处理大量的数据、依据判断条件进行决策等，提高了解决问题的智能化水平 比如手动给 100 个人排队又累又慢，但把算法告诉计算机，它就能自动比、自动换，全程不用人盯着，这就是自动化和智能化 第三：算法可以提高问题求解的质量和效率，针对同一问题，不同的算法可能产生不同的解决方案。通过比较和分析不同算法的性能和结果，可以选择最优的算法来解决问题 就好像不同的排队方法（算法），速度和效果不一样。我们可以选最快、最准的那一种，让排队又快又好。 所以同学们，我们玩的过山车排队游戏，其实就是算法在现实中的缩影。它不仅告诉计算机 “怎么做”，还让问题解决得更高效、更智能。 过渡：我们今天的游乐园过山车体验之旅也即将接近尾声啦~一起来总结都学习了哪些内容吧！ 4 课堂总结提升 能够理解冒泡算法的基本过程，理解算法在生活中的作用 算法是规则 生活中的算法 算法就是我们给计算机的‘排队规则’，让计算机能够根据算法自动解决问题。 生活中也有很多算法，比如上体育课老师要求按照身高从矮到高排队 02 03 课堂总结提升 游乐园过山车 排队规则 我们今天学习的冒泡排序，就像游乐园里的排队规则，每次比较相邻的两个人，重的就被‘挤’到后面。 01 我们学会了‘排队规则’，每次比较相邻的两个人，重的就被‘挤’到后面。 知道了算法就是给计算机的‘规则’，让计算机能够根据算法自动解决问题 还发现生活中其实也藏着很多算法。比如上体育课老师要求按照身高从矮到高排队 希望大家都有所收获！ 01 按照小组同学的学号或座位顺序，把写有大家身高数据的卡片排成一排。 02 依据冒泡排序算法，把这些身高卡片从高到矮排好队 03 两人一组，一人摆放卡片，一人认真记录每一轮排序后，身高卡片的位置变化，直到所有同学按从高到矮排好队 游乐园的过山车要按身高从高到矮排队，才能保证安全。请你和小组同学一起，用冒泡排序的方法完成下面的任务： 课堂总结提升 游乐园过山车 游乐园的过山车要按身高从高到矮排队，才能保证安全。请你和小组同学一起，用冒泡排序的方法完成下面的任务： 1、按照小组同学的学号或座位顺序，把写有大家身高数据的卡片排成一排。 2、依据冒泡排序算法，把这些身高卡片从高到矮排好队。 3、两人一组，一人摆放卡片，一人认真记录每一轮排序后，身高卡片的位置变化，直到所有同学按从高到矮排好队。 下面请同学们按照冒泡排序，把卡片中的身高按照从高到矮的顺序排好并填写在卡片中把！ $nullnull1 1 2 57 89 10 165 178 192