冒泡排序的口訣教學法

[摘 要] “冒泡排序法”是計算機程序設計類課程中教學的重點和難點，用普通的教學方法進行教學往往效果不佳。針對這個問題，分析了普通教學法存在的問題，研究了一個冒泡排序的口訣教學法，并用教學實驗加以檢驗，結(jié)果表明該口訣教學法能有效提高教學效果。

[關(guān)鍵詞] 冒泡排序 口訣 教學法

基金項目：商洛學院科研基金項目（10SKY027）。

引 言

高校計算機程序設計類課程中，數(shù)據(jù)排序的“冒泡排序法”是教學的重點。冒泡排序法雖然原理簡單，但是過程復雜，用一般的講授法很難把它講得透徹，所以冒泡排序法又是教學的難點。學生往往能聽懂冒泡排序的原理，但不能完全明白交換的過程，也編寫不出冒泡排序的程序。針對這個問題，筆者研究了一個冒泡排序的口訣教學法，能讓學生輕松理解和準確記憶冒泡排序的方法及過程，教學效果良好。本文以VB語言為例，講述該口訣教學法，以和同行探討。

冒泡排序法

冒泡排序的基本原理是兩兩比較待排序數(shù)據(jù)的大小，當兩個數(shù)據(jù)的次序不滿足順序條件時即進行交換，反之，則保持不變，這樣每次最小（或最大）的結(jié)點就像氣泡一樣浮到序列的最前位置。[1]

設有n個數(shù)的序列，即數(shù)組a(1)~a(n)，要求按遞增（或遞減）的順序排列，則冒泡排序法的基本算法描述如下：

（1）把a(n)和a(n-1)比較，如果a(n)a(n-1))， 則把a(n)和a(n-1)的值交換。

（2）再將a(n-1)與a(n-2)比較，如果a(n-1)a(n-2))，則把a(n-1)和a(n-2)的值交換。

（3）按第(2)步的方法處理a(n-2)、a(n-3)、a(n-4)、……、a(2)。

（4）第（1）、（2）、（3）步組成一輪交換，交換完成后最小值（或最大值）被交換到a(1)里。

（5）重復第（1）、（2）、（3）步進行第2輪、第3輪、……、第n-1輪交換。設輪數(shù)為i，i=1、2、3、……、n-1，每交換一輪，次小值（或次大值）被交換到a(i)里，所以每輪處理到a(i+1)結(jié)束。n-1輪交換都完成后，數(shù)據(jù)按遞增（或遞減）的順序排列。

冒泡排序的口訣教學法

1.冒泡排序的普通教學法及存在的問題

講授冒泡排序的普通方法是先講述冒泡排序的原理，然后講述冒泡排序的過程，并用幾個數(shù)詳細寫出冒泡排序的過程進行演示，最后給出冒泡排序的程序。

由于冒泡排序的過程繁瑣復雜，講述冒泡排序的過程及進行數(shù)值演示只能讓學生從枝節(jié)上看到一個個數(shù)值被排好序，并不能帶給學生整體性和總結(jié)性的認識，交換的過程學生也容易記錯。另外，數(shù)據(jù)交換的過程和程序的書寫之間脫節(jié)，學生很難明白怎么對應數(shù)據(jù)的交換過程寫出相應的程序。所以，用普通的教學方法整體教學效果不佳。

2.口訣教學法

口訣具有形象生動、簡潔明快、重點突出、上口易記、富有韻律的特點[2]。口訣教學法是教師把所講授的知識編成口訣，通過口訣進行教學，使學生易于理解、記憶、學習和掌握的教學方法[3]。口訣教學法能高度概括并提煉基本知識的共性，并以形象貼切、瑯瑯上口、有韻律的詩化語言總結(jié)要點[4]，能激發(fā)學生的學習興趣，幫助學生理解和掌握知識規(guī)律，有助于學生長久記憶知識[5]。采用口訣教學法常常能取得良好的教學效果。

3.冒泡排序的口訣教學法

針對冒泡排序的普通教學法存在的問題，筆者研究和總結(jié)了冒泡排序的口訣教學法，現(xiàn)介紹如下：

（1）冒泡排序的口訣

對于n個數(shù)的排序，冒泡排序進行n-1輪比較。每輪比較時一般是從后往前把相鄰的兩個數(shù)依次比較，順序不對就交換位置。這樣每比較一輪就排好一個數(shù)，比較n-1輪之后這n個數(shù)就都排好了。針對該過程，可以總結(jié)出如下口訣：

循環(huán)n-1次，

從后往前，

兩個兩個比較，

順序不對就交換。

（2）對冒泡排序口訣的分析

這個口訣只有四句，簡單易記，雖然沒有合轍押韻，但也朗朗上口，交換的過程被簡明扼要地總結(jié)了起來。可以使學生輕松理解交換的過程，準確記憶交換的方法。

按照這個口訣，也很容易就能寫出冒泡排序的程序。“循環(huán)n-1次”，學生自然就能寫出“For i=1 To n-1”；“從后往前”，學生就能寫出“For j=n To 1 Step -1”，而第i輪處理時，不必檢查第i個位置以前的元素，因為經(jīng)過前i-1輪的處理，它們已正確地排好序[6]，所以這句程序可改寫為“For j=n To i+1 Step -1”，以減少運算次數(shù)；“兩個兩個比較”，學生自然就能寫出“If a(j-1)>a(j) Then”；“順序不對就交換”當然就是兩個數(shù)交換的典型結(jié)構(gòu)“t=a(j):a(j)=a(j-1):a(j-1)=t”。剩下的就是把If語句和For循環(huán)補全了，對學生來說都很簡單。

可見通過這個口訣，可以給學生帶來整體上和總結(jié)性的認識，利于學生理解和識記冒泡排序的過程和方法，便于寫出相關(guān)的程序。

（3）冒泡排序口訣教學的具體方法

給學生講授冒泡排序法時，先講述冒泡排序的基本原理，即從后往前把相鄰的兩個數(shù)依次比較，這個原理比較簡單，學生一般是能聽懂的，可以用“像氣泡一樣往上冒”的比喻讓學生加深理解。

然后介紹冒泡排序的過程，即從后往前把相鄰的兩個數(shù)依次比較，當次序不對就交換位置，每比較一輪就排好一個數(shù)，如此循環(huán)比較n-1輪。此時把這個交換的過程總結(jié)為冒泡排序的口訣，給學生一個整體上的認識。接下來給出幾個數(shù)詳細寫出冒泡排序的過程進行演示，演示的過程不是用陳述性的語言，而是用口訣進行描述。相比陳述性的語言，口訣更加清晰，更容易接受和記憶。

接著給出冒泡排序的程序。寫程序時，每念一句口訣，相應的寫出一句程序，并用口訣對程序進行注釋，如下所示：

For i=1 To n-1 ’ 循環(huán)n-1次

For j=n To i+1 Step -1 ’ 從后往前

If a(j-1)>a(j) Then ’ 兩個兩個比較

t=a(j):a(j)=a(j-1):a(j-1)=t ’ 順序不對就交換

End If

Next j

Next i

可以看到，該口訣能完美的充當冒泡排序程序的注釋。這樣，學生記住了口訣就能寫出相應的程序，也借用口訣把冒泡排序交換的過程和程序的書寫聯(lián)系了起來，使學生很自然的從交換的過程過渡到程序的書寫。

最后用陳述性的語言和口訣對冒泡排序加以總結(jié)，增強學生的理解和認知，完成教學任務。

使用該教學法要注意的問題

使用該教學法要注意的問題主要有以下兩個：

（1）冒泡排序法既可以從后往前交換，也可以從前往后交換，一般教學時是以從后往前為例的，但也要告訴學生從前往后也是可以的，并舉一個例子。

（2）因為每交換一輪，數(shù)組前面就排好了一個數(shù)，所以程序的第二句“For j=n To 1 Step -1”可改寫為“For j=n To i+1 Step -1”，以減少運算次數(shù)。雖然不改寫程序也能正常運行，但在數(shù)據(jù)個數(shù)較多時效率不高，所以要叮囑學生注意這一點。

教學實驗

筆者對所在學校某屆大二年級應用數(shù)學專業(yè)一班和二班分別采用普通教學法和該口訣教學法進行教學，理論課結(jié)束后在上機課時進行隨堂測驗，結(jié)果如表1所示：

教學實驗表明，冒泡排序的口訣教學法能有效提高教學效果。

結(jié) 論

冒泡排序的口訣教學法能帶給學生整體性和總結(jié)性的認識，使學生易于理解和準確記憶數(shù)據(jù)交換的過程，能從交換的過程順利的過渡到程序的書寫，使學生更好地掌握冒泡排序法。總而言之，冒泡排序的口訣教學法能有效提高教學效果。

參考文獻：

[1]趙轉(zhuǎn)莉，郭紅山. C語言中冒泡排序教學方法芻議[J]. 辦公自動化（綜合版），2007(5).

[2]王國林.創(chuàng)編體育口訣應把握的五個原則[J].體育師友，2004(5).

[3]楊玉華.高中數(shù)學口訣在教學中的應用[J].學園，2010(18).

[4]楊朝霞.談計算機課程教學中詩化口訣的應用[J]. 甘肅科技，2005，21(4).

[5]聶萬春.淺談口訣記憶教學法在教學中的作用[J].才智，2011(11).

[6]周李涌，高鷺.雙向思維的教學方法在冒泡排序及其改進算法中的教學設計[J].科技信息，2009(24).

作者單位：商洛學院現(xiàn)代教育技術(shù)中心 陜西商洛

西北大學信息科學與技術(shù)學院 陜西西安