Sortierspiel: Bubble Sort

Nehmen Sie zwei Gegenstände, zeigen Sie sie der Klasse und stellen Sie Vergleichsfragen. Welcher ist größer, welcher ist schwerer usw. Zum Beispiel ein Bleistift, ein Radiergummi, ein Lineal, etc.

AutorMikko Muilu
FachInformatik, Mathematik
Länge90 Minuten
AnsatzProblem-Basiertes Lernen
KompetenzenDie Schüler lernen, Objekte und Zahlen zu vergleichen
Klasse3.-6. Klasse
TechnologienStift und Papier

Übung 1:

Lassen Sie die Schüler ein langes und ein kurzes Bild auf Papier zeichnen. Lassen Sie die Schüler die Höhe und Breite der von anderen Schülern gezeichneten Objekte vergleichen. Hören Sie aufmerksam zu und stellen Sie Leitfragen

Diskussion:

Nach diesem ersten Experiment sollen die Schüler erklären, wie sie sich entschieden haben. Er oder sie trifft eine Entscheidung, die zum Beispiel auf Beobachtung oder Höhenmessung beruht. Vergleicht er alle Bilder auf einmal oder vergleicht er zuerst zwei Bilder paarweise und entscheidet dann.

Nach der Einführung der Startexperimente besteht der nächste Schritt darin, die Schüler wissen zu lassen, dass sie den Algorithmus zum Sortieren der Bubbles mit anderen Schülern vergleichen und anwenden können.

Aufgabe 2:

Wählen Sie einen Freiwilligen, der diese Aufgabe übernimmt. Bitten Sie Ihren Schüler, die Größe der anderen Schüler zu vergleichen. Sie können mit Klebeband oder Post-it-Zetteln die Größe der anderen Schüler aufschreiben und sie auf die Brust der Schüler kleben. Bitten Sie die anderen Schüler, eine Reihe zu bilden. Sie müssen nicht in einer bestimmten Reihenfolge stehen. Achten Sie darauf, ob Sie andere Schüler austauschen, wenn sie in der falschen Reihenfolge stehen.

Achten Sie darauf, wie der Freiwillige das Ordnungsproblem löst. Wenn z. B. zwei Schüler in der falschen Reihenfolge sind, tauscht der Freiwillige sie aus oder lässt er sie in ihrer aktuellen Position?

Diskussion:

Erklären Sie den Bubble-Sort-Algorithmus.

Bubble Sort ist der einfachste Sortieralgorithmus, der durch wiederholtes Vertauschen benachbarter Elemente funktioniert, wenn diese in der falschen Reihenfolge sind. Dies erfordert mehrere Durchläufe durch die Zeile. Dies ist nicht der effizienteste Sortieralgorithmus, aber einer der einfachsten.

Auf der Grundlage dieses Algorithmus besteht das Ziel des Freiwilligen darin, immer wieder die Personen zu wechseln und den Standort auf der Grundlage des Bubble-Sort-Algorithmus zu ändern. Mit anderen Worten, der Bubble-Sortieralgorithmus funktioniert so, dass der Lernende am Anfang beginnt und immer wieder vergleicht, bis die Personen in der richtigen Reihenfolge sind, basierend auf der Höhe.

Beispiel mit Zahlen

Erster Durchgang:

( 5 1 4 2 8 ) -> ( 1 5 4 2 8 ), Hier vergleicht der Algorithmus die ersten beiden Elemente und wechselt, weil 5 > 1 ist.

( 1 5 4 2 8 ) -> ( 1 4 5 2 8 ), Wechsel, weil 5 > 4.

( 1 4 5 2 8 ) -> ( 1 4 2 5 8 ), Umschalten, weil 5 > 2.

( 1 4 2 5 8 ) -> ( 1 4 2 5 8 ), Da diese Elemente bereits in der Reihenfolge sind (8 > 5), tauscht der Algorithmus sie nicht aus.

Zweiter Durchgang:

( 1 4 2 5 8 ) -> ( 1 4 2 5 8 )

( 1 4 2 5 8 ) -> ( 1 2 4 5 8 ), Umschalten, weil 4 > 2.

( 1 2 4 5 8 ) -> ( 1 2 4 5 8 )

( 1 2 4 5 8 ) -> ( 1 2 4 5 8 )

Jetzt ist die Menge bereits sortiert, aber unser Algorithmus weiß nicht, ob sie vollständig ist. Der Algorithmus benötigt einen vollständigen Durchlauf ohne Unterbrechung, um zu wissen, dass er sortiert ist.

Dritter Durchgang:

( 1 2 4 5 8 ) -> ( 1 2 4 5 8 )

( 1 2 4 5 8 ) -> ( 1 2 4 5 8 )

( 1 2 4 5 8 ) -> ( 1 2 4 5 8 )

( 1 2 4 5 8 ) -> ( 1 2 4 5 8 )

Übung 3: Sortieren Sie die Größe/andere Merkmale der Schüler mithilfe der Bubble-Sortierung.

Diskussion: Gibt es einfachere Möglichkeiten, dies zu tun? Wie könnten die Schüler es verbessern?

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Published by Jan Pawlowski

Professor in Business Information Systems at Ruhr West University of Applied Sciences

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