喝汽水排泡泡遊戲 - 幼兒程式概念(排序/Sorting)

遊戲目的:

(1) 氣泡排序法概念(Bubble Sorting):了解氣泡排序是兩兩(前後)比較,大的往後(上)移動。

(2) 強化邏輯思考

(3) 提升程式興趣

(4) 生活科學觀察

適合年齡: 4-6歲,個人活動。 準備時間: 10分鐘 準備材料:

1. 汽水一瓶

2. 玻璃杯一個

3. 泡泡圖卡一張(點此下載)以及氣泡排序法示意圖(點此下載,此份也可不列印

4. 剪刀1把

教學影片觀看

玩法步驟:

1. 先將材料準備好

2. 把汽水稍微搖晃過後,打開瓶蓋,將汽水倒入玻璃杯中,此時可請小朋友觀察氣泡的變化,並且分享看到的現象。

3. 透過實際觀察,可以發現泡泡會從底部浮出水面,然後消失。此時,爸媽可以解釋:因為接近水底壓力大,泡泡會比較小;越往上浮,接近水面壓力變小,泡泡就會變大囉!

4. 現在,拿出印好的泡泡圖卡向小朋友展示:最小的泡泡是編號1、第二小的泡泡是編號2······而最大的泡泡是編號5。接著,請孩子先將所有的泡泡剪下來。

5. 然後,將剛剛剪下來的1-5號泡泡們,上下不依照順序大小隨意排成一直線。

6. 一開始,我們先了解氣泡排序法的步驟:

從頭開始,比較數列中的第一個和第二個元素,若第一個數值比較大,則和第二個元素交換位置。接著換成,比較第二個和第三個元素,若第二個數值比較大,則和第三個元素交換位置。以此類推,重複比較數列中兩個相臨元素,若前面的元素數值較大,就交換位置,直到最後。此時最後一個元素就是最大的(已排序)。 除了已排序的元素,我們需要再從頭開始,針對其他未排序完成的元素進行比較和交換的動作,直到所有元素都不需要再交換,表示已排序完成。

請爸媽照著下圖,排出5、3、4、2、1,實際操作給小朋友看,以口訣輔助:『相互比較,大的往上』。


Round 1. 第一回合開始,從最下方開始比較(紅色箭頭指向的位置),數字5比數字3大,交換。紅色箭頭往上,比較數字5和數字4,數字5比數字4大,交換。紅色箭頭再往上,逐一進行比較和交換動作。可發現數字5一路往上浮出,這回合結束的時候,最大值數字5已經排序完成。

Round 2. 第二回合開始,從最下方開始比較(紅色箭頭指向的位置),數字3比數字4小,不交換位置。紅色箭頭往上,比較數字4和數字2,數字4比數字2大,交換。紅色箭頭再往上,逐一進行比較和交換動作。可發現數字4一路往上浮出,這回合結束的時候,第二大值數字4已經排序完成。

Round 3. 第三回合開始,從最下方開始比較(紅色箭頭指向的位置),數字3比數字2大,交換位置。紅色箭頭往上,比較數字3和數字1,數字3比數字1大,交換。紅色箭頭再往上,此時,數字3已完成排序。(沒有其他未完成排序的數字可比較。)

Round 4. 以此類推。

Round 5. 皆已排序完成。

接著,換小朋友試試看吧。