资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第 20 课 化大为小桶排序 教学设计
课题 化大为小桶排序 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 五年级
教材分析 本节课义务教育版五年级全一册信息技术教材的第20课《化大为小桶排序》。本课主要介绍了排序算法是计算机解决问题的基础算法之一，可以将无序的数据按照特定顺序排列。在排序过程中，需要对数据进行比较，并根据比较结果来决定是否交换位置，从而实现排序。最终的排列顺序可以是升序(从小到大)或降序(从大到小).通过学习排序算法，可以认识排序的基本思路和方法，了解不同排序算法之间的差异。学习排序算法有助于培养抽象逻辑思维和问题解决能力。通过本单元的学习，让学生了解排序算法中搜索、比较与交换的基本过程，体会用计算机解决问题中蕴含的算法思想。通过自然语言、流程图等方式描述排序算法，在操作实践中利用程序验证与实现排序算法，了解算法与程序之间的关系。
学习目标 1.信息意识:在分析排序算法过程中，理解排序算法的基本含义，包括比较与交换的方法、排序规则对数据位置的影响。2.计算思维:能够用自然语言或流程图描述选择排序、冒泡排序和桶排序的算法。3.数字化学习与创新:在解决排序问题时，通过分析问题，知道选择适合的排序算法来解决问题。4.信息社会责任:了解加密算法在保护信息安全方面的意义，增强信息安全意识。
重点 桶排序的基本过程;将大的数据量化大为小的分治思想。
难点 桶的数量和范围在桶排序中的作用。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 老师收到了50位同学参加朗诵活动的报名信息表，这些同学来自一至五年级各班。现在这些信息表处于混乱状态，老师希望把这些信息表按照报名同学的年龄从小到大排序。　　现在请你帮助老师想一个方法来完成这个任务。 学生认真聆听、讨论。 引发学生的兴趣与思考。
讲授新课 分析桶排序的算法桶排序中的“桶”代表的是一个数据区间范围，里面可以放置一个或多个数据，就像一个容器一样。桶排序步骤第1步：设置5个桶（数据区间），用于放置不同年龄段的信息表。第2步：把所有年龄数据逐个放入对应的桶里，填写表格。第3步：把每个桶里放入的信息表按年龄大小排序。第4步：依次取出5个桶里已经排好序的信息表，按桶号顺序组合到一起，全部信息表就排序完成了。通过上述操作，可以总结桶排序算法的一般步骤。　1. 创建桶，确定桶的区间范围和数量。　2. 把所有数据逐个放入对应的桶中。　3. 对每个桶内的数据进行排序。　4. 按照桶的顺序把数据组合起来。二、桶排序的优势与不足桶排序是一种化大为小、分而治之的问题分解思想。主要优势举例如下：1. 面对大量数据，没办法将所有数据一次处理完成时，可以划分成一定数量的桶来分别处理；2. 在数据分布均匀时，具有较高的排序效率，因为桶排序将数据分散到多个桶中独立进行排序，不需要逐个比较和交换数据；3. 可以灵活调整桶的数量，优化桶排序的性能；4. 通过在每个桶中使用稳定性较好的排序算法，可以保证桶排序的稳定性。主要不足举例如下：1. 桶排序需要预先知道待排序数据的范围，否则无法合理设置桶的数量；2. 数据分布不均匀时影响排序效率，某些桶可能会比其他桶集中了更多的数据，导致排序效率下降；3. 对于大量重复数据，因某些桶数据过多而增加排序时间。 学生认真聆听教师讲解，积极参与讨论；小组讨论完成学习活动教师引导学生思考：积极参与小组讨论，分享并讨论自己的见解和发现。 激发学生的学习兴趣，引导学生关注寻找解决问题的途径与方法，以及解决问题并验证结果等阶段。通过互动讨论。促进学生之间的交流与合作，加深对排序的理解和应用。为后续课程打下基础。
作业布置 通过搜索引擎或生成式人工智能应用软件查找：还有哪些常用的排序算法？它们各有什么特点？排序算法可以解决哪些生活与学习问题？
课堂小结 1．通过学习桶排序算法，知道面对较大的数据量时，可以使用桶排序，把数据量化大为小来解决问题。　　2．桶的数量和范围在桶排序中具有关键作用，要合理设置，才能发挥桶排序的作用。　　3．把大的数据量分解为小的数据量来处理，体现了问题分解的思想。日常学习生活中，要注重培养问题分解的思维能力。
板书 第 20 课 化大为小桶排序一、分析桶排序的算法二、桶排序的优势与不足
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共22张PPT)
第 20 课　化大为小桶排序
(义务教育版）五年级下册
教学目标
1
新知导入
2
议一议
3
想一想
4
学一学
5
练一练
6
课堂总结
7
作业布置
8
1
教学目标
1.认识桶排序算法，能够使用自然语言描述桶排序算法的执行步骤。
2.了解桶的数量和范围在桶排序中的作用，感受将大的数据量化大为小的分治思想。
2
新知导入
　　老师收到了50位同学参加朗诵活动的报名信息表，这些同学来自一至五年级各班。现在这些信息表处于混乱状态，老师希望把这些信息表按照报名同学的年龄从小到大排序。
　　现在请你帮助老师想一个方法来完成这个任务。　　
3
议一议
提示：信息表中年龄大小是实际岁数。
先把学生信息表中的年龄数据整理为表格。观察数据，说一说自己的想法。
9.08表示9岁8个月
要把报名信息表按照学生的年龄从小到大排序。
4
想一想
数据有点多，人工操作起来很繁琐，有没有其他方法呢？
可以使用桶排序的方法来完成。
直接用前面所学排序法来排序好吗？
5
学一学
一、分析桶排序的算法
　　桶排序中的“桶”代表的是一个数据区间范围，里面可以放置一个或多个数据，就像一个容器一样。
认识“桶”
5
学一学
每个年级学生的年龄会在不同的区间范围。
一个年龄区间可以是一个桶。每个年龄段分别设一个桶。
认识桶排序
5
学一学
　 第1步：设置5个桶（数据区间），用于放置不同年龄段的信息表。
桶排序步骤
第1个桶：年龄为7（含）至8岁的学生信息表
第2个桶：年龄为8（含）至9岁的学生信息表
第3个桶：年龄为9（含）至10岁的学生信息表
第4个桶：年龄为10（含）至11岁的学生信息表
第5个桶：年龄为11（含）至12岁的学生信息表
5
学一学
　　第2步：把所有年龄数据逐个放入对应的桶里，填写表格。
5
学一学
　第3步：把每个桶里放入的信息表按年龄大小排序。
用所学排序方法，分别完成每个桶内的数据排序。
5
学一学
　　第4步：依次取出5个桶里已经排好序的信息表，按桶号顺序组合到一起，全部信息表就排序完成了。
5
学一学
桶排序的基本过程
　　通过上述操作，可以总结桶排序算法的一般步骤。
　　1. 创建桶，确定桶的区间范围和数量。
　　2. 把所有数据逐个放入对应的桶中。
　　3. 对每个桶内的数据进行排序。
　　4. 按照桶的顺序把数据组合起来。
5
学一学
二、桶排序的优势与不足
　　桶排序有哪些优势？又存在哪些不足？
　　提示：
1．可以从数据量来分析，数据量分别是20个、500个、1 000个、100 000个等时的排序情况。
2．可以通过网络搜索这一问题并阅读，小组同学一起分析讨论，确定主要结论并在全班交流分享。
5
学一学
　　桶排序是一种化大为小、分而治之的问题分解思想。主要优势举例如下：
　　1. 面对大量数据，没办法将所有数据一次处理完成时，可以划分成一定数量的桶来分别处理；
　　2. 在数据分布均匀时，具有较高的排序效率，因为桶排序将数据分散到多个桶中独立进行排序，不需要逐个比较和交换数据；
　　3. 可以灵活调整桶的数量，优化桶排序的性能；
　　4. 通过在每个桶中使用稳定性较好的排序算法，可以保证桶排序的稳定性。
讨论交流：桶排序的优势与不足
5
学一学
　　主要不足举例如下：
　　1. 桶排序需要预先知道待排序数据的范围，否则无法合理设置桶的数量；
2. 数据分布不均匀时影响排序效率，某些桶可能会比其他桶集中了更多的数据，导致排序效率下降；
3. 对于大量重复数据，因某些桶数据过多而增加排序时间。
6
练一练
　　在学校组织的参观博物馆活动中，需要为来自不同年级五个班的同学安排车辆和座位。
　　具体情况：如果每个班安排一辆车，车辆座位数不够；如果每个班安排两辆车，每辆车都会有空位置。
　　请你思考：如何规划同学乘车的问题？这个过程中是否存在算法？
7
课堂总结
　　1．通过学习桶排序算法，知道面对较大的数据量时，可以使用桶排序，把数据量化大为小来解决问题。
　　2．桶的数量和范围在桶排序中具有关键作用，要合理设置，才能发挥桶排序的作用。
　　3．把大的数据量分解为小的数据量来处理，体现了问题分解的思想。日常学习生活中，要注重培养问题分解的思维能力。
8
作业布置
　通过搜索引擎或生成式人工智能应用软件查找：还有哪些常用的排序算法？它们各有什么特点？排序算法可以解决哪些生活与学习问题？
9
板书设计
一、分析桶排序的算法
　二、桶排序的优势与不足
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展开更多......

收起↑