资源简介

(共37张PPT)
第三单元 第5节
诗词时光机
（粤教版）五年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
在制作鸟屋、设计投喂器的过程中，感受循环结构的高效价值，践行用算法思维优化劳动流程、关爱自然生命的责任。
能结合流程图工具描述循环算法，验证其在制作鸟屋、优化投喂器等实际活动中的应用，让劳动更高效简洁。
能分析循环结构的执行路径，掌握用自然语言、流程图描述刷油漆、投喂器运作等循环操作的方法。
能解释算法重复执行原理，理解循环结构在制作鸟屋、设计投喂器等实际任务中的应用逻辑。
03
新知讲解
中国古诗词是中华文明的璀璨瑰宝，以凝练的语言、优美的韵律和深邃的意境，承载着千年思想情感与智慧。学校文化节期间小智和小慧想参加“诗词时光机”游戏活动。该活动要求参与者在限定时间内，按照创作时间，快速准确地对混杂的诗词曲作品进行分类排序。面对堆积如山的古诗词，小智有些手足无措，不知该如何高效完成任务。
03
新知讲解
知目标
1.能描述“桶排序”的执行步骤及其作用。
2.能根据实际情况设置“桶”的数量和范围。
3.感受将大的数据量“化大为小”的分治思想。
03
新知讲解
03
新知讲解
活动一：诗词分“桶”小能手
要完成“诗词时光机”游戏，首先要将混杂的诗词曲作品按照创作朝代进行分类(见表3-5-1)。我们需要仔细甄别未分类的诗词曲作品，将这些作品归到不同的类别。
03
新知讲解
活动一：诗词分“桶”小能手
作品及作者名称 朝代 作品及作者名称 朝代
《念奴娇·赤壁怀古》苏轼 宋代 《浣溪沙·一曲新词酒一杯》晏殊 宋代
《送杜少府之任蜀州》王勃 唐代 《声声慢·寻寻觅觅》李清照 宋代
《山居秋暝》王维 唐代 《窦娥冤·滚绣球》关汉卿 元代
《天净沙·秋》白朴 元代 《渔家傲·秋思》范仲淹 宋代
《雨霖铃·寒蝉凄切》柳永 宋代 《天净沙·秋思》马致远 元代
《泊秦淮》杜牧 唐代 《山坡羊·潼关怀古》张养浩 元代
《登鹳雀楼》王之涣 唐代 《登高》杜甫 唐代
《早发白帝城》李白 唐代 《卖花声·怀古》张可久 元代
《锦瑟》李商隐 唐代 《蝶恋花·庭院深深深几许》欧阳修 宋代
《永遇乐·京口北固亭怀古》辛弃疾 宋代 《鹊桥仙·纤云弄巧》秦观 宋代
表 3-5-1 未分类的诗词曲作品
03
新知讲解
将上述混杂的诗词曲作品按照“唐诗”“宋词”“元曲”分成了三类后，较大的数据量被分解为较小的数据量，对其进行分析处理就更方便了。这就是“桶排序”中设置“桶”的个数,“桶”代表一个数据区间范围，里面可以放置一个或多个数据(见图3-5-2)，用“桶排序”的方法将较大的数据量分解为较小的数据量，便于分析处理。
图3-5-2 给诗词曲设置“桶”
活动一：诗词分“桶”小能手
03
新知讲解
勤思考
如果不按照创作朝代进行分类，而是按照诗词的作者进行分类，总共需要分成20类，需要设置20个“桶”，这样的分类合理吗 为什么
这样的分类不合理。因为桶排序的核心思想是 “化大为小” 的分治思想，即把大量数据分解为较小的数据量以便处理。而按作者分类时，每个 “桶” 里可能仅包含 1 个作品（本题中每位作者只有一首作品），数据量过于零散，无法体现 “化大为小” 的优势，反而因桶的数量过多增加了管理成本，降低了分类效率。
活动一：诗词分“桶”小能手
03
新知讲解
活动二：分级“桶”排诗词曲
划分好不同的朝代之后，由于不同朝代中所包含的诗、词、曲较多可以对不同朝代再进行细化，将“大桶”分解成“小桶”，如我们可以按照朝代的不同阶段再进行分类(见图3-5-3)。
以唐代的古诗作品为例，我们可以粗略将唐代分为初唐、盛唐、中唐、晚唐这四个阶段，但需要分类排序的古诗中没有初唐的时期产生的，因此就不设置这个“桶”。
图3-5-3 分级“桶”
03
新知讲解
活动二：分级“桶”排诗词曲
查询这些唐诗的创作年份，可以发现部分唐诗的创作时间有明确的史料记载，部分唐诗虽无明确的创作年份，但能推算出创作时段(见表3-5-2)。
表 3-5-2 待按时间顺序整理的唐诗
作品及其作者名称 大致创作时间
《早发白帝城》李白 约公元 759 年
《登鹳雀楼》王之涣 约公元 713-741 年
《登高》杜甫 约公元 767 年
《锦瑟》李商隐 约公元850-858年
《商山早行》温庭筠 约公元 858-860年
《泊秦淮》杜牧 约公元 830-850年
《山居秋暝》王维 约公元 740-760年
03
新知讲解
细探究
1.请将上述作品按照“盛唐”“中唐”“晚唐”三个阶段再进行分类(见图3-5-4)。
2.对不同阶段的古诗词按照创作时间进行排序。
图3-5-4 对不同阶段的古诗词按照创作时间进行排序
活动二：分级“桶”排诗词曲
《登鹳雀楼》王之涣、《山居秋暝》王维、《早发白帝城》李白
《登高》杜甫
《泊秦淮》杜牧、《锦瑟》李商隐、《商山早行》温庭筠
03
新知讲解
经过将朝代细化为不同的阶段，每个阶段包含若干古诗，我们得到了数据量较小的“桶”。由于每个“桶”的数据量较小，我们可以将不同“桶”中的诗词按照创作年份排序，之后再将不同“桶”按照阶段顺序排序。如此就完成了唐诗的排序。
请按照以上整理唐诗的方法，继续整理宋词和元曲(见表3-5-3)，画出属于它们的时间坐标轴。
活动二：分级“桶”排诗词曲
03
新知讲解
作品及作者名称 大致创作时间
《渔家傲·秋思》范仲淹 约公元 1040-1043 年
《雨霖铃·寒蝉凄切》柳永 约公元 1023-1032年
《念奴娇·赤壁怀古》苏轼 约公元 1082 年
《声声慢·寻寻觅觅》李清照 约公元 1140 年
《永遇乐·京口北固亭怀古》辛弃疾 约公元 1205 年
《浣溪沙·一曲新词酒一杯》晏殊 约公元 1023-1032 年
《蝶恋花·庭院深深深几许》欧阳修 约公元 1034-1048 年
表 3-5-3 待按时间顺序整理的宋词元曲
活动二：分级“桶”排诗词曲
03
新知讲解
作品及作者名称 大致创作时间
《鹄桥仙·纤云弄巧》秦观 约公元 1086-1093 年
《窦娥冤·滚绣球》关汉卿 约公元 1264-1294 年
《天净沙·秋》白朴 约公元 1264-1297 年
《天净沙·秋思》马致远 约公元 1297-1307 年
《山坡羊·潼关怀古》张养浩 约公元 1329 年
《卖花声·怀古》张可久 约公元 1341-1350年
表 3-5-3 待按时间顺序整理的宋词元曲
活动二：分级“桶”排诗词曲
03
新知讲解
细探究
1.请使用搜索引擎或生成式人工智能，在教师指导下，将宋代和元代分为若干阶段，并说明分类依据，言之有理即可。我认为，宋代可分为北宋前期、北宋中期、南宋三个阶段。(注意保证每个阶段都有作品，不能为空。)元代可分为元前期、元中期、元晚期三个阶段。
2.完成对应阶段的词曲分类。
3.对每个阶段的词曲进行排序，完成宋词、元曲的创作时间排序。
活动二：分级“桶”排诗词曲
03
新知讲解
细探究
2.完成对应阶段的词曲分类。
北宋前期：《雨霖铃 寒蝉凄切》柳永、《浣溪沙 一曲新词酒一杯》晏殊、《渔家傲 秋思》范仲淹、《蝶恋花 庭院深深深几许》欧阳修
北宋中期：《念奴娇 赤壁怀古》苏轼、《鹊桥仙 纤云弄巧》秦观
南宋：《声声慢 寻寻觅觅》李清照、《永遇乐 京口北固亭怀古》辛弃疾
活动二：分级“桶”排诗词曲
03
新知讲解
细探究
3.对每个阶段的词曲进行排序，完成宋词、元曲的创作时间排序。
元前期：《窦娥冤 滚绣球》关汉卿、《天净沙 秋》白朴、《天净沙 秋思》马致远
元中期：《山坡羊 潼关怀古》张养浩
元晚期：《卖花声 怀古》张可久
活动二：分级“桶”排诗词曲
03
新知讲解
勤思考
在唐诗宋词元曲作品整理过程中，我们总共设置了一个3个“大桶”为了进一步进行分类(见图3-5-5)，我们又设置了个3个“小桶”“小桶”分别是盛唐、中唐、晚唐。
图3-5-5 分类分级的“桶”
活动二：分级“桶”排诗词曲
03
新知讲解
通过上述操作，可以总结“桶排序”算法的一般步骤如下:
第一步，创建“桶”，确定“桶”的区间范围和数量。
第二步，把所有数据逐个放人对应的“桶”中。
第三步，对每个“桶”内的数据进行排序。
第四步，按照“桶”的顺序把数据组合起来。
这种算法把大量数据排序的大问题，化作一个个小的分类任务，体现了化大为小、分而治之的“分治思想”。
活动二：分级“桶”排诗词曲
03
新知讲解
活动三：程序验证“桶排序”
小智和小慧顺利完成了以上两个活动，通过了“诗词时光机”游戏考验。在“桶排序”过程中，我们要注意什么呢 现在让我们通过程序来验证吧!
03
新知讲解
细探究
请打开资源包中的“桶排序.mp”文件，按照下面的步骤完成排序体验，可使用多组数据进行验证，进一步观察和了解“桶排序”的过程。
1.运行程序。
2.输入需要排序数值的总个数。
3.依次输入对应的数值。
4.输出排序的过程以及排序的最终结果(见图3-5-6)。
图3-5-6 “桶排序”程序运行结果
活动三：程序验证“桶排序”
03
新知讲解
乐交流
所有的排序都适合使用“桶排序”算法吗 “桶排序”算法有哪些优势，又存在哪些不足 和小组成员交流讨论一下吧!
优势：桶排序以分治为核心，将大量数据拆分为小范围 “桶”，大幅降低单桶排序压力。当数据分布均匀时，时间复杂度接近线性（O (n)），远超传统 O (n ) 算法。对连续数值或明确类别数据（如成绩、像素值）适配性强，能高效完成大规模数据排序。
不足：其效率严重依赖数据分布，若数据集中在少数桶，会成为效率瓶颈。空间开销大，需预先分配桶内存，范围广时易浪费空间。且需精准设计桶的数量和区间，否则会增加操作成本，降低实际实用性。
活动三：程序验证“桶排序”
03
新知讲解
活动三：程序验证“桶排序”
在“诗词时光机”游戏中,“桶排序”算法发挥了巨大优势。它将待排序数据分到几个有序的“桶”里，再依次输出。生活中，执行大数据预处理、图像处理、网络流量分析等任务时，若数据分布均匀且范围明确，“桶排序”算法能快速完成任务。
03
新知讲解
活动三：程序验证“桶排序”
但“桶排序”算法对数据分布十分敏感，要合理分配“桶”的数量与范围，否则会降低效率。同时，它的空间开销较大，不适用于大数据量的处理。尽管如此，在特定场景下，“桶排序”算法依然是高效且实用的排序算法。
03
新知讲解
循环结构不仅能高效重复任务，节省时间和资源，还能根据实际情况灵活调整操作，让过程更智能，以适应不同需求。
活动三：程序验证“桶排序”
04
课堂练习
1、桶排序的时间复杂度能接近线性（O (n)）的关键前提是？（ ）
A.数据总量极少 B.数据分布均匀
C.桶的数量越多越好 D.不依赖任何前提
2、下列哪种情况最适合使用桶排序算法？（ ）
A.数据分布极不均匀，大量数据集中在少数区间
B.数据分布均匀且范围明确，如学生成绩
C.数据范围不明确，且数值离散性极大
D.仅包含 3-5 个数据的小规模排序任务
B
B
04
课堂练习
3、所有排序任务都适合使用桶排序算法。（ ）
4、桶排序的核心思想是 “化大为小” 的分治思想，将大规模数据拆分为小桶处理。（ ）
5、当数据分布极不均匀时，桶排序的效率可能低于冒泡排序等简单算法。（ ）
6、桶排序的空间开销通常较小，不需要为每个桶预先分配存储空间。（ ）
7、按 “盛唐、中唐、晚唐” 对唐诗分类排序，体现了桶排序中 “合理划分桶” 的思路。（ ）
√
X
X
√
√
05
拓展延伸
1、桶排序与其他排序算法的协同使用
桶排序本身并非独立完成所有排序，当桶内数据量较小时，通常会结合插入排序（适合小规模数据）；若桶内数据量较大，可能搭配快速排序等高效算法。这种 “桶排序 + 子排序” 的组合，既发挥了桶排序 “分治” 的优势，又利用了子排序对小规模数据的高效性，是实际应用中的常见策略。
05
拓展延伸
2、计数排序：桶排序的特殊形式
计数排序可视为桶排序的极端情况 —— 当每个桶仅包含一个唯一值时，桶的数量等于数据的取值范围。此时无需对桶内数据再次排序，直接按桶的顺序输出即可。计数排序适用于数据范围小且为整数的场景（如年龄、成绩），本质是桶排序在 “单值桶” 下的优化。
05
拓展延伸
3、桶排序在大数据预处理中的应用
在大数据场景（如日志分析、用户行为数据统计）中，桶排序常作为预处理步骤。例如，按 “小时” 将一天的日志划分到 24 个桶，再对每个桶内数据按分钟排序，既能降低单次排序的数据量，又能快速定位某时间段的信息，大幅提升后续分析效率。
05
拓展延伸
4、桶排序的稳定性
桶排序是否稳定，取决于桶内使用的子排序算法。若桶内采用稳定排序（如插入排序），且按桶的顺序依次输出数据，则整体排序稳定（即相等元素的相对位置不变）。这一特性在需要保留原始顺序信息的场景（如多关键字排序）中至关重要。
06
课堂总结
《诗词时光机》课程小结：通过学习，我们终于明白 “桶排序不只是理论，用它拆解大规模分类排序才是关键”。以后不管是给诗词曲分朝代阶段、处理大数据预处理，还是面对生活中数据分类任务，都要先思考 “桶的数量范围合理吗？数据分布均匀吗？能体现分治思想吗？” 再也不觉得桶排序抽象，也不用担心面对大规模分类问题时没有章法了。
08
板书设计
诗词时光机
一、诗词分“桶”小能手
二、分级“桶”排诗词曲
三、程序验证“桶排序”
课后作业:
1、请选取 5 位不同朝代诗人的作品，用桶排序按创作时间分类并排序，体会分治思想。
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展开更多......

收起↑