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《第5课 诗词时光机》教学设计
教学内容分析
本课选自2025年广东教育出版社五年级信息科技教材第3单元“玩转游戏要算法”第5课，是在学生初步接触算法概念后的实践应用课。教材以“诗词时光机”游戏为情境载体，将抽象的“桶排序”算法与中国古诗词文化相结合，通过“诗词分‘桶’小能手”“分级‘桶’排诗词曲”“程序验证‘桶排序’”三个递进式活动，层层拆解桶排序的原理、步骤与应用场景。 教材遵循“情境导入—实践探究—总结提升”的逻辑主线，既契合2022版新课标中“信息科技应注重真实情境下的问题解决”要求，又实现了算法知识与传统文化的有机融合。通过将大数据量“化大为小”的分治思想渗透在诗词分类排序的过程中，不仅帮助学生理解算法的实际价值，更培养了其有序处理问题的思维方式，为后续更复杂算法的学习奠定基础。
学情分析
五年级学生已具备一定的生活常识和传统文化积累，对唐诗、宋词、元曲有初步认知，能够识别常见诗词的作者与朝代，这为以诗词为载体的算法学习提供了知识基础。在信息科技学习方面，学生已掌握简单的分类、整理方法，具备基本的电脑操作能力，能够跟随指导完成程序的简单运行与验证。 从思维特点来看，五年级学生正处于具体形象思维向抽象逻辑思维过渡的关键期，对游戏化、情境化的学习任务兴趣浓厚，但对“算法”“分治思想”等抽象概念的理解存在困难。同时，学生动手实践能力较强，但有序思考、逻辑表达的能力有待提升，在设置“桶”的数量和范围时可能缺乏系统性思考，需要教师通过分层引导和小组合作帮助其突破难点。
教学目标及核心素养指向
1能够感知“桶排序”在数据分类排序中的价值，认识到算法在解决实际问题中的作用，主动运用算法思维处理生活中的数据整理问题。（信息意识） 2理解桶排序“化大为小、分而治之”的核心思想，能描述桶排序的基本执行步骤，能根据诗词数据的特点合理设置“桶”的数量和范围，提升逻辑推理与问题拆解能力。（信息意识、计算思维） 3.能借助搜索引擎、生成式人工智能等数字化工具查询诗词创作时间、划分朝代阶段，能通过运行程序验证桶排序的效果，初步形成数字化环境下的探究能力与创新意识。（数字化学习与创新） 4.在诗词分类排序的过程中感受中国古诗词的文化魅力，增强文化自信；在小组合作中遵守规则、积极交流，培养协作精神与责任意识。（信息社会责任）
教学重难点
教学重点： 桶排序的执行步骤及其应用，根据诗词数据特点设置“桶”的数量和范围 教学难点： 理解“化大为小、分而治之”的分治思想，灵活运用桶排序解决诗词分类排序的实际问题 重难点设计原因： 桶排序的执行步骤是理解算法核心的基础，只有掌握步骤才能正确应用算法解决问题，而合理设置“桶”的数量和范围是桶排序高效实施的关键，直接影响数据分类排序的效率，这两项内容既契合教材“玩转游戏要算法”的单元主题，又能直接落实“计算思维”核心素养，是学生后续运用算法解决实际问题的必备技能，因此确定为教学重点。 分治思想是抽象的思维方法，五年级学生难以直接理解，需要通过具体的诗词分类活动逐步感知；而灵活运用桶排序时，学生需要结合诗词的朝代、创作时间等多重信息，综合判断“桶”的划分方式，还要处理部分诗词创作时间不明确等特殊情况，对学生的逻辑思维和问题解决能力要求较高，与学生的认知水平存在一定差距，因此确定为教学难点。
教学策略
情境教学法：以“诗词时光机”游戏为贯穿课堂的核心情境，模拟真实的问题场景，激发学生的学习兴趣和探究欲望，让学生在解决游戏任务的过程中自然习得算法知识。 分层探究法：设计“诗词分‘桶’—分级‘桶’排—程序验证”三个层次的探究活动，从基础的分类到复杂的分级排序，再到数字化验证，层层递进，符合学生的认知规律，帮助学生逐步突破重难点。 小组合作法：在诗词分类、朝代阶段划分等活动中采用小组合作的形式，通过成员间的交流讨论、分工协作，解决个体难以完成的任务，培养学生的合作能力与表达能力。 数字化工具辅助法：借助搜索引擎、生成式人工智能、程序软件等数字化工具，为学生的探究活动提供支持，降低探究难度，同时落实数字化学习与创新的核心素养。 讲授法与演示法结合：在讲解桶排序步骤、分治思想等抽象内容时，通过教师清晰讲授和直观演示，帮助学生建立概念认知，为实践探究奠定基础。
教学过程
课堂导入
教师活动：情景描述：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。 提出问题：同学们，小智和小慧想参加‘诗词时光机’游戏，需要在限定时间内按创作时间给这些诗词曲分类排序，面对这么多混杂的作品，他们该怎么办呢？ 学生活动：感知游戏任务的难度，积极思考解决问题的方法。回忆生活中的分类整理经验，交流自己的想法，对“桶排序”产生好奇。 教师活动：明确本节课目标：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。 学生活动：明确本节课学习主题，产生学习兴趣。 问题设计： 问题1：“桶排序”的执行步骤及其作用是什么 问题2：如何根据实际情况设置“桶”的数量和范围？
设计意图： 通过游戏情境导入，贴合学生的兴趣点，激发学习积极性；从生活中的分类整理经验切入，搭建知识迁移的桥梁，让学生初步感知算法与生活的联系，为后续学习做好铺垫。
活动1：诗词分“桶”小能手
教师活动：呈现教材中混杂的诗词曲作品列表，讲解：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。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。 布置任务：请将混杂的诗词曲作品按照“唐诗”“宋词”“元曲”分成三类，依次填写到图中对应的框内。 巡视指导学生分类，提醒学生关注作品的作者和朝代信息，对分类有困难的学生进行个别点拨。 组织学生展示分类结果，核对答案后提问：将混杂的诗词分成三类后，处理起来有什么变化？ 讲解“桶”的概念：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，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。 播放【微视频】桶排序介绍 学生活动：独立或小组合作完成诗词分类任务，仔细甄别每首作品的朝代归属。展示分类结果，交流分类过程中遇到的问题及解决方法。 教师活动：提出思考问题：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__类，需要设置_____个“桶”，这样的分类合理吗 为什么 学生活动：思考并回答教师提出的问题，通过讨论明确分类标准的合理性对“桶”设置的影响。
设计意图: 通过简单的诗词分类活动，让学生初步体验“桶”的作用，感知“化大为小”的思路，为理解桶排序的核心思想奠定基础；通过对比不同的分类标准，让学生明白“桶”的设置需要结合实际需求，培养其批判性思维。
活动2：分级“桶”排诗词曲
教师活动：讲解：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.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”。 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 布置任务：1.请将上述作品按照“盛唐”“中唐”“晚唐”三个阶段再进行分类2.对不同阶段的古诗词按照创作时间进行排序。 学生活动：按照教师指导完成唐诗的分级分类和排序，掌握分级设桶的方法。 教师活动：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。 引导学生思考：请按照以上整理唐诗的方法，继续整理宋词和元曲，画出属于它们的时间坐标轴。 布置任务：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_________阶段,元代可分为______________阶段。(注意保证每个阶段都有作品，不能为空。) 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。 在唐诗宋词元曲作品整理过程中，我们总共设置了_______个“大桶”为了进一步进行分类，我们又设置了________个“小桶”。“小桶”分别是________________ 学生活动：小组合作，运用数字化工具查询资料，划分宋、元朝代阶段，完成宋词、元曲的分类排序任务。 教师活动：引导学生总结桶排序的一般步骤：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”。 学生活动：参与桶排序步骤的总结，加深对算法流程的理解。
设计意图: 通过分级设桶的实践活动，让学生逐步理解桶排序的完整步骤，突破教学重点；借助数字化工具完成探究任务，落实数字化学习与创新的核心素养；在小组合作中培养学生的协作能力和问题解决能力，逐步感知分治思想。
活动3：程序验证“桶排序”
教师活动：提出问题：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! 布置任务：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 学生活动：按照指导运行程序，观察桶排序的数字化实现过程，记录程序运行结果。 教师活动：组织学生讨论：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! 讲解：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，若数据分布均且范围明确，“桶排序”算法能快速完成任务。 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。 学生活动：结合程序验证体验和诗词分类实践，小组讨论桶排序的适用场景、优势与不足。分享讨论结果，形成对桶排序的全面认知。
设计意图： 通过程序验证，让学生从手动操作过渡到数字化实现，拓宽对算法应用的认知；通过讨论桶排序的优劣，培养学生的辩证思维，让学生明白算法的选择要结合实际问题的特点，进一步提升计算思维。
课堂小结
教师活动 引导学生回顾本节课的学习内容：今天我们通过‘诗词时光机’游戏，学习了桶排序算法，大家能说说桶排序的步骤、核心思想是什么吗？我们是如何运用它解决诗词分类排序问题的？ 总结本节课的核心知识点：桶排序的“四步流程”、“化大为小、分而治之”的分治思想，以及桶排序在数据整理中的应用价值。 学生活动：回顾本节课的学习过程，梳理桶排序的步骤、核心思想及应用方法，主动分享自己的学习收获。
设计意图: 通过回顾与总结，帮助学生梳理知识体系，巩固核心知识点，强化对分治思想的理解；通过拓展延伸，将课堂学习与生活实际联系起来，让学生感受到算法的实用价值，激发学生运用算法解决实际问题的积极性。
教学反思
本节课以“诗词时光机”游戏为情境，将抽象的算法知识与传统文化相结合，符合五年级学生的认知特点和兴趣爱好，有效激发了学生的学习积极性。通过三个递进式的探究活动，学生逐步理解了桶排序的步骤和分治思想，能够根据诗词数据的特点设置“桶”的数量和范围，大部分学生能够完成诗词的分类排序任务，核心素养得到了一定的落实。 在教学过程中，数字化工具的运用为学生的探究活动提供了有力支持，帮助学生解决了诗词创作时间查询、朝代阶段划分等难题，提升了课堂探究的效率。小组合作学习的形式则让学生在交流讨论中互相启发，共同突破难点，培养了协作能力和表达能力。但在教学中也发现一些问题：部分学生对分治思想的理解还不够透彻，在后续的拓展应用中难以灵活运用；少数学生在使用数字化工具时存在目标不明确、效率不高的情况；课堂时间分配略显紧张，部分小组在完成宋词、元曲的分级排序时未能充分展开探究。 针对以上问题，后续教学中可以采取以下改进措施：一是增加分治思想的直观演示环节，通过生活中更常见的实例（如整理图书、拆分任务等）帮助学生加深理解；二是在使用数字化工具前，明确探究目标和操作步骤，加强对学生工具使用的指导；三是优化课堂时间分配，适当简化部分基础任务的流程，为难点探究和拓展延伸预留更多时间；四是设计分层作业，满足不同层次学生的学习需求，让学有余力的学生能够尝试用桶排序解决更复杂的数据整理问题，进一步提升计算思维。 此外，本节课将算法与传统文化相结合，取得了较好的教学效果，后续可以继续挖掘更多跨学科融合的切入点，让信息科技课堂既传授技术知识，又传承文化精髓，全面提升学生的核心素养。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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