义务教育版（2024）五年级全一册信息科技 第20课 化大为小桶排序 教案.docxVIP

课题

化大为小桶排序

单元

第五单元

学科

信息科技

年级

五年级

教材分析

【学情分析】

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有哪些信誉好的足球投注网站、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。

排序算法有很多种，每一种都有自己的优势和适用范围。学习过程中可以通过对比不同的排序算法，了解算法的效率，让学生意识到面对不同数据规模的问题时，要选择合适的排序算法。这有助于培养学生优化算法的意识，提高用计算机解决问题的效率。

教学时需要将抽象的算法内容与现实的生活场景或实物联系起来，以帮助学生在具体的情境中领悟有关的知识。可以引导学生通过游戏活动、情境创设、角色扮演等方式，在运用排序算法解决具体问题的过程中，逐步感悟其中的思想和方法。结合实物、图片、视频等直观呈现的方式，帮助学生观察排序算法执行的过程、计算执行的次数等。同时，使用适当的学习资源和方法，如编程实现算法、用程序验证算法，让学生在操作实践中体会算法的应用效果和价值。

本单元的学习先从具体问题出发，逐步引导学生认识排序算法的基本思想，了解排序的一般规律，帮助学生在“认识—理解—辨析—应用”的过程中逐步认识排序算法，体会算法的应用。通过这样的教学设计，学生不仅能够做中学，更能做中思，并逐步达成创中思、创中学，培养综合实践能力和创造思维能力。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

激趣导入

【激趣导入】糖果分类派对

【提问】

同学们，我们要举办一个超级大的糖果派对。但是现在糖果都混在一起了，有水果味的、巧克力味的、牛奶味的，还有大颗的和小颗的。如果要快速把它们分类摆放在不同的盘子里，你们会怎么分呢？

【建构】

其实在信息科技中有个超厉害的桶排序算法，它的做法就和我们分糖果很像。它把不同类型的数据像糖果的口味、大小一样，分别放进对应的“盘子”（桶）里，然后在每个“盘子”里再整理好顺序。

这种把大量数据的排序问题，通过分成一个个小的分类任务，也就是把大问题分成小问题来解决的方法，就是分治思想。接下来就让我们一起深入了解这个神奇的桶排序算法吧。

思考、注意

吸引学生的注意力，激发学生的学习兴趣，引发学生思考。

学习活动

【学习活动1】一、分析桶排序的算法

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。

提示：信息表中所填年龄大小是实际岁数。例如，10.08表示10岁8月，9.11表示9岁11个月。

要求：现在请你帮助老师想一个方法来完成这个任务。

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，就像现实生活中的桶一样，能够作为容器使用。

先把信息表中的年龄数据整理为表格。

【分组讨论】

1.一至五年级的学生年龄通常有几个区间？

2.划分的年龄区间如何排序？

通过观察分析，基本操作步骤描述如下。

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。

每个桶里的信息表数量较少，用前面学习过的排序方法很快就能完成。

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。

【学习活动2】二、自然语言描述桶排序算法的执行步骤

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。

【归纳-小结】

桶排序体现了化大为小、分而治之的问题分解思想。当要处理的数据较多而且数值分布较为均匀时，这种方法具有明显的优势。

【学习活动3】三、桶排序的优势与不足

【讨论交流】

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、1000个、100000个等时的排序情况。

2.可以通过网络有哪些信誉好的足球投注网站这一问题并阅读，小组同学一起分析讨论，确定主要结论。

【主要优势】

1.面对大量数据，没办法将所有数据一次处理完成时，可以分成一定数量的桶来分别处理