主题五 活动2《图书的排序算法》教案-【湘科版2024】《信息科技》五下.docxVIP

课题

图书的排序算法

单元

第五单元

学科

信息科技

年级

五年级下

核心素

养目标

信息意识：理解排序在信息处理中的重要性。意识到排序算法在计算机科学及日常生活中的广泛应用。

计算思维：掌握基本的算法思想和步骤。能够使用算法思维来解决实际问题，熟练应用冒泡排序算法。

数字化学习与创新：提高数字化工具的应用能力，通过算法实现和优化，培养创新思维，增强编程技能，并探讨改进算法的可能性，以提高效率。

信息社会责任：认识到高效的信息处理对社会的积极影响，同时关注技术应用的伦理问题，意识到不当的信息处理可能带来的隐私和安全问题。

教学重点

1、了解排序的作用和规则。

2、理解冒泡排序算法的基本思想。

教学难点

1、体验冒泡排序算法的程序实现。

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

板书课题。

活动背景

在现实生活中，排序很重要。例如，电子邮件一般按接收时间排序以便及时处理；网上购物时，可以按商品销量或者价格高低排序以方便挑选；对图书进行排序，更便于查找和借阅。

计算机图书排序算法在信息检索、数据管理、用户体验、复杂查询、数据分析、系统性能、应用场景和算法研究等方面具有重要意义，是现代信息系统中不可或缺的工具。

活动目标

1、了解排序的作用和规则。

2、理解冒泡排序算法的基本思想。

3、体验冒泡排序算法的程序实现。

观看教学视频《冒泡排序》。

学习新知引入，观看教学视频。

用提问的方式引入课题，增强课堂互动性。将学生的注意吸引到课堂。

讲授新课

新知讲解：

一、排序的作用和规则

排序是按照一定的规则，将无序的物品或对象变为有序的过程。排序的目的是便于快速查找和有效管理。排序的规则多种多样，例如高矮排序。还可以按照快慢、大小、颜色和字母顺序等排序。

二、冒泡排序算法

在日常生活中，对于一些简单的排序任务，我们可以通过观察，快速完成。对于一些比较复杂的排序任务，比如，要将成百上千本书按照编号或书名排好序，就需要使用科学合理的方法。

采用冒泡方法排序

以根据分册编号对儿童百科全书排序为例，图书排序问题可转化为将一组数“3241”，按从小到大、从左到右的顺序重新排列。

要解决这个问题，可以采用“依次比较相邻两个数的大小，根据比较结果决定是否交换顺序，重复这个过程，直到完成全部排序”的方法。

4个数排序：需要3趟、6次比较、4次交换。第1趟把最大的数排在正确位置。第2趟把第2大的数排在正确位置，以此类推。具体步骤如下。

探究实践

尝试使用冒泡排序算法完成下列任务，并记录相关数据。

算法的优化

通过观察发现，如果某趟没有发生数据交换，说明这些数已经按要求排列好。增加“在某一趟没有发生交换，排序完成”的判断条件，可以减少比较次数，优化算法。

冒泡排序算法的基本思想是：重复地依次比较一组数中两个相邻的数，如果顺序不符合要求就交换位置，直到没有交换需要，排序完成。这种排序的过程很像水泡从水底往上冒，因而得名冒泡排序。

采用冒泡排序算法对n个不同大小的数进行排序，有以下基本规律。

探究实践

尝试对4个不同大小、不同排列顺序的数按照从小到大排序，验证上文中有关冒泡排序的基本规律。

三、冒泡排序算法的程序实现

采用冒泡排序算法对大量数据进行排序时，编写计算机程序实现算法速度快，准确率高。

探究实践

1、运行冒泡排序程序，将一组数按从小到大排序。

2、输入不同数据，观察不同数据排序所需趟次。

四、课堂练习。

完成PPT23页——25页练习题。

五、拓展延伸

1、排序在生活中的应用

超市会将饮料、零食、日用品分类摆放，排序让顾客快速找到需要的商品，就像数字排序能更快找到最大值一样！

2、另一种简单排序——选择排序

每次选最小的数排队——选择排序。选择排序像“排队点名”，每次从剩下的数里选出最小的放在最前面，重复直到全部有序。

3、计算机的“超能力”——快速排序

计算机如何处理大量数据？计算机用算法快速处理成千上万的数字，比如快速排序（比冒泡更快），但需要更复杂的规则。

4、逆序对的秘密

排序难度的“温度计”，如果数列中逆序对（如3在1前面）越多，排序需要的交换次数就越多，就像收拾乱房间更费时间。

5、排序与有哪些信誉好的足球投注网站的关系

先排序再有哪些信誉好的足球投注网站，速度更快，就像字典按字母排序后查单词更快，排序后的数字用二分查找能快速定位目标。

了解排序的作用和规则。

熟悉冒泡排序算法

冒泡排序算法的程序实现。

完成课堂练习。

进行课外知识拓展。

锻炼学生的学习能力和观察能力。

锻炼学生的学习能力和观察能力

培养学生思考能力和实际动手能力。

在课堂练习中强化所学知识内容。

拓宽学生知识面。

课堂小结

图书的排序算法

1、进行新知引入

2、排序的作用和规则

3、冒泡排序算法

4、冒泡排序算法的程序实现

5、进行知识拓展

总结回顾

对本节课内容进行总结概括。

课后作业

1、如果用