資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第3課《圖書的個性化推薦》教學(xué)設(shè)計
課題 圖書的個性化推薦 單元 第五單元 學(xué)科 信息科技 年級 五年級下
核心素養(yǎng)目標 信息意識：理解借閱數(shù)據(jù)的趨勢分析重要性，認識推薦系統(tǒng)中個人數(shù)據(jù)的作用及隱私重要性。計算思維：掌握借閱數(shù)據(jù)排序與分析的方法，理解推薦算法的基本運作原理。數(shù)字化學(xué)習(xí)與創(chuàng)新：利用排行榜數(shù)據(jù)提升閱讀選擇效率，探索和優(yōu)化個性化推薦系統(tǒng)。信息社會責(zé)任：認識排行榜對社會文化的影響，注重數(shù)據(jù)倫理，確保算法的公平性。
教學(xué)重點 1、圖書借閱排行榜產(chǎn)生的基本原理。2、個性化推薦的基本原理。
教學(xué)難點 1、圖書個性化推薦系統(tǒng)實現(xiàn)。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課 板書課題。活動背景圖書館圖書種類很多，如何才能找到自己喜歡的圖書呢？借助計算機，在大數(shù)據(jù)的支持下，我們不但可以知道哪些圖書最受歡迎，還可以獲得符合自己喜好的推薦書單。通過圖書館的分類檢索系統(tǒng)或在線平臺，利用大數(shù)據(jù)分析熱門書籍和個性化推薦算法，快速篩選出符合你興趣的圖書。活動目標1、理解圖書借閱排行榜產(chǎn)生的基本原理。2、了解個性化推薦的基本原理。觀看教學(xué)視頻《圖書個性化推薦系統(tǒng)》。 學(xué)習(xí)新知引入，觀看教學(xué)視頻。 用提問的方式引入課題，增強課堂互動性。將學(xué)生的注意吸引到課堂。
講授新課 新知講解：一、圖書借閱排行榜產(chǎn)生的基本原理圖書借閱排行榜能反映哪些圖書最受歡迎,為讀者選擇圖書提供參考圖書借閱排行榜來源于對借閱數(shù)據(jù)的記錄與分析。每一次借閱都會產(chǎn)生數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包含了借閱者的姓名、借閱的書名等數(shù)據(jù)。對設(shè)定時間段的數(shù)據(jù)進行匯總、統(tǒng)計、排序，就可以生成圖書借閱排行榜。圖書借閱排行榜通過數(shù)據(jù)匯總、統(tǒng)計借閱信息并排序生成，系統(tǒng)化處理原始數(shù)據(jù)后形成有序榜單。這一流程將分散的借閱記錄轉(zhuǎn)化為可視化結(jié)果，直觀反映圖書的借閱熱度與讀者偏好。（1）數(shù)據(jù)匯總（2）數(shù)據(jù)統(tǒng)計（3）數(shù)據(jù)排序開動腦筋下面兩種查找，哪種是有序查找，哪種是無序查找小組討論：假如要按照圖書的類別，如童話、科幻、歷史等，列出分類排行榜，應(yīng)該如何實現(xiàn)？首先按圖書類別（如童話、科幻、歷史）分別匯總借閱數(shù)據(jù)，提取每類書籍的借閱頻次并建立獨立統(tǒng)計單元。隨后對每個類別的統(tǒng)計結(jié)果進行降序排列，生成各分類的獨立熱度榜單，最終整合為多維度的分類排行榜體系。二、個性化推薦的基本原理每個人的閱讀愛好各有不同，如果計算機能根據(jù)每個人的愛好推薦書單，提供個性化推薦服務(wù)，就能更好地滿足讀者的需要。開動腦筋1、說一說，你的好朋友有哪些愛好，喜歡讀哪些書。你是怎么知道的？好友的愛好：熱愛攝影、徒步旅行和烘焙，偏好閱讀推理小說（如東野圭吾作品）及心理學(xué)書籍（如《被討厭的勇氣》）。了解的途徑：通過日常聊天中分享的活動計劃及社交平臺發(fā)布的烘焙成果、書評和攝影作品得知。2、張小明上學(xué)期在圖書館借了十本書，具體數(shù)據(jù)見下表。現(xiàn)在圖書館新購了《宋詞精選》《昆蟲漫話》《駱駝祥子》三本圖書如果要給張小明推薦圖書，你首先會推薦哪一本，為什么 根據(jù)張小明的借閱記錄，我會首先推薦 《昆蟲漫話》 。原因：張小明借閱的《我們愛科學(xué)》《植物的奧秘》《動物世界》等書表明他對自然科學(xué)的興趣濃厚，而《昆蟲漫話》作為科普類新書，內(nèi)容聚焦昆蟲生態(tài)與行為，與他已讀的科學(xué)主題（動植物、自然奧秘）高度契合，能進一步滿足其探索自然科學(xué)的閱讀需求。計算機可以根據(jù)讀者的歷史借閱數(shù)據(jù),通過統(tǒng)計分析,進行個性化推薦。其一般過程為：1、對圖書進行分類，并貼上類別標簽。2、篩選張小明的借閱數(shù)據(jù)。3、根據(jù)標簽統(tǒng)計張小明的借閱次數(shù)并進行排序。借閱次數(shù)代表張小明的偏好。4、將張小明的借閱次數(shù)(偏好)，按照對應(yīng)的標簽填入新書表中。5、按照偏好從高到低排序，針對張小明的個性推薦表就產(chǎn)生了。基于內(nèi)容的推薦算法是一種應(yīng)用廣泛的個性化推薦算法，其基本原理是利用標簽給物品分類，通過記錄分析用戶訪問的歷史數(shù)據(jù)，給用戶提供個性化推薦。但這種算法以個人偏好為基礎(chǔ)，可能會帶來“信息繭房”困擾。探究實踐使用電子表格軟件，打開借閱模擬記錄文件完成以下任務(wù)。1、篩選出張小明的借閱數(shù)據(jù)。2、按標簽統(tǒng)計張小明的分類借閱次數(shù)。3、按分類借閱次數(shù)排序，展示張小明的借閱偏好。4、生成張小明的新書推薦表。如果計算機系統(tǒng)只根據(jù)個人愛好推薦書，就容易讓我們陷入“信息繭房”。在生活中，我們身邊有一些與自己有共同愛好的人，如果他們喜歡什么新物品，那么這些物品也可能是自己喜歡的。我們可以通過學(xué)習(xí)借鑒與自己有共同愛好的人的新變化來拓展視野。開動腦筋協(xié)同過濾算法是一種依賴用戶和物品之間行為關(guān)系的推薦算法。其基本原理是“協(xié)同大家的反饋、評價和意見，一起對海量的信息進行過濾，從中篩選出用戶可能感興趣的信息”已知張小明和他的同學(xué)對這四本書的評分，沒打分的表示沒看過，評分越高表示對該書越喜歡。請推測小明對《繁星》的評分是多少分，說明理由。推測評分：小明對《繁星》的評分為 4分。理由： 小明和同學(xué)3對《人工智能》《Hello機器人》等科學(xué)書的評分完全一致（都打4分），說明兩人“口味”最像。同學(xué)3給《繁星》打了滿分5分，所以小明很可能也覺得這本書很棒。結(jié)論：基于相似用戶（尤其是同學(xué)3）的高評分及小明的閱讀傾向，合理推測為4分。三、課堂練習(xí)。完成PPT25頁——27頁練習(xí)題。四、拓展延伸1、投票問題如果要投票選出超過一半學(xué)生喜歡的圖書，可以采用摩爾投票算法。它的基本思想是通過不同元素之間的抵消來找到可能的主要元素。假設(shè)六人小組里通過投票選出大家最喜歡的書，候選書有甲、乙兩本投票情況為“乙、乙、甲、甲、乙、乙”，那么就是要找哪本候選書得到多數(shù)票。首先，將第一張票投出的乙設(shè)為候選書，計數(shù)器值初始為1。接著看第二張票，因為和候選書相同，計數(shù)器值加1變?yōu)?。然后看第三張票，發(fā)現(xiàn)投的是甲，與候選書不同，計數(shù)器值減1變?yōu)?。第四張票為甲，與候選書不同，計數(shù)器值減為0。此時，由于計數(shù)器值為0，說明前四張票兩本候選書得票數(shù)相同。因此，將下一張票投的書乙設(shè)為新的候選書，計數(shù)器值設(shè)為1。依此類推。遍歷結(jié)束后，剩下的候選書是乙，乙被選為最受喜歡的書。驗證發(fā)現(xiàn)乙得票數(shù)超過投票數(shù)的一半。2、書本的“身份證”——條形碼每本書背面的條形碼就像它的身份證號碼！圖書館用掃碼器快速讀取條形碼，就能知道書名、作者和位置，借書還書再也不用手寫登記啦！超市的商品也用條形碼結(jié)賬哦。3、電腦如何猜你喜歡？當(dāng)你在視頻平臺總看動畫片，首頁就會推薦更多動畫，這是因為電腦記住了你的喜好。就像圖書推薦：“愛看《恐龍百科》的人，可能也愛《化石探秘》！”4、排序大法拯救亂書架如果書架上的書亂糟糟，用“排序法”就能整理好：按書名首字母從A到Z排列，或按厚度從薄到厚排隊，找書速度立刻翻倍！5、快速找詞的秘密查字典時，你不會從第一頁翻到最后一頁吧？二分查找就像猜數(shù)游戲：先翻到中間頁，根據(jù)目標詞在前半還是后半快速縮小范圍，比一頁頁找快多啦！五、單元回顧與總結(jié)1、單元回顧。2、交流評價。（1）同學(xué)之間相互交流，分享各自的收獲。（2）評一評，畫一畫。(最高為5顆★) 了解圖書借閱排行榜產(chǎn)生的基本原理。熟悉個性化推薦的基本原理完成課堂練習(xí)。進行課外知識拓展。 初步了解圖書推薦的方法，鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和觀察能力。鍛煉學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和觀察能力在課堂練習(xí)中強化所學(xué)知識內(nèi)容。拓寬學(xué)生知識面。
課堂小結(jié) 圖書的個性化推薦1、進行新知引入2、圖書借閱排行榜產(chǎn)生的基本原理3、個性化推薦的基本原理4、完成課堂練習(xí)5、進行知識拓展 總結(jié)回顧 對本節(jié)課內(nèi)容進行總結(jié)概括。
課后作業(yè) 1、基于內(nèi)容的個性化圖書推薦，要對圖書進行分類，并貼上 。2、設(shè)計網(wǎng)上購物的個性化推薦方案。 布置作業(yè) 拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)能力
課堂板書 觀看板書 強調(diào)教學(xué)重點內(nèi)容。
21世紀教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)

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