資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第28課 認識決策樹算法 教學設計
課題 認識決策樹算法 單元 第八單元 學科 信息科技 年級 五年級
教材分析 本節課義務教育版五年級全一冊信息技術教材的第28課 認識決策樹算法。本課將采用簡化的方式，通過日常生活中的決策場景引入決策樹的概念，讓學生初步了解決策樹的基本結構和構建過程，培養他們的邏輯思維能力和問題解決能力。決策樹算法作為機器學習領域中的一種基礎且直觀的方法，其通過樹狀圖的形式表示決策過程，易于理解和應用。然而，對于小學生而言，直接介紹復雜的算法理論和數學公式顯然超出了他們的認知范圍。
學習目標 信息意識：增強對決策樹算法在日常生活和信息技術中應用的認識，理解其在問題解決中的重要性。計算思維：培養邏輯思維、條件判斷和決策能力，初步形成計算思維的基本框架。數字化學習與創新：利用簡單的工具或圖形化編程平臺模擬決策樹算法，培養數字化學習能力和創新思維。信息社會責任：通過討論決策樹算法在實際應用中的倫理和社會影響，培養信息社會責任感和道德意識。
重點 決策樹及其作用
難點 決策樹算法的應用場景
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 人工智能在我們的生活中發揮著越來越重要的作用。人工智能的應用離不開算法在背后的支持，算法是人工智能技術發展與應用的關鍵因素。 學生認真聆聽、討論。 引發學生的興趣與思考。
講授新課 一、初步體驗決策過程小智的爸爸準備給小智買一個電話手表，正在征求他的想法。以下是小智的爸爸和他的對話。在這個情境中，已經包含一個簡單的決策過程。爸爸根據小智的回答，知道了小智的要求： 小智想要一個防水性能好、前后都有攝像頭、待機時間長的藍色電話手表。在人工智能應用中，決策樹算法能夠通過類似于人類決策的方法，來解決問題和進行預測，為我們在面對各種復雜問題時提供了一種簡單、高效且可解釋的解決方案。通常，決策樹的每個分支只存在兩個答案，比如“是”或“否”。如果有兩個以上的答案，比如“是”“否”或“有時”，可以沿著分支繼續添加更多的分支，形成不同層次的分類。二、決策樹算法的應用場景現實生活中，許多場合都使用了人工智能中的決策樹算法，除了上面介紹的商品推薦，再舉例如下。 醫療診斷決策樹算法在醫療診斷中有廣泛應用。醫生可以使用決策樹，根據患者的癥狀和檢查結果，輔助判斷可能的疾病或診斷結果。例如，決策樹可以幫助判斷一個病人是否患有某種疾病。 自助服務機器人在火車站、機場、醫院等場所，有時你會看到自助服務機器人。只需告訴它你需要什么幫助，它就會告訴你怎么做。因為機器人里的智能決策系統會根據你的問題，自動搜索并篩選相關信息，從而回答問題。預測公交車到站時間有時你會看到公交站牌上有公交車到站的時間。這是因為公交智能系統通過實時獲得的信息，考慮路況、其他車輛的影響、乘客高峰出行時間等因素，通過決策樹等算法來預測公交車到達各個站點的時間。自動駕駛汽車決策樹算法在自動駕駛汽車中具有關鍵作用。車輛需要根據交通規則和感知到的環境信息做出決策，如是否加速、減速、轉彎等。決策樹可以幫助自動駕駛汽車做出安全可靠的駕駛決策。 學生認真聆聽教師講解，積極參與討論；小組討論完成學習活動教師引導學生思考：積極參與小組討論，分享并討論自己的見解和發現。 激發學生的學習興趣，引導學生關注尋找解決問題的途徑與方法，以及解決問題并驗證結果等階段。通過互動討論。促進學生之間的交流與合作，加深對問題的理解和應用。為后續課程打下基礎。
作業布置 假期里學生們選擇何種體育運動成為老師和家長較關注的問題。如何解決這個的問題呢？　　建立決策樹是一個好方法。決策樹解決問題的關鍵，在于合理設定決策的條件，如年齡、體重指數、天氣情況、運動時長、設施投入等。　　請嘗試創建“假期的運動”的決策樹。
課堂小結 1．人工智能應用中存在著各種各樣的算法，算法已經成為助力人工智能發展與應用的重要動力。2．決策樹算法能夠通過類似于人類決策的方法來解決問題，進行預測和決策。3．決策樹算法的步驟包括收集數據、選擇最佳問題、創建決策樹、測試決策樹等步驟。
板書 一、初步體驗決策過程二、決策樹算法的應用場景
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共23張PPT)
第28課 認識決策樹算法
(義務教育版）五年級下冊
教學目標
1
新知導入
2
議一議
3
想一想
4
學一學
5
練一練
6
課堂總結
7
作業布置
8
1
教學目標
1.初步體驗智能決策的過程，了解決策樹算法的應用場景。
2.通過實例分析，認識決策樹算法的基本步驟，體會決策樹算法發揮的作用。
2
新知導入
人工智能在我們的生活中發揮著越來越重要的作用。人工智能的應用離不開算法在背后的支持，算法是人工智能技術發展與應用的關鍵因素。
2
新知導入
圖文識別
智能交通
自動駕駛
智能翻譯
……
3
議一議
分組討論并分享自己的決策過程和理由
4
想一想
　　學生思考并討論影響決策的因素和可能的決策路徑。
5
學一學
一、初步體驗決策過程
爸爸：你喜歡什么顏色的電話手表？
小智：我喜歡深色的。
爸爸：黑色、藍色還是深灰呢？
小智：我想還是藍色更好。
爸爸：你想要游泳時也能戴嗎？
小智：當然啦，我游泳時摘下來會弄丟的。
爸爸：你還有什么要求
小智：我要拍照方便、充電后能長時間使用。
爸爸：好的，我知道了。
　　小智的爸爸準備給小智買一個電話手表，正在征求他的想法。以下是小智的爸爸和他的對話。
5
學一學
　　　在這個情境中，已經包含一個簡單的決策過程。
　　爸爸根據小智的回答，知道了小智的要求：
小智想要一個防水性能好、前后都有攝像頭、待機時間長的藍色電話手表。
5
學一學
在人工智能應用中，決策樹算法能夠通過類似于人類決策的方法，來解決問題和進行預測，為我們在面對各種復雜問題時提供了一種簡單、高效且可解釋的解決方案。
右圖就是一個簡單的分類決策樹。
認識決策樹
5
學一學
通常，決策樹的每個分支只存在兩個答案，比如“是”或“否”。如果有兩個以上的答案，比如“是”“否”或“有時”，可以沿著分支繼續添加更多的分支，形成不同層次的分類。
5
學一學
首先，購物網站需要收集用戶的一些信息，比如年齡、性別、購買歷史、瀏覽記錄等。這些信息將用于創建決策樹，以預測用戶感興趣的商品。
其次，購物網站要選擇一個與用戶的特征相關的問題，從而區分不同興趣群體，如用戶的年齡、性別、愛好等。
實例：購物網站推薦商品
5
學一學
實例：購物網站推薦商品
最后，購物網站根據收集到的信息，創建決策樹來幫助推薦商品。假設以年齡作為最佳問題，決策樹的第一個節點就是確定年齡段，然后有四個分支，分別對應不同年齡段的商品推薦選項。
通過決策樹算法，購物網站可以根據不同年齡、性別等信息，為用戶推薦個性化商品，提高用戶購物體驗的滿意度。
5
學一學
二、決策樹算法的應用場景
　　決策樹算法在醫療診斷中有廣泛應用。醫生可以使用決策樹，根據患者的癥狀和檢查結果，輔助判斷可能的疾病或診斷結果。例如，決策樹可以幫助判斷一個病人是否患有某種疾病。
醫療診斷
5
學一學
自助服務機器人
　　在火車站、機場、醫院等場所，有時你會看到自助服務機器人。只需告訴它你需要什么幫助，它就會告訴你怎么做。因為機器人里的智能決策系統會根據你的問題，自動搜索并篩選相關信息，從而回答問題。
5
學一學
預測公交車到站時間
　　有時你會看到公交站牌上有公交車到站的時間。這是因為公交智能系統通過實時獲得的信息，考慮路況、其他車輛的影響、乘客高峰出行時間等因素，通過決策樹等算法來預測公交車到達各個站點的時間。
5
學一學
　　決策樹算法在自動駕駛汽車中具有關鍵作用。車輛需要根據交通規則和感知到的環境信息做出決策，如是否加速、減速、轉彎等。決策樹可以幫助自動駕駛汽車做出安全可靠的駕駛決策。　　　
自動駕駛汽車
6
練一練
　 周末，小夏和小智決定一起去游樂園玩，但是不確定應該玩哪個游樂項目，于是他們創建了下面的決策樹來幫助選擇適合的游樂項目，享受一個愉快的周末。
小夏和小智的做法有什么值得學習的地方？他們進行決策的主要依據是什么？
7
課堂總結
1．人工智能應用中存在著各種各樣的算法，算法已經成為助力人工智能發展與應用的重要動力。
2．決策樹算法能夠通過類似于人類決策的方法來解決問題，進行預測和決策。
3．決策樹算法的步驟包括收集數據、選擇最佳問題、創建決策樹、測試決策樹等步驟。
8
作業布置
假期里學生們選擇何種體育運動成為老師和家長較關注的問題。如何解決這個的問題呢？
　　建立決策樹是一個好方法。決策樹解決問題的關鍵，在于合理設定決策的條件，如年齡、體重指數、天氣情況、運動時長、設施投入等。
　　請嘗試創建“假期的運動”的決策樹。
9
板書設計
一、初步體驗決策過程
二、決策樹算法的應用場景
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

展開更多......

收起↑