资源简介

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第3课《应用算法合理规划在线生活》教学设计
课题 应用算法合理规划在线生活 单元 第九单元 学科 信息科技 年级 五年级下
核心素养目标 信息意识：通过探析算法优化在线生活的途径，认识在线生活中算法的重要性和局限性，建立合理应用算法的敏感性和判断力。计算思维：能够尝试利用算法模拟分析和解决问题的过程，优化解决方案，提高在线生活的效率和质量，合理利用算法优化生活。数字化学习与创新：在日常学习和生活中，通过选用合适的数字设备、平台和资源，适应在线学习环境，开展探究性学习，创造性地用算法解决问题。信息社会责任：认识到算法对解决生活和学习中的问题的重要性，初步形成知识产权保护和应用安全意识，形成合理运用算法指导生活的观念。
教学重点 探析算法优化在线生活的途径，建立合理应用算法的敏感性和判断力
教学难点 总结算法在在线生活中的局限性，初步形成知识产权保护和应用安全意识，形成合理运用算法指导生活的观念。
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。1、活动背景在线生活需要规避算法的局限性。我们还要利用算法的优势指导在线生活。合理应用算法，能为在线生活提供帮助，甚至辅助人们做决定。你会借助在线平台的算法辅助自己制定阅读书单吗 2、新知导入观看视频 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、活动1：确定阅读书单1.尝试确定你的阅读书单，并填写表 9-3-1。计划的图书类别 □算法与编程 □学习方法 □故事书 ……计划的图书来源: □图书馆 □购买 □同学借阅 ……计划的消费金额：0元序号书名类别来源消费金额1《算法导论》算法与编程图书馆0元2《算法笔记》算法与编程网络0元3《算法设计手册》算法与编程图书馆0元4《算法心得：高效算法的奥秘》算法与编程网络0元2.回顾阅读书单制定的过程，你如何通过在线平台的算法以及自己的思考完成最终的决策？说出你的选书过程。选择图书平台及检索条件设计图书排序及挑选选书目标及约束条件推荐图书的分析比较图书的选择与阅读目标直接相关，因而不能仅依赖图书检索平台的排序及推荐结果进行选择。可以通过寻找适合的系统、合理使用系统的算法功能对检索结果进行不同的排序、分析辨别内容差异、多样化搜索等方式，提升自身认知，定制合理的书单。我们需要合理利用算法的价值，有效应对算法的局限性，从而有效解决生活问题。二、活动2：探析算法优化在线生活的途径从图 9-3-1 中选择一个自己感兴趣的实例，探究其中所应用的算法：并尝试提出利用算法优化人们生活或学习方式的途径。我们可以用算法让计算机从事需要人类智能完成的推理、决策、规划等工作，例如个性化题目生成、农作物智能种植决策、智能分拣等。利用算法的优势，不断优化算法，通过算法与人的协同，人们能够更加安全、从容地在线生活。三、课堂练习完成教材34—36页相关课堂练习题。四、拓展延伸1、算法排序的步骤任务收集：列出所有需要完成的任务及其截止日期、重要性等参数。权重计算：根据任务的重要性和紧迫性分配权重。例如，可以利用“爱森豪威尔矩阵”将任务分类为紧急重要、紧急不重要、非紧急重要和非紧急不重要。自动排序：运用排序算法（如快速排序或堆排序）对任务进行排序，并生成优先完成的列表。2、在构建个性化推荐系统时，有哪些创新的方法可以提升用户的推荐体验？深度学习技术：利用深度学习算法来学习用户和物品之间的复杂关系，从而获得更准确的推荐结果。强化学习：通过强化学习算法（如Q-learning或深度强化学习），根据用户的实时反馈（如点击、停留时间等）动态调整推荐策略，实现个性化的推荐。社交网络分析：分析用户在社交网络中的行为和关系，通过社交影响力和社区发现算法，推荐用户的朋友或同伴喜欢的内容。基于用户在社交网络中的互动，应用图聚类和网络分析技术，将具有相似兴趣的用户分组，提供更精准的推荐。情境感知推荐：结合用户的实时上下文信息，如位置、时间、活动类型等，动态调整推荐内容。例如，在特定时间段推荐用户喜爱的餐馆或活动，提升推荐的相关性。3、如何利用虚拟现实技术提升个性化推荐系统的沉浸感和互动性？自然交互：通过VR设备的手势识别和语音识别技术，让用户可以自然地与推荐系统进行互动。例如，用户可以用手势选择商品，用语音询问推荐原因，提高用户与系统的互动性。模拟试用体验：在虚拟环境中，用户可以试穿衣物、使用电子设备或参与各种活动，通过与推荐产品的互动来直接感受其特性，从而增强购买意愿和满意度。动态推荐空间：根据用户的兴趣和行为，在虚拟环境中动态展示个性化内容。例如，用户一进入虚拟空间，就会受到基于自己偏好的内容推荐，系统可以实时调整展示策略，提高推荐的相关性。社交推荐空间：构建一个多用户共享的虚拟空间，让用户能够看到朋友或社区成员的推荐与评论，这样可以促进社交互动，并基于社区成员的评价提升推荐可信度。五、小结与评价1、单元拓展在线生活中的算法既有价值，又有局限性。你想挑战下面的哪个任务？试试你的本领吧。任务一：小智要去北京故宫游玩，请帮他在线规划出行方式及参观路线，分享你的规划及理由，并讨论如何合理利用算法。答：地铁：乘坐地铁至天安门西站B口出，步行至中山公园西门，穿过中山公园至东门，即可到达午门。故宫利用大数据分析游客的游览路线、停留时间和消费习惯，优化了景区资源配置和服务设计。小智可以根据自己的兴趣和时间，参考大数据分析结果，选择适合自己的参观路线和景点。任务二：选择某个在线生活场景，调查不同人所感知到的算法价值与局限。用户A（购物达人）：高效发现心仪商品：用户A经常在淘宝购物，淘宝的推荐算法会根据他的浏览记录、购买历史等，精准地推荐他可能感兴趣的商品。比如他之前浏览过运动装备，之后就会收到相关运动品牌的推荐，这让他能快速发现心仪的商品，节省了搜索时间。提升购物体验：算法还能根据用户的评价和反馈，推荐质量较高、口碑较好的商品，帮助用户A避免购买到质量不佳的商品，从而提升了整体的购物体验任务三：查找图形化编程中你感兴趣的人工智能模块，介绍该模块的主要功能，并举例说明该模块可以解决的问题，分析该模块解决问题过程中可能存在的局限。AI图像识别模块：主要功能：将图像按内容分类，如识别猫、狗等；在图像中检测并定位特定物体；识别图像或视频中的人脸，并进行身份验证；将图像分割成多个区域，每个区域对应不同的物体或背景；分析视频内容，如行为识别、运动跟踪等。解决的问题及示例：通过人脸识别功能，可以实现智能门禁系统。当摄像头捕捉到人脸时，AI图像识别模块能够快速识别并验证身份，从而控制门禁的开启。局限性：AI图像识别模块的性能高度依赖训练数据的质量和数量。如果训练数据存在偏差或不足，可能导致识别结果不准确。该模块在不同场景下的表现可能会有差异。例如，在光照条件不佳或背景复杂的环境中，识别准确率可能会下降。2、单元阅读聊天机器人聊天机器人是一种通过计算机程序实现的智能系统，它能够与人类进行对话。聊天机器人的目标是模拟人类对话，并通过人工智能技术使其具备一定的理解和回应能力。聊天机器人的工作原理基于自然语言处理(NLP)和机器学习(ML)等算法，现在很多聊天机器人也会采取大语言模型(LLM)。使用聊天机器人时需要注意以下几点：1.隐私保护避免在与聊天机器人交流时透露过多个人信息，特别是敏感信息。2.准确性和可信度审慎对待聊天机器人的回答，并在需要时确认其准确性。3.适度使用在使用聊天机器人时应该适度，不要过度依赖。贵州数字乡村建设2020年，中共中央网络安全和信息化委员会办公室等七部门联合印发《关于开展国家数字乡村试点工作的通知》，部署开展国家数字乡村试点工作，贵州省息烽县、余庆县、黔西市、金沙县入选。贵州省抢抓国家数字乡村试点机遇，以试点县为引领，推动信息网络基础设施建设，利用大数据和算法为乡村振兴插上“智慧翅膀”。3、单元评价本单元我们认识到在线生活中所蕴含的算法价值与局限，需要合理应用算法优化在线生活。在学习过程中，你有哪些收获呢？表现得怎么样？……请就本单元学习做出评价!4、单元练习1.你认同下面哪些说法？(1)可以利用算法的优势，适应和优化在线生活方式。(2)算法可以解决在线生活所有问题。(3)在线生活所蕴含的算法既有价值又有局限性，需要理性辩证看待。(4)人人均可有知识产权，可以利用算法保护知识产权。答：我认为在线生活所蕴含的算法既有价值又有局限性，需要理性辩证看待。2.说说你的发现与思考。选择一个有关在线生活的例子，调查可能涉及的算法。这些算法对解决问题具有怎样的价值？线购物推荐算法在提高购物效率、提升用户体验和增加销售转化率方面具有显著的价值。然而，它也存在数据隐私、信息茧房和推荐不精准等局限性。在享受算法带来的便利的同时，用户和平台都需要关注这些问题，并采取相应的措施来优化算法和保护用户隐私。5、学习评价答：通过本单元的学习，我能够能够准确识别出在线生活中常见的算法应用场景，并能够详细描述这些算法的基本功能和工作原理；能够理解知识产权保护的重要性，并认识到算法在知识产权保护中的作用，如通过数字水印、版权检测算法等技术手段防止内容盗用；能够从多个角度辩证地看待算法，既认识到其带来的便利和价值，也能够看到其潜在的风险和局限性。6、单元总结本单元我们以在线定制阅读书单为背景，感受在线生活中的算法具有优势和局限性，应该合理应用算法。通过在线查找图书及图书阅读分析，感受到在线生活中算法的价值，以及算法对知识产权保护的意义。我们还通过对算法局限性的分析、基于算法支持在线合理定制书单，体会到需要辩证思考在线生活中算法的价值与局限性，应用算法指导在线生活方式的合理优化。 确定阅读书单，计划如何获取图书。探析算法优化在线生活的途径。完成课堂练习。进行课外知识拓展。进行单元小结与评价。 引导学生进行阅读书单计划设计，逐步分析在算法步骤，加深所学。引导学生选择自己感兴趣的案例进行算法分析，增强学生的表达和交流能力，在互相交流分享中进一步加深所学。在课堂练习中强化所学知识内容。拓宽学生知识面。引导学生完成单元总结与评价，回顾本单元学习内容并巩固知识点。
课堂小结 应用算法合理规划在线生活1、进行新知引入2、探析算法优化在线生活的途径3、完成课堂练习4、进行知识拓展5、完成单元总结内容 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、完成活动总结。2、总结在线生活中蕴含的算法有哪些局限性。 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
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