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信息科技 第一单元 第3节 智慧算法行
课题 智慧算法行 单元 一单元 学科 信息科技 年级 五年级
教材分析 《智慧算法行》该课时教材以 “算法在生活与行业中的应用” 为主题，编排了 “算法应用探秘之生活篇 — 算法应用探秘之行业篇 — 算法应用探秘之利弊篇” 三个实践学习活动，引导学生分析身边的算法应用实例，理解算法在生活、工业、医疗、农业等领域的应用逻辑，辩证看待算法应用的利与弊。教材内容紧密结合五年级学生的生活体验和社会认知，将抽象的算法应用与具体场景（语音助手、购物推荐、癌症筛查等）融合，注重 “做中学”，既渗透了科技服务社会的认知，又培养了学生辩证思维和社会责任意识，符合学生从具体到抽象、从现象到本质的认知规律，能帮助学生感受算法推动生活便捷和社会进步的价值，体会科学应用算法的重要性。
教学目标 信息意识：能分析身边算法应用实例，理解算法在生活、行业中的应用逻辑。计算思维：能分析算法执行路径，掌握用自然语言、流程图分步解决算法问题的方法。数字化学习与创新：能结合工具描述算法，验证其在多场景的应用，让决策更科学高效。信息社会责任：在算法应用中，感受其价值，践行科学规范应用、辩证看待利弊的责任。
重点 能分析身边算法应用实例，理解算法在生活、行业中的应用逻辑。
难点 在算法应用中，感受其价值，践行科学规范应用、辩证看待利弊的责任。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 第 3 节 智慧算法行从规划最佳游览路线，到选购纪念品，算法的应用无处不在。算法不仅存在于计算机领域中，还被广泛应用于社会各个领域中。这些看似无形的算法步骤，让社会运转得更智能和高效。知目标：1. 能分析身边的算法应用实例。2. 能举例说明算法对社会的重要性和作用。3. 能结合实际案例分析算法应用的利与弊。（播放视频） 观看算法应用视频，明确 3 个学习目标，聚焦身边算法实例与利弊展开思考。 以多元算法场景激发兴趣，衔接生活与行业应用主题，清晰核心学习任务。
讲授新课 一、算法应用探秘之生活篇在日常生活中，算法的应用无处不在，悄然改善着我们的生活体验。算法究竟是如何影响生活的方方面面，并为我们带来如此多的便利与智慧的呢？乐交流说一说，我们身边有哪些算法应用的实例？记录下来吧！记录卡内容：1. 语音交互算法应用：智能语音助手、车载语音系统、客服机器人、智能音箱；2. 推荐算法应用：购物推荐、视频推荐、音乐推荐、新闻推荐；3. 路径规划算法应用：数字地图、自动驾驶、物流配送路径规划；4. 信息搜索算法应用：搜索引擎、学术论文搜索；5. 智能翻译算法应用：在线翻译工具；6. 人脸识别算法应用：手机解锁、门禁系统。1. 语音交互算法应用：智能语音助手语音交互算法通过语音识别技术精准捕捉用户的语音指令，再借助自然语言处理能力理解指令的含义，同时结合上下文语境进行深度分析，从而实现对语音指令的精准响应。无论是查询信息、控制设备，还是提供建议，语音交互算法都能轻松应对，为用户提供高效、贴心的服务。细探究询问智能语音助手：“明天北京的天气怎么样？” 留意智能语音助手的回答内容（如温度、天气状况、空气质量等），然后再次提问：“明天需要带伞吗？”为什么智能语音助手能理解 “带伞” 的意图？选出可能的原因并说明理由。选项：预设模板算法、上下文分析算法、基于规则的算法、随机生成回答。答案：勾选预设模板算法：理由是开发者会设置 “天气询问 — 带伞建议” 的关联模板，当用户先问天气再问带伞时，算法匹配该模板给出回答。勾选上下文分析算法：理由是算法会分析对话的上下文逻辑，识别出 “带伞” 是对前文 “北京天气” 的延伸询问。勾选基于规则的算法：理由是数据库中存储了 “雨天 / 阴天→需带伞” 的关联规则，算法通过匹配这些规则判断用户意图。不勾选随机生成回答：因为智能语音助手的回答是算法逻辑驱动，非随机生成。2. 推荐算法应用：购物推荐推荐算法凭借强大的数据处理与分析能力，精准了解用户的兴趣偏好。它通过分析用户过往的行为轨迹，全面理解用户的喜好，进而精准抓取用户需求。无论是购物推荐、视频推荐，还是其他类型的个性化建议，推荐算法均能轻松驾驭，满足用户在不同场景下的个性化需求。勤思考如果你在购物网站多次浏览某款电话手表，却始终没有下单购买，你认为算法会采取怎样的应对措施来促成交易呢？答案：若多次浏览某款电话手表却不下单，算法可能采取以下措施：推送该商品的优惠信息（如折扣券、满减活动）；推荐该商品的相似款或配件（如同品牌其他型号手表、手表表带）；展示该商品的用户好评、晒单视频，增强购买信任感。3. 路径规划算法应用：数字地图在交通出行中，路径规划算法有助于提高交通效率和安全性，改善人们的出行体验。细探究数字地图的应用功能包括智能导航和路线查询：智能导航的算法作用：分析交通情况、距离等，给出最快最优的到达方案；路线查询的算法作用：查询目的地、步行最少和地铁优先等信息。打开数字地图，查找从学校到某地的路线。查询到的方案有 3 种。数字地图推荐最快最优路线的理由是：算法综合分析了交通拥堵情况、距离、耗时等因素，选择耗时最短的路线。4. 信息搜索算法应用：搜索引擎当使用搜索引擎搜索信息时，信息搜索算法会迅速扫描海量网页，通过评估内容相关性、权威性和实用价值，为我们精准选出最有用的信息，让查找过程事半功倍。勤思考打开搜索引擎，搜索 “小学生科学实验”，查看前 3 条搜索结果的标题和网址类型，思考为什么这些网页会排在前面。答案：内容相关性：网页内容与 “小学生科学实验” 关键词匹配度高，包含实验步骤、材料等核心信息；权威性：来自教育机构官网、知名科普平台（如中国数字科技馆），算法评估其信息可信度高；实用价值：提供的实验易操作、材料易获取，用户体验好，算法优先推荐此类内容。二、算法应用探秘之行业篇算法不仅是生活中的隐形助手，更是推动社会进步的核心引擎。算法在不同领域的多样化应用，推动着各行业的智能化发展。各行业领域的算法应用及好处：1. 工业生产：预测设备故障，提前检修；检测产品质量，精准识别次品；优化生产流程，提高汽车生产效率。好处：省钱省时；质量更好。2. 医疗：癌症早期筛查；分析基因数据，给出个性化用药建议；预测健康趋势，提前干预。好处：早发现早治疗；方案更准。3. 农业：预测小麦产量；精准识别水稻病害；实现精准灌溉管理。好处：产量更高；浪费更少。4. 体育：分析篮球命中率，提升表现；预测足球胜负，优化战术。好处：训练更科学；比赛更精彩。5. 智能安防：识别异常行为，预警公共场所风险；统计商场人流，优化布局；人脸识别，提高小区安全等级。好处：安全等级更高；管理更优。6. 艺术：风格迁移算法将照片变为油画；文本生成图像算法根据输入的文本创作画作；音乐创作算法根据选定的风格自动谱写旋律。好处：创作更容易；选择更多。勤思考以小组为单位，选择一个行业领域的算法应用进行讨论和分析，结合实际案例，研究该行业领域算法的运行机制与应用场景，分析该算法应用的优势及面临的挑战或风险。示例分析（医疗领域，癌症早期筛查场景）：涉及的算法及运行机制：图像识别算法 + 数据分析算法：分析医学影像（如 CT、病理切片）的特征，与癌症特征数据库比对，识别早期癌变；实例分析：某三甲医院用 AI 算法分析肺癌 CT 影像，可快速识别早期肺部结节，准确率达 90% 以上；优势：早发现早治疗，提高癌症治愈率；减少医生阅片时间，提升诊断效率；挑战或风险：存在误判风险（如将良性结节判为恶性）；对罕见癌症类型识别能力不足，依赖数据库样本多样性。乐交流除了上面的算法应用外，小组还可以进一步发挥创意，构思一个算法应用案例用于解决某个行业领域内特定的实际问题，并与其他小组分享。内容相关性：网页内容与 “小学生科学实验” 关键词匹配度高，包含实验步骤、材料等核心信息；权威性：来自教育机构官网、知名科普平台（如中国数字科技馆），算法评估其信息可信度高；实用价值：提供的实验易操作、材料易获取，用户体验好，算法优先推荐此类内容。三、算法应用探秘之利弊篇算法有利也有弊，它会带来哪些好处，又存在哪些风险或问题呢？细探究开展 “算法应用利与弊” 辩论赛，一起探讨算法应用的利与弊。辩论规则：分为 “算法利队” 和 “算法弊队”。每队轮流发言，每次发言时间为 2 分钟，另一方有 1 分钟反驳时间。发言内容包括算法应用带来的好处、存在的风险或问题，可以借助搜索引擎、生成式人工智能来获取算法应用的优点与缺点，进而丰富自己的观点。要注意结合实际案例进行说明，使观点更具说服力。辩论内容参考：1. 搜索引擎：好处是可以快速找到相关信息，提高搜索效率；存在的风险或问题是信息过载，有隐私泄露风险。2. 视频推荐算法：好处是个性化推荐，节省找视频时间，发现感兴趣内容；存在的风险或问题是信息茧房；过度沉迷，影响时间管理。3. 人脸识别算法：好处是提高安全性，便捷；存在的风险或问题是隐私泄露风险；识别误差。总结：算法就像一把双刃剑，如果使用得当，可以帮助我们快速找到信息、提高效率，比如快速排序数据；如果使用不当，可能引发问题，比如个性化推荐算法可能让人陷入 “信息茧房”。我们要在发挥算法优势的同时用规则约束它，让科技更好地服务社会。乐交流在日常生活中，你认为算法最大的价值是什么？在此基础上，我们应该注意哪些问题？答案：算法最大的价值：提高社会运转效率，优化决策，让生活和行业智能化。应注意的问题：隐私保护：防范用户行为、生物特征（人脸、语音）等数据被滥用；算法公平性：避免算法歧视（如招聘、信贷算法对特定人群不公平）；打破信息茧房：主动接触多元信息，不被算法推荐的单一内容局限；算法透明性：推动算法决策逻辑的可解释性，避免 “黑箱操作”。四、课堂练习1、以下不属于语音交互算法应用的是（ ）A. 智能语音助手 B. 车载语音系统C. 购物推荐 D. 客服机器人2、推荐算法的核心作用是（ ）A. 分析交通情况给出路线 B. 精准理解用户兴趣偏好并推荐内容C. 识别语音指令 D. 扫描海量网页筛选信息3、算法仅存在于计算机领域，日常生活中没有算法应用。（ ）4、智能语音助手能理解 “带伞” 意图，可能是因为上下文分析算法的作用。（ ）5、推荐算法可以通过分析用户行为精准推送内容，这体现了算法的优势。（ ）6、搜索引擎的信息搜索算法不存在隐私泄露风险。（ ）7、算法应用只有好处，没有任何风险或问题。（ ）五、拓展延伸1、 算法透明性与信任2、 算法伦理辩证审视3、 法赋能教育革新六、单元小结在本单元，我们通过身边的案例体验并了解了算法的概念及其应用。请结合思维导图回顾整个单元的学习过程。评星级回顾并评价自己和同伴对本单元学习内容的掌握情况。 回忆生活场景，列举语音交互、推荐、路径规划等算法应用，做好记录。向智能语音助手提问，分析其能理解 “带伞” 意图的原因，勾选选项并说明理由。思考多次浏览未下单时，购物推荐算法可能的促成交易措施，梳理思路。用数字地图查询学校到某地的路线，分析推荐 “最快最优” 路线的核心依据。搜索 “小学生科学实验”，观察前 3 条结果，分析其排序靠前的原因。小组选定一个行业，分析算法运行机制、实例、优势及面临的挑战。发挥创意，构思解决某行业实际问题的算法案例，与其他小组分享。分组参与辩论赛，结合实际案例阐述算法应用的利或弊，进行反驳。讨论算法的最大价值，梳理使用算法时应注意的隐私、公平性等问题。独立完成练习，核对答案学习拓展知识结合思维导图，回顾单元算法知识对自身及同伴单元学习情况评星级 感知算法在生活中的广泛性，建立 “算法无处不在” 的认知。深化对算法应用逻辑的理解，体会上下文分析、规则匹配的核心作用。理解推荐算法的用户行为分析逻辑，感受算法优化消费决策的价值。掌握路径规划算法的应用逻辑，体会其在提升出行效率中的作用。理解信息搜索算法的评估维度，感受算法精准筛选信息的价值。理解算法在行业中的应用逻辑，感受其推动行业智能化的价值。培养创新思维与表达能力，拓宽算法应用场景的认知边界。培养辩证思维，全面认识算法的双重属性，突破教学难点。强化信息社会责任意识，践行科学规范应用算法的理念。检测知识掌握，及时巩固重点拓宽知识面梳理知识，构建完整知识体系明确知识掌握薄弱点
布置作业 寻找生活中 1 个算法应用实例（如智能家电控制、外卖配送路径规划等），简要分析其核心优势（如智能家电控制算法节省操作时间）与潜在风险（如数据泄露），形成 150 字左右的文字记录，下次课分享。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 《智慧算法行》课程小结：通过学习，我们终于明白 “算法不只是概念里的流程，用它优化生活与行业才是关键”。以后不管是分析语音助手逻辑、规划出行路线，还是探究行业算法价值，都要先思考 “应用高效吗？利弊明确吗？能服务大众吗？”。再也不觉得算法应用抽象，也不用担心面对算法实例分析时没有思路了。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 学习、记忆及勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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