资源简介

中小学教育资源及组卷应用平台
第2课时教学设计
课题 认识决策树算法 单元 主题一 学科 信息科技 年级 五年级下册
教材分析 本课题选自桂科版信息科技五年级下册第三单元第 4 课，是算法启蒙的核心内容。本课以荔枝园自动灌溉、水果采摘计划两大生活化情境为主线，从生活决策逐步抽象出决策树的概念、结构与逻辑，再通过课堂实践、小组活动、Scratch 编程验证实现算法落地，遵循 “生活情境→抽象概念→实践验证” 的认知规律。教材通过情境探究、流程图填写、生活应用拓展、程序模拟等活动，落实课程标准中 “信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任” 四大核心素养，为学生后续学习分支结构、算法设计、人工智能基础奠定思维与知识基础。
学习目标 1. 信息意识：感知决策树算法在农业、医疗、电商、交通等生活场景中的广泛应用，形成主动用算法思维观察、分析、解决实际问题的意识。2. 计算思维：理解决策树 “层层判断、逐步筛选” 的核心思想，掌握根节点、内部节点、分支等基本结构，能用 “是 / 否” 逻辑描述完整决策流程。3. 数字化学习与创新：能独立完成采摘决策树流程图填写，通过小组模拟、Scratch 程序验证决策逻辑，提升算法实践与编程工具应用能力。4. 信息社会责任：辩证认识算法的优势与局限，树立理性看待智能系统、安全文明使用数字工具的责任意识，形成严谨、规范的算法思维习惯。
重点 1. 理解决策树的核心思想：层层 “是 / 否” 判断，逐步得出结果。2. 掌握决策树的结构：根节点、内部节点、分支。3. 能根据生活情境完整描述并绘制决策流程。
难点 1. 将生活中的决策过程转化为规范的决策树流程图。2. 理解多层嵌套 “是 / 否” 判断的逻辑顺序。3. 建立算法思维，能用自然语言准确描述决策路径。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 情景导入。教师活动11. 呈现荔枝园自动灌溉系统图片，讲述壮壮和同学参观果园的情境，提出问题：“自动灌溉系统怎样知道什么时候浇水、什么时候停止？它是怎样一步步做出判断的？”2. 引导学生回忆生活中做选择的经历，如周末是否出门、是否采摘水果、如何挑选物品等。3. 引出 “按条件一步步判断、分出不同结果” 的过程，揭示本节课主题：认识决策树算法。 学生活动11. 观察情境，思考自动灌溉的工作方式。2. 回忆生活中一步步做决定的真实体验。 创设真实可感的生活情境，贴近学生已有经验，降低算法抽象度，自然引出分支判断思想，激发探究兴趣，落实真实性学习要求。
讲授新课 新知讲解教师活动21. 结合采摘计划与自动灌溉案例，讲解决策树核心概念：① 根节点：整个判断的起点；② 内部节点：每一次条件判断；③ 分支：判断后的走向（是 / 否）。2. 引导学生小组讨论，梳理 “水果采摘” 完整决策过程，总结决策树层层判断、逐步筛选、得出结果的核心。3. 分步呈现决策树的构建步骤：收集数据 — 选择最佳问题 — 创建决策树 — 做出决定 — 修剪树 — 增加分支。4. 小结：决策树就是把复杂选择拆成一个个简单的 “是 / 否” 问题，不重复、不遗漏地找到最终结果 学生活动21. 认真倾听，理解决策树的三个组成部分。2. 小组合作，梳理水果采摘的判断步骤，说出每一步的条件与分支。3. 记录并记忆决策树构建六步法。4. 用自己的话复述决策树的核心思想。 把抽象算法转化为看得见、说得出的流程，帮助学生建立结构认知，突破 “概念理解、流程梳理” 这一教学重点，让算法思维可感知、可表达。
二、算法的描述1. 引导学生用自然语言完整描述水果采摘决策树，强调先判断天气，再分分支判断棚子、成熟度、采摘难度，要求逻辑清晰、顺序正确、表达简洁。2. 出示采摘决策树空白流程图，指导学生按规则补全分支走向与结果，明确 “是”“否” 两条路径。3. 提问：“为什么要先判断天气是否炎热？能不能先判断是否成熟？” 引导学生体会判断顺序的重要性4. 师生共同总结：决策树流程 = 开始→根节点判断→分支走向→多层节点判断→输出结果。 学生讨论1. 尝试用自然语言完整描述采摘决策流程。2. 独立完成流程图填写，小组内互相检查修正。3. 思考并回答判断顺序问题，理解算法逻辑的严谨性。 训练学生用自然语言和流程图两种方式描述算法，提升逻辑表达与抽象建模能力，落实课标 “算法描述” 要求，突破本课教学难点，按条件逐层判断，根据是或否走向对应分支，完成采摘决策。
算法的程序1. 讲解：决策树可以用 Scratch 程序模拟，核心是多条件如果那么否则嵌套判断。2. 介绍四个变量：天气炎热、有棚子、成熟度高、容易采摘，约定 1 表示 “是”，0 表示 “否”，用随机数模拟不同情况。3. 演示搭建程序：绿旗点击→变量赋值→逐层条件判断→说出结果。4 指导学生观察程序与决策树流程图的对应关系，理解程序如何实现算法。 学生活动31.认识 Scratch 实现决策树的核心积木：如果那么否则、变量、随机数。2. 理解 1 和 0 代表的含义，看懂逐层判断结构。3. 观察教师演示，对应流程图理解程序运行逻辑。 实现从 “流程图” 到 “程序” 的转化，让算法可运行、可验证，提升数字化实践能力，让学生真实体会 “算法 — 程序 — 结果” 的完整过程，通过多层是 / 否判断，逐步筛选得出最终采摘结论。
课堂练习 分层练习：1. 基础题：补全教材中水果采摘决策树流程图，确保分支、判断、结果全部正确。2. 提升题：用自己的话完整描述决策树的构建步骤。3. 拓展题：以 “周末要不要出门玩” 为情境，小组合作设计简单决策树，说出判断条件与分支走向。巡视课堂，个别指导，及时纠错。4.教师巡视指导，及时纠正流程错误，组织小组展示交流，强调判断顺序与分支逻辑，鼓励学生结合生活实例创新设计。 1. 独立完成流程图补全，巩固判断与分支逻辑。2. 准确复述决策树构建步骤。3. 小组合作设计生活决策树，上台展示思路。 由易到难分层练习，兼顾全体学生，既巩固基础知识，又拓展应用能力，强化计算思维与表达能力，实现学以致用，认识算法应用的两面性，树立安全的技术使用观。
课堂小结 1. 引导学生回顾本课重点：① 决策树由哪三部分组成？② 核心思想是什么？③ 构建步骤有哪几步？④ 生活中有哪些应用？2. 拓展提升：决策树让机器也能像人一样思考，是人工智能的基础，我们要理性、正确地使用算法。 1. 积极回答问题，梳理本课知识框架。2. 举例说出生活中的决策树应用场景。 整体回顾知识结构，强化记忆，升华算法价值认识，落实信息社会责任素养目标。
板书
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)

展开更多......

收起↑