资源简介

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信息科技 单元1 第3课 算法的应用
课题 算法的应用 单元 单元一 学科 信息科技 年级 五年级
教材分析 本课是湘教版五年级上册信息科技第一单元核心课，承接算法基础概念，立足学生日常生活，聚焦在线地图、图像识别、智能产品三大算法应用场景。通过生活案例、流程拆解、游戏互动、产品调研等形式，引导学生发现生活中无处不在的算法，理解算法步骤清晰、确定性的特点，掌握简单算法流程分析方法。培养学生用算法思维解决实际问题的能力，提升信息敏感度与逻辑推理能力，贴合小学生认知规律，理论与生活实践紧密结合。
教学目标 信息意识：提升对画面美感、信息传递效率的敏感度，学会捕捉与作品吸引力和可读性相关的信息。计算思维：运用逻辑推理设计拍摄方案、撰写分镜脚本，通过模式识别总结拍摄规律，培养分步解决问题的思维。数字化学习与创新：运用逻辑推理规划拍摄流程、运用拍摄技法，通过模式识别优化拍摄方案，培养分步解决问题的思维。信息社会责任：理解拍摄创作的规范性与伦理要求，合理运用拍摄技巧，维护作品传播的准确性与合规性。
重点 掌握在线地图、图像识别、智能产品三大生活算法应用场景。二、理解地图导航最优路线推荐、计算机图像识别的基本算法流程。三、能说出常见智能产品的算法工作逻辑。
难点 理解计算机图像识别、后台导航算法的运行原理。 能自主分析智能产品输入 — 处理 — 输出的算法过程。学会用算法思维拆分、解决生活中的简单问题。
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课 算法的应用1、播放视频。在数字时代，无论是使用智能手机还是计算机，无论是在网上购物、线上学习，还是进行智能出行、网络社交，我们的每一分每一秒都在使用算法，甚至可以说算法已成为生活的一部分。那么我们身边究竟有哪些算法呢 （出示图片）3、本课中你将学习：生活中计算机算法的常见应用 观看视频图片，明确本课学习目标。 以视听素材激趣导入，拉近算法与生活距离，快速集中课堂学习注意力。
讲授新课 一 、新知讲解1、在线地图中的算法 在现代生活中，算法的应用大多基于计算机、智能手机等设备。比如，小华的家在长沙，想要去往湖南美术馆进行参观，在查询路线的时候，在手机中输入起点和终点信息后，手机地图导航应用经过计算，就会推荐一条能够最快到达湖南美术馆的路线。（出示图片）如下表所示，根据算法的步骤，一步步执行，最终找到用时最短的路线，并将结果展示在小华面前。（出示照片）探索利用在线地图，搜索从你家到学校的路线，从地图推荐的方案中分析当前推荐的最优路线，该路线计算机是基于什么条件推荐得出的呢 再尝试修改你的出行偏好(比如:出行时间、红绿灯数量、是否经过高速等)，看看如果条件发生改变，最优路线方案推荐会不会也随之发生改变。（出示照片）（2）图像识别中的算法人脸识别技术现在已经应用到了生活中的方方面面，比如:火车站人脸识别进站、面容支付、小区人脸识别门禁系统等。智能手机上的图像识别用途更广泛，不仅能识别人脸，还能拍照识物。公安机关借助精密图像处理技术复原案发现场的蛛丝马迹，还原事实真相，找到重要物证以及抓捕犯人。（出示照片）“看图识物”对于人脑来说似乎是一件极其简单的事，而对于图像识别算法来说，却也经过了一系列复杂的辨别流程。（出示照片）探索和同桌一起玩一玩“读心游戏”，同学A心中想一件物品，同学B猜一猜物品是什么。同学B通过提问的方式缩小物品可能的范围，同学A只能回答“是”或者“不是”。看看你们能不能在20个问题之内得出答案。1.一人静心思索，暗自确定一件日常物品。2.一方举手提问，只能作答是或者不是。3.逐步筛选排除，不断缩小物品猜测范围。4.把控提问次数，二十题内猜出目标事物。小提示玩的时候尽量从大类开始提问，先区分动植物、文具、食物等，再细化特征，更容易快速猜对哦。（3）智能产品中的算法我们身边的许多硬件和软件产品，譬如智能手环、扫地机器人、视频编辑软件、线上音乐平台等，背后都有不同的算法执行着。这些智能产品的算法都能够获取数据，准确、快速地分析出有用的信息，实现不同功能，帮助人们解决问题。播放视频（出示照片）复杂的计算机算法一般会由许多不同的算法构成。例如，一辆智能驾驶汽车，如何从A地安全地行驶到B地 行驶过程中，计算机需要使用各种传感器、卫星定位信息等来感知周围的行车环境、交通状况等，计算机程序根据所获得的信息，规划路线并且判断该如何驾驶，最终发出正确的指令控制汽车行进。（出示照片）阅读 智能手环的工作主要依赖于其内置的传感器。传感器通过感知人运动的动作得到一些基础数据，再结合用户个人身体的基本信息，根据一些特殊算法，得到针对个人的个性检测数据，如运动步数、距离和消耗的热量等。(出示照片) 由于每个人身体体征不同，运动将产生不同数据，因而用户在使用智能手环进行监测前，需要在手机软件中录入自己的性别、年龄、身高、体重等信息，将信息同步到智能手环中，通过传感器感知运动动作，经过特定算法最终实现运动监测的功能。播放视频 拓展智能电子产品在复杂算法的支持下为我们的学习和生活带来了很大的帮助。请同学们分组讨论，仿照示例，根据生活经验、借助网络搜索，将产品信息填写在下表中，并和全班同学分享调研成果，说一说这些产品的工作流程是怎样的。 二、课堂练习1.我们可以通过什么方式来判断一款算法的运行速度快慢？答案：可以用时间复杂度作为评判标准，根据数据量变化观察运算步骤的变化幅度，步骤增长越少，算法的运行效率就越高。贪心算法在实际运算过程中具备哪些显著特点？答案：运算时只会挑选当下最合适的方案，计算流程简单便捷，但最终得出的结果，不一定是整体层面的最优答案。说一说递归算法具体是怎样开展运算工作的 答案： 该算法可以自行调用自身，把复杂的大问题拆分简化，一步步拆解成小问题求解，同时必须设定停止条件，避免出现无限运算的情况。三、拓展延伸1、最短路径算法 导航地图推荐最优路线，靠的是 Dijkstra 算法。它把道路看作带 “成本”（时间、距离）的网络节点，层层筛选出成本最低的路径。遇到拥堵、限行时，算法会实时更新数据，重新计算路线，帮我们高效出行。2、图像识别特征 图像识别靠 “特征匹配” 实现，不是直接 “看图片”。它会先把彩色图片转成灰度，提取关键特征（比如猫的尖耳朵、人脸的五官点），再和数据库模板比对，让机器 “看懂” 内容，人脸识别、拍照识物都用了这个原理。3、推荐算法逻辑音乐、视频平台的个性化推荐，靠的是协同过滤算法。它会记录你的听歌、看视频习惯，分析兴趣标签，再推送相似内容。它像 “兴趣管家”，越用越懂你，但也可能让你只看到同类内容，形成 “信息茧房”。 实操查路线，探究最优路线依据。实操查家校路线，对比分析优选方案。同桌玩猜物，逐步缩小猜测范围。默读文本，梳理智能手环工作流程。 默读文本，梳理智能手环工作流程。分组调研填表，分享智能产品流程。独立做习题，主动分享思考答案。聆听拓展知识，联系生活谈应用。 动手实操感知导航算法流程，理解算法按条件筛选、择优推荐的运行逻辑。亲身实操，体悟导航算法筛选逻辑。 用游戏模拟图像特征筛选，化抽象为具象，理解图像识别分步判别特点。依托小组探究活动，掌握智能产品输入 — 处理 — 输出的完整算法逻辑。自主研读，理解产品算法运行原理。合作探究，归纳生活算法应用规律。练习巩固，强化算法知识理解记忆。 延伸课本外算法原理，链接真实生活场景，拓宽学生信息科技认知广度。
布置作业 结合一次日常活动，梳理算法流程，标注输入、计算、输出三个环节。用算法三大特点，分析并修改一份待办计划，使其清晰可执行。 梳理生活流程，修改个人待办计划。 课后实践，活用算法思维解决问题。
课堂小结 1.学习算法基础概念2. 掌握算法工作过程3.运用算法特点分析4.完成课堂巩固练习5.进行算法知识拓展 自主回顾知识点，梳理本课内容。 归纳梳理，搭建完整知识框架体系。
板书 对照板书勾画熟记知识重难点。 凝练要点，助力学生精准掌握核心。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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