资源简介

(共33张PPT)
第一单元 第3课
算法的应用
（湘教版）五年级
上
1
核心素养目标
3
新知讲解
5
拓展延伸
7
板书设计
2
新知导入
4
课堂练习
6
课堂总结
课后作业
8
01
核心素养目标
信息意识
计算思维
数字化学习与创新
信息社会责任
理解算法的确定性与实用性特点，合理运用算法思想规划出行、学习等日常事务，提升问题解决的条理性与高效性。
运用算法思想梳理路线规划、物品猜测的解决流程，结合生活案例分析步骤逻辑，提升用算法解决实际问题的能力。
运用逻辑推理分析导航与图像识别的算法过程，总结算法步骤清晰、确定性的特点，培养分步解决问题的思维。
提升对生活中算法应用场景的敏感度，学会识别导航、图像识别等常见算法应用，理解算法服务生活的核心价值。
02
新知导入
02
新知导入
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
02
新知导入
学习目标
生活中计算机算法的常见
应用
03
新知讲解
一、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。
03
新知讲解
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。
表1-1 小华家到湖南美术馆路线表
一、在线地图中的算法
路线 用时 距离 途经
方案1 18分钟 6.8千米 9个红绿灯，劳动西路、南湖路、潇湘中路
方案2 20分钟 8.3千米 10个红绿灯，劳动西路、黄土岭路、南湖路、潇湘中路
方案3 20分钟 7.3千米 8个红绿灯，劳动西路、南湖路隧道、潇湘中路
03
新知讲解
一、在线地图中的算法
路线算法推荐流程
最佳导航路线方案
03
新知讲解
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。
一、在线地图中的算法
03
新知讲解
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。
二、图像识别中的算法
03
新知讲解
二、图像识别中的算法
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。
二、图像识别中的算法
人脑判断物体的过程
03
新知讲解
“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。
二、图像识别中的算法
计算机图像识别算法过程
03
新知讲解
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。
二、图像识别中的算法
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。
03
新知讲解
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。
三、智能产品中的算法
03
新知讲解
三、智能产品中的算法
扫地机器人
智能手环
视频编辑软件
线上音乐平台
应用计算机算法的智能产品
03
新知讲解
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。
三、智能产品中的算法
智能驾驶汽车算法
03
新知讲解
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。
阅读
智能手环
03
新知讲解
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。
阅读
03
新知讲解
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。
拓展
03
新知讲解
拓展
产品 输入 输出 使用方法
智能手环 运动数据 身体数据 运动记录 身体状态 运动建议 健康提示 佩戴在手腕上，手环背面有传感器，可自动记录运动、身体等方面数据。
智能导航 位置信息 路况数据 最优路线 语音播报 路况提示 打开导航 APP，输入目的地，接收路线指引和路况提醒。
智能扫地机器人 环境数据 障碍物信息 清扫路径 避障指令 清洁结果 放置在地面，启动后自动规划路线，清扫并避让障碍物。
03
新知讲解
拓展
智能学习平板 题目图像 学习数据 解题步骤 错题整理 学习建议 拍摄题目或打开学习软件，查看解析和学习反馈。
智能语音音箱 语音指令 环境声音 语音回复 音乐播放 信息播报 说出唤醒词，发出语音指令，获取回应或播放内容。
校园人脸识别门禁 人脸图像 身份信息 身份验证结果 开门指令 考勤记录 站在门禁前，摄像头识别人脸，验证通过即可开门通行。
04
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？
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。
04
课堂练习
2、贪心算法在实际运算过程中具备哪些显著特点？
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。
04
课堂练习
3、说一说递归算法具体是怎样开展运算工作的？
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。
05
拓展延伸
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。
05
拓展延伸
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。
图像识别特征
05
拓展延伸
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”。
推荐算法逻辑
06
课堂总结
3
完成课堂巩固练习
1
认识算法生活应用
算法的应用
2
解析导航算法流程
3
了解图像识别原理
5
拓展算法应用场景
1
2
3
4
5
07
板书设计
算法的应用
1、在线地图中的算法
2、图像识别中的算法
3、智能产品中的算法
08
课后作业
1.用在线地图规划家到学校路线，记录算法推荐的最优路线及影响因素。
2.观察家中智能产品，说说它背后算法的
工作过程和给生活带来的便利。
课后作业
https://www.21cnjy.com/recruitment/home/fine

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