第二单元 第11课 认识决策树 课件+教案+学习单+视频 浙教版(2026)信息科技五年级上册

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第二单元 第11课 认识决策树 课件+教案+学习单+视频 浙教版(2026)信息科技五年级上册

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(共32张PPT)
UNIT 2 · LESSON 11 · 算法的控制结构
浙教版 小学信息科技 · 五年级上册
第二单元 算法的控制结构 · 第 11 课
认识决策树
一串问题问到底,就是一棵树
主讲教师:×××
学校:×××小学
上一课把一串判断串了起来。同一串问题,换一个角度看,它像什么?
第二单元 算法的控制结构 · 第 11 课
CONTENTS
本课导航
一条线走到底:
一串问题问到底,
就是一棵树。
01
接一接:上一课那张挑水果的图
02
认一认:什么叫决策树
03
拆一拆:树上的三种节点
04
走一走:挑一个苹果走一遍
05
想一想:这棵树是从哪来的
06
练一练,理一理
小浙提示
六站按上课顺序排:先接上一课那张图,最后把这一课理一理。
03
本课学习目标
第二单元 算法的控制结构 · 第 11 课
01
知道什么叫决策树算法:依次回答一系列问题,最终获得唯一的结论。
02
能认出根节点、内部节点、叶节点,并沿着分支说出一条决策路径。
03
能说出决策树算法的四个步骤,顺序不能调换。
04
能说出决策树在医疗诊断、自助服务、自动驾驶里的用处。
本课主线:接上一课那张图 → 认决策树 → 拆三种节点 → 走一个苹果 → 问树从哪来。
小浙提示
重点看第二条和第四条:认得出三种节点,说得出树是怎么来的。
04
上一课那张挑水果的图
承接第 10 课 · 换个角度
上一课把三个判断按顺序串起来:外观、手感、价格,任一步通不过就得出“不购买”。
开始
水果外观
完好吗?
水果手感
合适吗?
水果价格
不贵吗?
购买
否
不购买
否
不购买
否
不购买
这串判断没有变。这一课要做的,只是换一个角度再看它一遍。
同一串问题,竖起来看,会不会是另外一样东西?
小浙提示
这一页只做一次对照:判断没变,换的是看它的角度。
05
科技馆里怎么定体验项目
情境导入 · 教材的“探索”
周末和同学们在科技馆参观,你们是怎样确定体验项目的?
先问自己
想玩哪一类
机器人、太空、光影……先说出自己最想去的方向。
再问时间
够不够排队
这个项目要排多久?后面还有时间看别的吗?
最后问同伴
大家同不同意
把同伴的意见也问一遍,几个人才好一起定下来。
定下一个体验项目,也是一句一句问下来的——问到最后一个问题,结果就定了。
一个问题接着一个问题,最后只剩一个答案——这样的过程有一个名字。
小浙提示
先不急着给名字,让学生自己说“要问好几件事”。
06
什么叫决策树
知识建构
在人工智能应用中,能依次针对各个输入数据回答一系列问题,
最终获得唯一的结论——这就是决策树算法。
一个小向导
回答一个接一个
每个答案都会带你走到下一个问题,最后帮你找到最合适的决策。
一棵树
像树枝分叉一样
从最顶上的问题往下分叉,越问越深,最后每条路都落到一个结果。
同一个例子
挑水果就是决策树
上一课那张挑水果的图,就是一个最简单的决策树。
决策树算法是计算机模仿人类做决定的一种方法——它从大量数据里自动找出该问的问题。
小浙提示
重点句:依次回答一系列问题,最终获得唯一的结论。
07
拆一拆:树上的三种节点
小知识
同一棵树,给每个位置起一个名字,说起来才清楚。
水果外观完好吗?
水果手感合适吗?
不购买
不购买
购买
否
是
否
是
根节点
整个问题的起点,通常是第一个提出的问题。
内部节点
还要继续回答的问题,从这里再分出分支。
叶节点
最终的决策结果或分类——走到这里就结束了。
小浙提示
这一页只讲三种节点,不再重复第 10 课的顺序和结果。
08
活动一:给这棵树上的节点起名字
动手做一做
这棵树就是上一课那张图,只是竖了起来。三个位置要起名字。
水果外观完好吗?
水果手感合适吗?
水果价格不贵吗?
购买
是
是
是
?
?
?
走一遍,数一数:走到“不购买”有几条路?
把名字填在横线上
最顶上的那一枚,叫____节点,
它是整个问题的起点。
还要继续回答的,叫____节点。
每条路最后落到的那一枚是____节点,
它代表最后的____结果。
小浙提示
巡视看两点:三个位置标对没有;能不能数出走“不购买”的路。
09
本课重点:挑一个苹果
教材练习 · 五个问题问到底
教材给出了一棵“挑选苹果”的决策树。五个问题按顺序问下来,答案是唯一的。
顺序
要回答的问题
答“是”怎么走
答“否”(非优质)
第 1 个
是否光滑无瑕疵?
往下问第 2 个
有瑕疵
第 2 个
是否有严重磕碰或腐烂?
往下问第 3 个
淘汰品
第 3 个
是否红润均匀?
往下问第 4 个
颜色不佳
第 4 个
是否硬实清脆?
往下问第 5 个
口感不佳
第 5 个
是否果香浓郁?
得出结果:优质苹果
风味不佳
五个问题依次问完,得到的结论只有一个——这正是决策树算法最要紧的地方。
小浙提示
教材的五个问题按顺序读一遍,注意第 2 个问的是“有没有坏”。
10
走一走:这条决策路径
动手做一做
手里这个苹果:光滑无瑕疵、没有严重磕碰或腐烂、红润均匀,
还硬实清脆、果香浓郁(示例数据)。
问到哪一个问题
这个苹果的回答
走哪条路
第 1 个:是否光滑无瑕疵?
是
顺着“是”往下问
第 2 个:是否有严重磕碰或腐烂?
否
还是往下问第 3 个
第 3 个:是否红润均匀?
是
顺着“是”往下问
第 4 个:是否硬实清脆?
是
顺着“是”往下问
第 5 个:是否果香浓郁?
是
得出结果:优质苹果
第 2 个问题回答“否”,并不是坏消息——没有磕碰腐烂,正是好苹果该有的样子。
小浙提示
关键在第 2 步:答“否”也是好消息,别让学生在这儿停住。
11
画一画:把苹果这棵树画成树形图
动手做一做
上一页那张表是横着排的。把它竖起来,根节点在最上面。
01
第一步
先画根节点:把第一个问题写在最上面。
02
第二步
再画分支:每个问题的“是”和“否”各画一条箭头。
03
第三步
最后画叶节点:每条路都要落在一个结果上。
我的树形图就画在这里(根节点在上,判断往下分叉,叶节点写明结果):
小浙提示
只讲画法:横着排的表,竖起来就是树;根节点在上。
12
想一想:这棵树是从哪来的
知识建构
上一课那棵树是我们自己排出来的。人工智能里的决策树,来得和我们不一样。
01
我们排的
看一遍水果,想一想先问什么,再一个接一个写下来。
02
人工智能排的
把大量数据交给它——什么算优质苹果,它自己找。
03
一句话
像树枝分叉一样不断深入,形成一条条决策路径。
这棵树不是人画好的,是计算机从大量数据里自己找出来的。
小浙提示
这一页只留一个问题:这棵树是谁找出来的?不展开四步。
13
四步走:人工智能造一棵树
知识建构 · 主要步骤
决策树算法的主要步骤有四步,顺序不能调换。
01
搜集数据
把大量“什么样的水果算优质”的记录收集起来。
02
选择最佳问题
在这些记录里找最能分开的一列,先问它。
03
创建决策树
把问题一个接一个串起来,像树枝分叉一样长成一棵树。
04
测试决策树
拿没见过的数据走一遍,看它判得准不准。
先有数据,才谈得上“选最佳问题”——所以第一步永远是搜集数据。
四个步骤走完,计算机就学会了自己问问题。
小浙提示
四步的顺序不能调换,先有数据才谈得上挑问题。
14
比一比:人和决策树
对比归纳
决策树算法是计算机模仿人类做决定的一种方法。把两条路并排看一次。
比什么
人做决定
决策树算法(计算机)
谁在问问题
人凭经验想:先看外观,再看手感。
计算机从大量数据里自己找问题。
怎么往下走
想到哪问到哪,顺序常常不一样。
每一步都沿分支走,顺序由数据定。
最后得到什么
一个人拿主意,别人未必同意。
得到唯一的结论,还能预测新数据。
共同点是一样的:回答一个接一个的问题,最后落到一个结论上——它模仿的是人的思路,靠的是自己找到的问题。
小浙提示
这张表只比一次,重点落在“共同点”那一句上。
15
决策树用在哪里
应用场景
生活里已经有很多决策树在工作。三张卡,各读一句。
医疗诊断
辅助医生
按病症一个接一个地问,最后给出可能的诊断或建议。
自助服务
服务机器人
火车站、机场、医院的自助服务机器人:说出需求,很快就给出指引。
自动驾驶
障碍物判断
传感器发现障碍物,系统综合距离、相对速度、车道线位置,决定怎么走。
它们都在做同一件事:问几个问题,得到一个结论,然后马上行动。
医疗诊断和自动驾驶里,决策树都是辅助——最后还要人来把关。
小浙提示
三张卡各读一句,最后点一句:决策树是辅助,人来把关。
16
辨一辨
练一练
说法
对 / 错
我的理由
决策树算法能依次回答一系列问题,最后得到唯一的结论。
决策树最顶端的根节点,就是第一个提出的问题。
决策树里的每一个问题都由人预先写好,计算机只负责照着问。
挑选水果的决策过程,就是一个简单的决策树。
决策树里,“是”这一条路上一个叶节点也没有。
决策树的叶节点,代表最终的决策结果或分类。
说清理由,比只写一个“对”或“错”更重要。
小浙提示
重点讲第 3 句和第 5 句:“人预先写好”“是这条路没有叶节点”都错。
17
议一议:计算机自己找问题,会不会找错
想一想
问题不是老师写的,是计算机从数据里找的——那它会不会找错、问歪?
数据要够多
样本少了就偏
只问几个同学,找出来的问题就不准;数据越多,找出来的问题越可靠。
结果要检查
测试一遍再说
拿没见过的数据走一遍,看它判得准不准——这正是第四步“测试决策树”。
人来做主
机器辅助,人来把关
医疗诊断、自动驾驶里,决策树给出建议,最后还要人判断。
用好决策树,靠的是数据够多、结果可查,也靠人最后那一句把关。
小浙提示
先让学生说,再点开三张卡:数据够多、结果可查、人来把关。
18
活动二:来当一次“决策树”
动手做一做 · 游戏
同桌一组。甲在心里想好一样东西不说出来;乙用不超过 5 个问题猜出来。
游戏的规矩
说清楚
问题只能怎么问
只能回答“是”或“不是”,不能问“是什么”。
什么样的问题好
一次就能分掉一大半,比如“它是能吃的吗?”。
什么样的问题不好
一个问题只问一样东西,猜中全靠运气。
问题问得越好,用的次数越少——这就是“选择最佳问题”。
猜完交换一次:你当计算机,让同桌来问。
小浙提示
游戏限时 2 分钟一场,猜完必交换;问得好的问题要当众表扬。
19
活动三:给“明天上学穿什么衣服”设计小问题
动手做一做 · 教材的活动思考
把这件事分成几个小问题来回答,一行一个,每条路都要有个去处。
顺序
我要问的小问题
答“是”怎么走
答“否”的结果
第 1 个
第 2 个
第 3 个
都问完
——
——
三个问题问完,最后一定要落到一个结果:穿哪一件,说明白。
小浙提示
三个小问题要有先后:先问最能分开的,再问细节。
20
画一画:我的小决策树
动手做一做
把上一页那三个小问题搬过来画成一棵树:根节点在上,判断往下分叉。
我的决策树就画在这里(别忘了标出“是”和“否”):
画完自己读一遍:从根节点出发,说得出至少两条不同的路。
小浙提示
画完至少说出两条不同的路,这是本页唯一的检查点。
21
同桌互查:五件事都对上了吗
动手做一做
检查项
我同桌的答案
我写出了第一个问题(根节点)吗?
□ 做到了 □ 还要改
每个问题都能回答“是 / 否”吗?
□ 做到了 □ 还要改
每个问题的“是”和“否”都有去处吗?
□ 做到了 □ 还要改
每条路最后都落在一个结果(叶节点)上吗?
□ 做到了 □ 还要改
我能沿着图说出至少一条决策路径吗?
□ 做到了 □ 还要改
发现一处就指出来一处,改完再交换回来看一遍。
小浙提示
重点查第二项和第四项:能不能回答是/否;每条路有没有落到结果。
22
练习与小结:把这一课理一理
第三部分 · 练一练,理一理
01
练习
14 题分三层:基础 1—5、提升 6—10、综合 11—14。
02
讲评
重点讲第 6、7、8、9、14 题,说清为什么。
03
小结
理一理:什么叫决策树、树上的三种节点、这棵树是怎么来的。
做完就讲,讲完就理——这一课才算收口。
小浙提示
先练后讲,讲评只挑第 6、7、8、9、14 题。
23
随堂练习(一)
基础题 1—5
题号
题目和选项
我的答案
1
决策树算法能依次针对各个输入数据回答一系列问题,最终获得( )。A 很多个结论 B 唯一的结论 C 一个随机的答案
2
决策树最顶端的那个节点,叫( )。A 根节点 B 叶节点 C 内部节点
3
代表最终决策结果或分类的节点,叫( )。A 根节点 B 内部节点 C 叶节点
4
判断:挑选水果的决策过程,就是一个简单的决策树。A 正确 B 错误
5
判断:决策树算法是计算机模仿人类做决定的一种方法。A 正确 B 错误
小浙提示
第 4、5 题是概念题,让学生说清“为什么对”。
24
随堂练习(二)
提升题 6—10
题号
题目和选项
我的答案
6
决策树算法的主要步骤,顺序正确的是( )。A 选问题→搜集→创建→测试 B 搜集→选问题→创建→测试 C 创建→搜集→测试→选问题
7
判断:决策树里的问题,是先由人写好,计算机照着问。A 正确 B 错误
8
沿“挑选苹果”的决策树走:一个苹果光滑无瑕疵、没有严重磕碰、红润均匀、硬实清脆、果香浓郁,得到的结果是( )。A 非优质苹果:有瑕疵 B 优质苹果 C 非优质苹果:口感不佳
9
判断:在决策树里,只有回答“否”的那条路才到叶节点。A 正确 B 错误
10
医疗诊断用决策树,说法正确的是( )。A 有了它就不需要医生 B 它辅助医生,最后还要医生判断 C 它替病人决定吃什么药
小浙提示
第 6 题和第 7 题是本课关键,要在课上留出时间说。
25
随堂练习(三)
综合题 11—14
题号
题目和选项
我的答案
11
判断:从根节点出发,沿着分支走到一个叶节点,这条路线就是一条决策路径。A 正确 B 错误
12
自动驾驶汽车的决策树,传感器发现前方有障碍物后,系统综合评估的信息是( )。A 车辆与障碍物的距离、相对速度、车道线位置等 B 当天的天气和油价 C 乘客的年龄
13
判断:决策树算法通过学习大量数据,自动构造出判定流程模型,再对新数据进行分类或预测。A 正确 B 错误
14
下面哪一件事最适合用决策树来做?( )A 把一摞本子从 1 数到 20 B 根据外观、新鲜程度、价格等给水果分等级 C 把一张照片放大两倍
小浙提示
第 8 题让学生自己走一遍五个问题,注意第 2 步答“否”。
26
参考答案
对一对
题号
1
2
3
4
5
6
7
答案
B
A
C
A
A
B
B
题号
8
9
10
11
12
13
14
答案
B
B
B
A
A
A
B
讲评要点
第 6 题:先有数据,才谈得上挑问题,所以“搜集数据”排在最前面。
第 7 题:错在“由人把问题写好”——问题是计算机从数据里自己找的。
第 8、9 题:五问全答“是”才是优质苹果;注意“有没有坏”那一问要答“否”。
第 12、14 题:自动驾驶要比距离、相对速度、车道线位置;给水果分等级才是分类。
小浙提示
对照答案圈出错题,同桌互相说一遍错在哪里。
27
课堂小结
本课回顾
1
一串判断
上一课那张挑水果的图,判断按顺序串起来。
2
换个角度
把它竖起来看,它就是一棵树。
3
三种节点
根节点是起点,内部节点还要往下问,叶节点是最后的结果。
4
唯一的结论
一串问题问到底,只落到一个结果上。
5
一句话
一串问题问到底,就是一棵树。
一句话:一串问题问到底,就是一棵树。
小浙提示
对照板书,把决策树、三种节点、决策路径复述一遍。
28
关键概念
记一记
1
决策树算法
依次针对各个输入数据回答一系列问题,最终获得唯一的结论。
2
三种节点
根节点是第一个问题,叶节点是最后的结果。
3
决策路径
从根节点出发,沿着分支走到一个叶节点。
4
四个步骤
先搜集数据,再选最佳问题,然后创建与测试决策树。
抄进笔记本:决策树算法、三种节点、决策路径、四个步骤。
小浙提示
让学生合上书,用自己的话说清这四个词。
29
学习评价
评一评
评价内容
自评
互评
师评
知道什么叫决策树算法,能说出它最后得到唯一的结论
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
能认出根节点、内部节点、叶节点,并说出一条决策路径
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
能说出决策树算法的四个步骤,顺序不错
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
能为身边的一件小事设计问题,画出一棵小决策树
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆
☆☆☆ 能独立完成并说清理由;☆☆ 需要一点提示;☆ 需要同伴帮助。
没到三星的那一项,就是课后的复习重点。
小浙提示
让学生自己圈出没到三星的那一项,说一句课后怎么补。
30
课后作业
分层完成
01
基础(必做)
抄画“挑选苹果”决策树,标出根节点、内部节点、叶节点。
02
提高(选做)
给“明天上学穿什么衣服”画一棵小树,至少三个问题。
03
拓展(选做)
找一个身边用得着决策树的场景,写出它能问的两个问题。
04
阅读
读《五分钟猜出粉笔盒》,想一想:问得好的问题好在哪。
作业里的例子要写明“示例”,不写真实同学姓名。
小浙提示
基础题必做;两条选做题每人自选一条,不要求全做。
31
拓展阅读
读一读
五分钟猜出粉笔盒
课间,小浙和同桌玩一个猜物游戏:只能问“是不是……”的问题。
同桌先问:“它是教室里有的东西吗?”“是。”
“它是能拿在手里的吗?”“是。”“它是用来写字的吗?”“不是。”
“那它是用来装东西的吗?”“是。”“它是同学们共用的吗?”“是。”
同桌想了想,说:“粉笔盒。”一共问了五个问题。
好的问题一次能分掉一大半,剩下要问的越来越少。
读后想一想:把这五个问题连起来看,像不像一棵树?(游戏内容为示例数据)
小浙提示
读后让学生说一句:这五个问题,为什么像一棵树。
本课结束 谢谢观看
课后想一想:你身边哪一件小事,问几个问题就能定下来?
浙教版 小学信息科技 · 五年级上册《认识决策树》教学设计
第二单元 算法的控制结构 · 第 11 课 · 1 课时(40 分钟) · 配套课件 32 页
课题 认识决策树 教材版本 浙教版五年级上册
单元 第二单元 算法的控制结构 课时 1 课时(40 分钟)
执教教师 学校
课型 新授课 授课时间
一、教材分析
《认识决策树》是浙教版小学信息科技五年级上册第二单元“算法的控制结构”的第六课,也是本单元的最后一课。前五课一路走来:“一步一步往下走”“这一步走哪条路”“两条路只走一条”“把两个判断串起来分出三种票价”;上一课把若干个判断按顺序串起来,落在一句话——一个判断不够,就把判断串起来。这一课仍然从上一课那张挑水果的图出发,只是换一个角度:同一串问题竖起来看,它就是一棵树。全课一条线:接一接上一课那张图 → 认一认什么叫决策树 → 拆一拆树上的三种节点 → 走一走挑一个苹果走一遍 → 想一想这棵树是从哪来的。最后落到一句话:一串问题问到底,就是一棵树。
教材给出的核心内容有四块。一是决策树的含义:在人工智能应用中,能依次针对各个输入数据回答一系列问题,最终获得唯一的结论。二是与人类决策的关系:决策树算法是计算机模仿人类做决定的一种方法,通过分析大量数据自动找出问题,像树枝分叉一样不断深入。三是主要步骤:搜集数据 → 选择最佳问题 → 创建决策树 → 测试决策树。四是节点的名称:根节点是最顶端、第一个提出的问题,内部节点还要继续回答,叶节点代表最终的决策结果或分类。教材安排的学生活动有两处:一是“挑选苹果”的五个问题练习(其中第 2 问“是否有严重磕碰或腐烂”,答“否”才是好苹果);二是“来当一次决策树”的猜物游戏。
二、学情分析
五年级学生上一课刚把三个判断串成一条“决策路径”,对“一个一个来”并不陌生;“像不像一株小树”这句话上一课已经埋下,这一课正是把它接上。难点不在看懂树的样子,而在三处,很具体。一是把“树”和“流程图”对立起来,以为学了新东西——其实还是上一课那串问题,只是竖过来看、给每个位置起了名字。二是节点名称和位置对不上:把“不购买”“购买”当成内部节点,或者以为根节点是那个圆角的“开始”。三是把四个步骤当成“人要一步步做的事”:真正要理解的是这棵树由计算机从大量数据里自己找出来,人负责把数据准备好、把结果测一测、最后把一道关。
因此本课的设计要点是“换一个角度,同一串问题”。第 4 页接着上一课那张图,只在从“开始”到第一个判断的那一段上做文章:加了“开始”,图就从一条线变成一棵树;第 5 页用科技馆定体验项目的情境引出“一句一句问下来”;第 6 页给出决策树的含义,第 7 页讲三种节点,第 8 页动手给节点起名字;第 9 页是本课重点页——教材“挑选苹果”的五个问题,第 10 页走一遍、第 11 页把它画成树形图;第 12 页只问一个问题:这棵树是谁找出来的;第 13 页给出四个步骤,第 14 页与人的做法比一次,第 15 页看三个应用场景。第 16—21 页辨析讨论、猜物游戏、设计小问题、画自己的小决策树、同伴互查;第 22—31 页练习、小结、评价与作业。每个知识环节后面紧跟一页动笔的活动页,教师讲稿 32 条与 32 页一一对应。课上的人物一律虚构,苹果、游戏内容与练习数据均为示例数据,不出现真实的未成年人姓名与照片。
三、教学目标
信息意识
· 知道决策树算法是一类人工智能算法,遇到“机器怎么替人做判断”的问题时,愿意多想一句:它是从哪儿学会的。
· 愿意留意身边的决策树应用,并能举例说出它可能在问哪几个问题。
计算思维
· 知道什么叫决策树算法:依次针对各个输入数据回答一系列问题,最终获得唯一的结论;并能用自己的话说出它和上一课那串判断的关系。
· 能认出根节点、内部节点、叶节点,并能从根节点出发沿着分支说出一条决策路径。
· 能说出决策树算法的四个步骤,顺序不错;知道这棵树是由计算机从大量数据里自己找出来的。
数字化学习与创新
· 能把横着排的一串问题改画成树形图:根节点在上,“是”和“否”各画一条分支,每条路都落到一个结果。
· 能为身边一件小事设计几个小问题、画出一棵小决策树,并把图读给别人听。
信息社会责任
· 知道决策树给出的建议是辅助,医疗诊断、自动驾驶里最后还要人来判断,愿意把事情的决定权留给认真想过的人。
· 知道数据够多、结果经过测试,找出来的问题才可靠;愿意用“先检查再相信”的态度看待机器给出的结论。
· 活动与作业中的苹果、游戏内容与练习数据均为示例数据,人物一律虚构,不出现真实同学的姓名与照片。
四、教学重点与难点
教学重点:知道什么叫决策树算法——依次针对各个输入数据回答一系列问题,最终获得唯一的结论;能认出根节点、内部节点、叶节点,并能从根节点出发说出一条决策路径;能说出决策树算法的四个步骤,顺序不错。
教学难点:一是分清三种节点——根节点是第一个问题,内部节点还要继续问,叶节点才是最后的结果;二是理解“树”和上一课那串判断其实是同一件事,只是换了一个角度看;三是理解这棵树不是人画好的,是计算机从大量数据里自己找出来的,所以数据要够多、结果要测过。
五、教学准备
教师:教学课件(32 页)、核心动画(5 分 03 秒,带配音)、节点名称卡(自制)、决策树挂图(自制)、学习任务单、学习评价表。
学生:学习任务单、铅笔、直尺、彩笔。
六、教学方法与学法指导
教法:情境教学法、问题驱动法、动手操作法、对比归纳法。仍从上一课那张挑水果的图开课,让学生自己发现“在第一个问题前面加一个开始,这张图就分出了上下”——“树”不是老师讲出来的新概念,是他们从旧图里看出来的新样子,术语跟着图形走——先看见树,再给它一个名字。
学法:观察发现法、对比体会法、动手画图法、同伴互查法。学生先对着上一课的图找不同,再给三个位置起名字;接着读教材的五个问题、自己走一遍、把它画成树形图;然后回答“这棵树是谁找出来的”,理解四个步骤并把决策树和人的做法比一次;最后为身边一件小事设计小问题、画出自己的小决策树,并把图交给同桌检查。
七、教学过程
环节 教师活动 学生活动 设计意图 时间
一、承接与情境导入 第 4 页先接上一课:还是那三个判断、还是那条决策路径,只在一处做文章——在第一个问题前面加上一个“开始”。追问一句:看这个形状,它像什么?第 5 页把学生放进科技馆:定一个体验项目,也要一句一句问下来。 对照上一课那张图,说出加了“开始”以后图变成了什么形状;读“科技馆里定项目”的情境,自己说出还要问哪几句。 从旧图里长出新样子:“树”不是新概念,而是同一串问题换了一个角度,这一课的主线在这里定下来。 3 分钟
二、认一认:什么叫决策树 第 6 页读教材定义——在人工智能应用中,能依次针对各个输入数据回答一系列问题,最终获得唯一的结论,这就是决策树算法。三张卡逐张读:像做选择的小向导;像树枝分叉一样;挑水果那张图就是最简单的决策树。落一句:它从大量数据里自己找出该问的问题。 读定义,用自己的话说一遍“什么叫决策树”;读三张卡,说出三个特点各说的是什么。 定义只讲一次,接着旧图走;“像做选择的小向导”说人话,“从大量数据里自己找”为第 12 页留下伏笔。 4 分钟
三、拆一拆:树上的三种节点与活动一 第 7 页对着同一棵树拆名字:最顶上的叫根节点,还要继续问的叫内部节点,最后落到结果的是叶节点。第 8 页让学生动手:三个位置各要起什么名字,再数一数走到“不购买”有几条路。巡视看两点:三个位置标对没有;“不购买”数出三条没有。 在任务单上给三个位置填名字;从上往下走一遍,数出走到“不购买”的路径条数;举手说说自己为什么这么起名。 名称与位置必须一次对上,这里讲错,后面的练习和图都会歪。“数几条路”是这一页唯一的检查点,把名字和结构一起记牢。 5 分钟
四、重点页:挑一个苹果的五个问题 第 9 页是本课重点页。按顺序读教材的五个问题,特别停在第 2 问:是否有严重磕碰或腐烂——这一问答“否”才是好苹果。第 10 页走一遍这个苹果:光滑、没有磕碰腐烂、红润均匀、硬实清脆、果香浓郁(示例数据)。第 11 页把横着的那张表竖起来,讲清画法:根节点在最上面,每问的“是”和“否”各画一条箭头。 按顺序读五个问题,说出第 2 问该答什么;独立走完这个苹果并填表;在任务单的留白区搭出自己的树形骨架。 重点页是全课的总装:认过的节点、上一课串过的判断,在这一页合成一棵完整的树。第 2 问是学生最容易答错的一处,必须当堂讲透。 6 分钟
五、想一想:这棵树是从哪来的 第 12 页只问一个问题:上一课那棵树是谁排出来的?第 13 页给出四个步骤——搜集数据、选择最佳问题、创建决策树、测试决策树,强调顺序不能调换,先有数据,才谈得上挑问题。追问:如果只问几个同学,找出来的问题会怎样? 读两句话,说出两棵树的来路不同;读四个步骤并记顺序;回答“数据少了会怎样”。 这一页完成从“人的图”到“计算机的模型”的跨越,也为第 17 页的讨论埋下伏笔。 4 分钟
六、比一比、用在哪里 第 14 页只比这一次:谁在问问题、怎么往下走、最后得到什么,重点落在“共同点”那一句——它模仿的是人的思路,靠的是自己找到的问题。第 15 页三张卡各读一句:医疗诊断、自助服务、自动驾驶。点一句:决策树是辅助,最后还要人来把关。 读表,说出计算机和人的做法哪里相同;读三张卡,说出各自用在哪;回答“机器给了建议,谁来做最后决定”。 对比只做一次、应用只读一遍,把时间留给前面的重点页和后面的动手环节;“人来把关”是必须落到的一句。 3 分钟
七、辨一辨、议一议 第 16 页六句话判断并写理由(对、对、错、对、错、对),重点讲第 3 句和第 5 句——第 3 句错在“问题由人预先写好”,问题是计算机从数据里自己找的;第 5 句错在“只有答否的路才到叶节点”。第 17 页议一议:计算机自己找问题会不会找错,三张卡分别读:数据要够多、结果要检查、人来做主。 判断六句话并说清理由;讨论“计算机自己找问题会不会找错”;说出“数据够多、结果可查、人来把关”三条。 辨析放在最需要澄清的三处,讨论把“人是主人”这一层意识补上;先说后讲,学生说得出就不重复。 4 分钟
八、活动二:来当一次“决策树” 第 18 页同桌一组:甲在心里想好一样东西,乙用不超过五个问题猜出来,问题只能回答“是”或“不是”。限时两分钟一场,猜完交流两个字:什么样的问题一次分掉的最多。问得好的问题当众表扬。 同桌猜物游戏,交换角色各来一场;说出自己哪一个问题问得最好、好在哪里。 游戏让“选择最佳问题”变成亲身体验:问得好,用的次数就少——这是四个步骤里第二步的直观版本。 3 分钟
九、活动三、画小树与同桌互查 第 19 页为“明天上学穿什么衣服”设计三个小问题,一行一个,每条路都要有去处。第 20 页把三个小问题直接搬过来画成一棵树,巡视看两点:根节点在上没有;“是”和“否”两条路标清楚没有。第 21 页交换任务单,五项逐项打勾。 填出三个小问题;把它们画成自己的小决策树;交换任务单逐项检查并修改。 教材的活动在这里一次落地:“设计问题—画成树—互查”三件事做通。互查把检查权交给学生,重点查“每个问题的两条路都有去处”这一处。 4 分钟
十、练习、小结、评价与作业 第 22 页交代三件事:14 题分三层,讲评只重点讲第 6、7、8、9、14 题,其余以订正为主。第 23—25 页三层练习当堂对答案。第 26 页只细讲五题:第 6 题先有数据才谈得上挑问题;第 7 题问题是计算机从数据里找的;第 8、9 题五问全通过才是优质苹果、每一问的两条路最后都落到叶节点;第 14 题给水果分等级才是分类。第 27 页顺着小结页收回全课主线,第 28 页四个关键词抄进笔记本,核对评价表、布置分层作业。 完成三层练习并订正;对照小结页复述全课路线;抄下四个关键词,完成自评与互评,记下作业。 练习只细讲五题,其余以订正为主,避免一节课最后被讲题占满;收口回一句话:一串问题问到底,就是一棵树。 4 分钟
八、板书设计
认识决策树
上一课:三个判断串成一串,落在一条决策路径上
这一课:把同一串问题竖起来看——它就是一棵树
决策树算法:依次回答一系列问题,最终获得唯一的结论
三种节点:根节点(第一个问题)/内部节点(还要往下问)/叶节点(最后的结果)
决策路径:从根节点出发,沿着分支走到一个叶节点
四个步骤:搜集数据 → 选择最佳问题 → 创建决策树 → 测试决策树
这棵树不是人画好的,是计算机从大量数据里自己找的
决策树是辅助:数据够多、结果可查、人来把关
落点:一串问题问到底,就是一棵树
一句话:一串问题问到底,就是一棵树。
九、作业设计(分层)
基础题(必做):把课上的“挑选苹果”决策树抄画一遍,标出根节点、内部节点、叶节点。
提高题(选做):给“明天上学穿什么衣服”画一棵小树,至少三个问题。
拓展题(选做):找一个身边用得着决策树的场景,写出它能问的两个问题。
阅读任务:读《五分钟猜出粉笔盒》,想一想:问得好的问题好在哪。
作业要求:作业里的例子要写明“示例”,不写真实同学姓名;根节点画在最上面,每个问题的“是”和“否”都要有去处。
任务单练习参考答案:
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 B A C A A B B
题号 8 9 10 11 12 13 14
答案 B B B A A A B
讲评要点:第 6 题先有数据,才谈得上“选择最佳问题”,所以“搜集数据”排在最前面;第 7 题错在“由人把问题写好”——决策树里的问题是计算机从大量数据里自己找的;第 8、9 题五问全部通过才是优质苹果,注意“有没有严重磕碰或腐烂”那一问要答“否”,而每一问的“是”和“否”最后都落到叶节点;第 14 题根据外观、新鲜程度、价格给水果分等级是分类,数本子和放大照片都不是;其余各题以同桌订正为主,不再逐题讲——第 11、12 题只点一句:从根节点走到叶节点就是一条决策路径,自动驾驶要比距离、相对速度和车道线位置。
十、教学反思
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______________________________________浙教版小学信息科技五年级上册 · 第 11 课
《认识决策树》学习任务单
班级:__________ 姓名:__________ 日期:__________
本单里的苹果、猜物游戏和练习数据都是示例数据;请你也只写示例,不出现真实同学的姓名。
认一认 先认清这几件事(对课件第 6、7、13 页)
把该认清的东西填上,填不出来的先空着,课上听到再补。
要认清的 我填
在人工智能应用中,能依次针对各个输入数据回答一系列问题,最终获得____的结论,这就是______算法。
决策树最顶端的那个节点,叫____节点;还要继续回答的节点,叫____节点;代表最终结果或分类的,叫____节点。
从根节点出发,沿着分支走到一个叶节点,这条路线叫一条______。
决策树算法的主要步骤有四步:______ → ______ → ______ → ______。
决策树算法是计算机____人类做决定的一种方法,它从____数据里自己找出该问的问题。
挑苹果的五个问题里,第 2 问“是否有严重磕碰或腐烂”,要答“__”,才是好苹果该有的样子。
医疗诊断、自动驾驶里,决策树给出的只是建议,最后还要____来把关。
我的疑问:________________________。
数一数 给树上的位置起名字(对课件第 8 页)
看着上一课那张挑水果的图,从上往下走一遍,先说清每一处是什么节点,再数一数走到“不购买”有几条路。
要走的路(对课件第 8 页) 它是什么节点(根 / 内部 / 叶)
最上面的“水果外观完好吗?”
中间的“水果手感合适吗?”
三个“不购买”
最后一个“购买”
走到“不购买”共有__条路;走到“购买”共有__条路。
走一走 挑一个苹果走一遍(对课件第 9、10 页)
这个苹果光滑无瑕疵、没有严重磕碰或腐烂、红润均匀、硬实清脆、果香浓郁(示例数据)。一行一行走完,把回答和走法填上。注意第 2 问要答什么。
问到哪一个问题(对课件第 9、10 页) 这个苹果的回答 走哪条路
第 1 个:是否光滑无瑕疵?
第 2 个:是否有严重磕碰或腐烂?
第 3 个:是否红润均匀?
第 4 个:是否硬实清脆?
第 5 个:是否果香浓郁?
五个问题全部问完,得到的结论只有一个:______。
画一画 把它画成一棵树的形状(对课件第 11 页)
把上面那五个问题竖起来画:根节点在最上面,每个问题的“是”和“否”各画一条箭头,每条路都要落到一个结果上(别忘了标出“是”和“否”)。
我的树形图就画在这里
想一想 这棵树是从哪来的(对课件第 12、13 页)
上一课那棵树是我们自己排出来的;人工智能里的决策树来得不一样。把四个步骤写下来,再各用一句话说说它在做什么。
四个步骤(对课件第 13 页) 这一步在做什么(用一句话说)
01 搜集数据
02 选择最佳问题
03 创建决策树
04 测试决策树
先有____,才谈得上“选择最佳问题”,所以第一步永远是搜集数据。
活动二 来当一次“决策树”(对课件第 18 页)
同桌一组。甲在心里想好一样东西(只写示例,不写真名),乙用不超过 5 个问题猜出来——问题只能回答“是”或“不是”。把问得最好的那几问记下来。
猜物游戏记录(对课件第 18 页) 我填
我心里想的那样东西(示例,不用写真名)
同桌问的第 1 个问题
同桌问的第 2 个问题
同桌问的第 3 个问题
哪一问一次分掉的最多?好在哪里?
活动三 给“明天上学穿什么衣服”设计小问题(对课件第 19 页)
把这件事分成三个小问题来回答,一行一个,每条路都要有个去处。
我要问的小问题(对课件第 19 页) 答“是”怎么走 答“否”的结果
第 1 个:
第 2 个:
第 3 个:
三个都问完 ——
三个问题问完,最后一定要落到一个结果:穿哪一件,说明白。
画一画 我的小决策树(对课件第 20 页)
把上面那三个小问题直接搬过来画成一棵树——不必另选一件事。先填左边的表,再在留白区画图。
我选的这件事(对课件第 20 页) 内容
这件事是
根节点(第一个问题)
第二个问题
每条路最后落到的一个结果
我的小决策树就画在这里(根节点在上,“是”和“否”都要有去处)
画完自己读一遍:从根节点出发,说得出至少两条不同的路。
同桌互查 五件事都对上了吗(对课件第 21 页)
交换任务单,一行一行打勾。发现一处就指出来一处,改完再交换回来看一遍。
检查项(对课件第 21 页) 我同桌的答案
第一个问题写在最上面(根节点)了吗? □ 做到了 □ 还要改
每个问题都能回答“是 / 否”吗? □ 做到了 □ 还要改
每个问题的“是”和“否”都有去处吗? □ 做到了 □ 还要改
每条路最后都落在一个结果(叶节点)上吗? □ 做到了 □ 还要改
我能沿着图说出至少一条决策路径吗? □ 做到了 □ 还要改
辨一辨 下面说法对不对(对课件第 16 页)
先判断对错,再写清理由。理由比结论更重要。
说法(对课件第 16 页) 对 / 错 我的理由
决策树算法能依次回答一系列问题,最后得到唯一的结论。
决策树最顶端的根节点,就是第一个提出的问题。
决策树里的每一个问题都由人预先写好,计算机只负责照着问。
上一课挑水果的决策过程,就是一个简单的决策树。
决策树里,“是”这一条路上一个叶节点也没有。
决策树的叶节点,代表最终的决策结果或分类。
练一练 随堂练习(对课件第 23—25 页)
基础题 1—5 全班必做;提升题 6—10、综合题 11—14 同桌互查。第 7 题先想“问题是谁找出来的”,第 8 题先想“第 2 问该答什么”。
题号 题目和选项(对课件第 23—25 页) 我的答案
1 决策树算法能依次针对各个输入数据回答一系列问题,最终获得( )。A 很多个结论 B 唯一的结论 C 一个随机的答案
2 决策树最顶端的那个节点,叫( )。A 根节点 B 叶节点 C 内部节点
3 代表最终决策结果或分类的节点,叫( )。A 根节点 B 内部节点 C 叶节点
4 判断:上一课那串挑水果的判断,竖起来看就是一棵简单的决策树。A 正确 B 错误
5 判断:决策树算法是计算机模仿人类做决定的一种方法。A 正确 B 错误
6 决策树算法的主要步骤,顺序正确的是( )。A 选问题→搜集→创建→测试 B 搜集→选问题→创建→测试 C 创建→搜集→测试→选问题
7 判断:决策树里的问题,是先由人写好,计算机照着问。A 正确 B 错误
8 沿“挑选苹果”那棵树走:一个苹果光滑无瑕疵、没有严重磕碰或腐烂、红润均匀、硬实清脆、果香浓郁,得到的结果是( )。A 非优质苹果:有瑕疵 B 优质苹果 C 非优质苹果:口感不佳
9 判断:在决策树里,只有回答“否”的那条路才到叶节点。A 正确 B 错误
10 医疗诊断用决策树,说法正确的是( )。A 有了它就不需要医生 B 它辅助医生,最后还要医生判断 C 它替病人决定吃什么药
11 判断:从根节点出发,沿着分支走到一个叶节点,这条路线就是一条决策路径。A 正确 B 错误
12 自动驾驶汽车的决策树,传感器发现前方有障碍物后,系统综合评估的信息是( )。A 车辆与障碍物的距离、相对速度、车道线位置等 B 当天的天气和油价 C 乘客的年龄
13 判断:决策树算法通过学习大量数据,自动构造出判定流程模型,再对新数据进行分类或预测。A 正确 B 错误
14 下面哪一件事最适合用决策树来做?( )A 把一摞本子从 1 数到 20 B 根据外观、新鲜程度、价格等给水果分等级 C 把一张照片放大两倍
评一评 学习评价
在对应的星级上打钩,三星表示做得很好。
评价内容 自评 互评 师评
知道什么叫决策树算法,能说出它最后得到唯一的结论 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
能认出根节点、内部节点、叶节点,并说出一条决策路径 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
能说出决策树算法的四个步骤,顺序不错 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
能为身边的一件小事设计问题,画出一棵小决策树 ☆☆☆ ☆☆☆ ☆☆☆
课后作业
1. 基础(必做):把课上的“挑选苹果”决策树抄画一遍,标出根节点、内部节点、叶节点。
2. 提高(选做):给“明天上学穿什么衣服”画一棵小树,至少三个问题。
3. 拓展(选做):找一个身边用得着决策树的场景,写出它能问的两个问题。
4. 阅读:读一读《五分钟猜出粉笔盒》,想一想:问得好的问题好在哪。
5. 提醒:作业里的例子要写明“示例”,不写真实同学姓名;根节点画在最上面,每个问题的“是”和“否”都要有去处。
我的记录区(把没弄懂的地方写在这里,或者再写一件“问几个问题就能定下来”的小事):
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