第 28 课 认识决策树算法（教案）2024-2025学年六年级全一册信息技术人教版

电子备课 备课教师： 参与教师： 上课时间 课时安排 累计课时 课题 第 28 课 认识决策树算法 教学媒体 计算机、课件、教材 多媒体使用累计课时 教学目标 1.初步体验智能决策的过程，了解决策树算法的应用场景。 2.通过实例分析，认识决策树算法的基本步骤， 体会决策树算法发挥的作用。 教学重点 决策树及其作用； 教学难点 决策树算法的应用场景。 教法 讲授法、操作法 学法 自主学习法、合作式学习法、探究式学习法 课前三分钟 筑牢中化民族共同体意识 法治和安全教育 教学内容及教师活动 自我调控 人工智能在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。人工智能应用中使用了很多算法，决策树算法是其中非常重要的一种。 学习活动1 初步体验决策过程 小智的爸爸准备给小智买一个电话手表，正在征求他的想法。以下是小智和他爸爸的对话。 爸爸：你喜欢什么颜色的电话手表？ 小智：我喜欢深色的。 爸爸：黑色、蓝色还是深灰呢？ 小智：我想还是蓝色更好。 爸爸：你想要游泳时也能戴吗？ 小智：当然啦，我游泳时摘下来会弄丢的 电话手表示意图 爸爸：你还有什么要求 ? 小智：我要拍照方便、充电后能长时间使用。 爸爸：好的，我知道了。 在以上情境中，实际上已经包含一个简单的决策过程。 爸爸根据小智的回答，知道了小智的要求：小智想要一个防水性能好、前后都有摄像头、待机时间长的蓝色电话手表。 在人工智能应用中，决策树算法能够通过类似于人类决策的方法，来解决问题和进行预测，为人们面对各种复杂问题时提供了一种简单、高效且可解释的解决方案。 那么，什么是决策树呢？下面就是一个简单的分类决策树。 通常，决策树的每个分支只存在两个答案，比如“是”或“否”。如果有两个以上的答案，比如“是”“否”或“有时”，可以沿着分支继续添加更多的分支，形成不同层次的分类。 决策树算法的步骤很简单，主要步骤如下。 通过“购物网站推荐商品”的实例，体会决策树的作用。 首先，购物网站需要收集用户的一些信息，比如年龄、性别、购买历史、浏览记录等。这些信息将用于创建决策树，以预测用户感兴趣的商品。 其次，购物网站要选择一个与用户的特征相关的问题，从而区分不同 兴趣群体，如用户的年龄、性别、爱好等。 最后，购物网站根据收集到的信息，创建决策树来帮助推荐商品。假设以年龄作为最佳问题，决策树的第一个节点就是确定年龄段，然后有四个分支，分别对应不同年龄段的商品推荐选项。 通过决策树算法，购物网站可以根据不同年龄、性别等信息，为用户推荐个性化商品，提高用户购物体验的满意度。同时，购物网站还可以不断收集用户反馈的数据，更新决策树，使商品推荐更准确。 学习活动2 决策树算法的应用场景 现实生活中，许多场合都使用了人工智能中的决策树算法，除了上面介绍的商品推荐，再举例如下。 医疗诊断 决策树算法在医疗诊断中有广泛应用。医生可以使用决策树，根据患者的症状和检查结果，辅助判断可能的疾病或诊断结果。例如，决策树可以帮助判断一个病人是否患有某种疾病。 自助服务机器人 在火车站、机场、医院等场所，有时你会看到自助服务机器人。只需告诉它你需要什么帮助，它就会告诉你怎么做。因为机器人里的智能决策系统会根据你的问题，自动搜索并筛选相关信息，从而回答问题。 预测公交车到站时间 有时你会看到公交站牌上有公交车到站的时间。这是因为公交智能系统通过实时获得的信息，考虑路况、其他车辆的影响、乘客高峰出行时间等因素，通过决策树等算法来预测公交车到达各个站点的时间。 自动驾驶汽车 决策树算法在自动驾驶汽车中具有关键作用。车辆需要根据交通规则和感知到的环境信息做出决策，如是否加速、减速、转弯等。决策树可以帮助自动驾驶汽车做出安全可靠的驾驶决策。 拓展与提升 1.周末，小夏和小智决定一起去游乐园玩，但是不确定应该玩哪个游乐项目，于是他们创建了下面的决策树来帮助选择适合的游乐项目，享受一个愉快的周末。 小夏和小智的做法有什么值得学习的地方？他们进行决策的主要依据是什么？ 2.假期里学生们选择何种体育运动成为老师和家长较关注的问题。如何解决这个的问题呢？ 建立决策树是一个好方法。决策树解决问题的关键，在于合理设定决策的条件，如年龄、体重指数、天气情况、运动时长、设施投入等。请尝试创建“假期的运动”的决策树。 板书设计 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $$