第28课 认识决策树算法（教学课件+运行程序）信息科技人教版五年级全一册

该小学信息科技课件围绕决策树算法展开，通过小智一家出游情景导入，引导学生分步体验决策过程，学习决策树概念（根节点、子节点、叶子节点），再绘制并应用于出行、商品推荐等场景，构建从具体到抽象再到实践的学习支架。 其亮点是以真实生活情景驱动，结合小组合作、绘制决策树等活动，培养计算思维（抽象分解问题）和数字化学习与创新能力（应用算法解决实际问题）。教学方法贴近学生生活，实例丰富，帮助学生提升问题解决能力，教师可直接使用结构化内容高效开展教学。

整个疫情期间，孩子们出门的脚步被控住了，但是他们旺盛的精力却无处安放，孩子们对于事物的认识还不全面，居家又不能拴住孩子们的手脚，这些难免会引起家长的担心。 null轻度过敏（皮疹、瘙痒、轻微咳嗽） 中重度过敏（呼吸困难、喉头水肿、 小智花生过敏，需准备药品 过敏反应类型 呕吐、头晕) 不确定过敏严重程度 豆包 你的AI助手，助力每日工作学习 口服药优先 选择抗组胺药 外用药辅助 首选：肾上腺素自动注射器（如 EpiPen) 立即使用急救药物，并就医 备用：口服糖皮质激素（如泼尼松， 需遵医嘱提前备药) 按轻度+中重度方案备药，确保全面应 同时准备抗组胺药+急救药物 对 可选：氯苯那敏（扑尔敏）、苯海拉明 第一代抗组胺药（起效快但可能嗜睡） 注意：驾驶需谨慎，避免嗜睡影响安 全 可选：西替利嗪、氯雷他定、地氯雷 他定 第二代抗组胺药（无嗜睡/嗜睡轻，适 合自驾) 注意：按说明书剂量服用，儿童需调 整用量 可选：炉甘石洗剂（缓解瘙痒）、氢化 可的松乳膏（轻度炎症） 注意：提前学习使用方法，存放于便 携易取处 决策树算法 第28课 认识 第八单元 人工智能中的算法 初步体验决策过程 01 03 初步绘制决策树 02 04 目录 CONTENTS 决策树算法应用场景 课堂总结与拓展提升 周末，小智一家决定去游玩，但在商讨时却出现了一些不愉快的声音，一起来看看到底发生什么事情吧！ 情景导入 我要带草莓蛋糕和风筝！ 小智妹妹 小智爸爸 天气预报说下雨，可能放不了风筝 小智妈妈 而且小智对花生过敏，在公园小卖部的买零食可能不安全 那我们周末还能去游玩吗？ 小智 周末，小智一家决定去游玩，但在商讨时却出现了一些不愉快的声音，一起来看看到底发生什么事情吧！ 小智妹妹说：她要带草莓蛋糕和风筝去野餐 但是这个时候小智爸爸提出了反对的意见，他说 天气预报说下雨，可能放不了风筝 还没等小智爸爸说完，小智妈妈就说出了自己担忧的事情： 而且小智对花生过敏，在公园小卖部的买零食可能不安全 小智在听完他们的对话后，开始变得沮丧，说道：那我们周末还能去野餐吗？ 同学们，小智一家遇到了哪些矛盾？（邀请同学回答）--【天气、食物、疾病】 过渡：我们一起尝试帮助小智解决这些问题！让小智顺利去野餐吧！ 初步体验决策过程 Part 01 初步体验决策过程 经过分析，我们发现小智一家面临的主要问题有：天气、食物和健康等方面！ 我们该如何解决这些问题? 小组合作 以小组为单位，针对上述出现的情况在活动探究单上列举对应的解决方法，并说出本小组最终的解决方案 经过分析，我们发现小智一家面临的主要问题有：天气、食物和健康等方面！ 我们该如何解决这些问题? 过渡：下面我们以小组为单位，针对上述出现的情况在活动探究单上列举可能出现的情况，并说出本小组的解决方案 初步体验决策过程 食物类型 天气状况 健康状况 切好的西瓜、葡萄、蛋挞等等 防晒霜、遮阳伞、驱蚊喷雾 晴天 家附近的室外场所 决策树 如果是晴天，可以去家附近的室外场所，带上切好的西瓜、葡萄、蛋挞和防晒霜、遮阳伞、驱蚊喷雾等物品 【先邀请一个小组根据上面展示本组的成果说说他们组考虑的天气、食物、健康状况和结论，然后老师再讲解自己列举的情况】 时间到，那么哪个小组的同学愿意上台展示本小组的解决方案呢？（邀请小组同学上台汇报） 在听了这个小组的解决方案后，老师觉得他们小组考虑的非常周到，在这里老师也有不同的解决方案，一起来看看吧 首先天气状况，我选择要解决的是晴天，所以选择去的场所是：家附近的室外场所 如果去公园的话，我会让小智一家带上：切好的西瓜、葡萄、蛋挞等等 因为公园野餐比较晒或者有蚊子，所以我会建议小智一家带上：防晒霜、遮阳伞、驱蚊喷雾、 最终得出的结论就是：如果是晴天，可以去家附近适合野餐的公园，带上切好的西瓜、葡萄、蛋挞、烤鸡翅和防晒霜、遮阳伞、驱蚊喷雾等物品 其实在这种情况下，我们已经帮助小智一家针对外出游玩遇到不同的问题进行决策，为了更加方便理解，我们可以讲这些情况用决策树来表示 过渡：那么到底什么是决策树？又该如何表示这些情况？我们一起去探究吧！ 初步体验决策过程 决策树 ①基本概念 决策树就像一颗倒过来的树，通过一系列的判断条件，一步步得出最终结果的工具 ②基本特征 每个分支 可存在多个答案，沿着分支继续添加更多分支，形成不同层次的分类 决策树，顾名思义，它就是像树枝分叉一样，通过一系列的判断条件，帮我们一步步得出最终决定或结果的工具 。 它最基本的特征就是每个分支可存在多个答案，可以沿着分支继续添加更多的分支，形成不同层次的分类。 我们通过一个视频来了解到底什么是决策树吧！【播放视频】 看完视频后，你对决策树有什么了解呢？（邀请学生回答）、 既然决策树是可以帮助我们得到结果，那么我们能否有决策树帮助小智解决外出游玩的问题呢？ 过渡：下面我们一起来绘制”外出游玩决策树吧！” 初步绘制 决策树 Part 02 初步绘制决策树 根节点 枝干 子节点 叶子 节点 树叶 树根 决策树 子节点 叶子 节点 叶子 节点 叶子 节点 在绘制决策树前，我们先来了解决策树几个重要的组成名称。我们结合大树来推理出来。（点击鼠标出现“决策树”） 首先对于大树来说，最重要的一部分是什么？（树根）因此树根就对应了决策树的根节点。 其次，大树一般都有很多的枝干部分，枝干就对应决策树的子节点。但是大树是不是只有一个枝干？（不是）大树有很多个枝干，所以决策树也可以拥有很多个子节点。 最后，长在枝干最末端的是叶子。就对应了决策树的叶子节点。并且通过观察发现，大树的叶子还会不会长出新的枝干？（不会）因此决策树的叶子节点也不会再长出新的节点。一颗大树肯定不止一片叶子，所以决策树的叶子节点是不是只有一个？（不是，有多个） 我们在了解了决策树的三个组成节点后，只需要往每个节点填充内容就可以了。 过渡：每个节点应该填写什么内容呢？我们继续往下探索！ 初步绘制决策树 对于小智家遇到的：天气、食物和健康三个方面的问题，你觉得哪个因素最影响出游计划？ 最具影响因素 天气 是 否 场所 室外公园 室内科学馆 食物 切好的西瓜、零食、糕点、坚果 三明治、矿泉水、牛奶、自热米饭、果冻、蛋黄酥 健康状况 藿香正气水（防中暑）防晒衣、驱蚊喷雾 薄外套(保暖)、创可贴、云南白药喷雾 根节点：最具影响因素（天气） 子节点：不同问题(场所、食物) 叶子节点：问题的结束 天气晴朗？ ！！！！这里有学生体验的程序，是在游玩决策树文件夹的”游玩决策树exe“程序！！！！ 在绘制决策树之前，我们要先找出“最具影响因素”作为根节点。 对于小智家遇到的：天气、食物和健康三个方面的问题，你觉得哪个因素最影响出游计划？(邀请学生回答)--天气 所以在绘制时，我们就将“天气”作为决策树的根节点。 你们能想到的天气状况都有哪些呢？（邀请学生回答） 我们可以把不同的天气状况都划分成不同的边，并且在旁边标注具体的天气状况，比如：晴天、下雨天。 不同的天气状况就决定了小智家可以去室外公园或者室内科学馆 在解决了首要的天气问题后，下面我们来探讨第二个问题食物，所以我们可以将食物作为下一个子节点。 那么针对老师上面两个场所，你能想到的可以带哪些食物呢？同学们可以从是否方便携带、方便清洗等方面去考虑，老师给2分钟的时间和你同桌一起讨论一下！（同桌讨论） 时间到！哪个同学已经商讨出来了呢？（邀请学生回答） 这位同学考虑的非常周到、细心！老师也在这里针对不同的场所列举了不同的食物，给同学们做个参考【播放食物的PPT动画】（上面的食物仅是个人意见，如有不妥之处可自行修改~） 最后，我们来帮助小智解决最后一个问题：健康状况。因此我们将健康状况作为叶子节点。那么结合前面的天气、场所和食物三个因素，你们觉得可能需要携带哪些物品呢？下面一起打开“游玩决策树.exe” 程序，补充完成决策树的叶子节点吧！（学生动手实践） 时间到，这是老师绘制的决策树叶子节点，可以作为参考。 从这课决策树上，小智就能够很清楚的知道每个问题的解决方案，更加高效得解决的这些问题。我们一起来总结这个绘制的过程： 首先对于根节点，一般选择最具影响的因素。比如外出游玩，天气就成了最大的影响因素 紧接着就是子节点，分别代表了不同的问题。 最后就是叶子节点，到达叶子节点后也就意味着这件事情得到了解决。 过渡：然而决策树不仅可以用在外出游玩上，还有其他很多的应用，我们一起去看看都可以应该在哪些方面吧！ 决策树算法 应用场景 Part 03 决策树算法应用场景 在游玩决策树帮助下，结合最近的天气状况，我们一家决定去室内的博物 馆参观！ 我们应该选择什么出行方式最合适呢？ 请打开“出行决策树”文件夹下的index.html文件，开始使用决策树帮小智一家解决出行问题吧！ 在游玩决策树帮助下，结合最近的天气状况，我们一家决定去室内的博物馆参观！但他们应该选择什么出行方式最合适呢？ 同学们能否绘制一棵关于“出行方式”的决策树帮助小智一家解决出行问题？ 下面请打开“出行决策树”文件夹下的index.html文件，开始使用决策树帮小智一家解决出行问题吧！（学生动手实践） 时间到，有没有同学愿意分享自己绘制的出行决策树呢？（邀请学生展示，如果没有自愿就随机抽取） 在看了刚刚前面几个同学绘制的出行决策树，我们发现他们画得太惊艳了！掌声送给他们！ 过渡：那么到底这棵决策树如何使用呢？一起来看看老师绘制的决策树吧！ 决策树算法应用场景 有了这棵决策树，在去博物馆时，如果遇到距离适中、天气晴朗、预算高的情况，我 选择的出行方式是？ 交通出行：帮助人们根据不同的判断条件选择合适的出行方式。 自驾 这个是老师绘制的决策树，作为借鉴。有了这棵决策树，在去博物馆时，如果遇到距离适中、天气晴朗、预算高的情况，小智选择的出行方式是？（邀请学生回答）--自驾 这是决策树算法在交通出行上的应用：帮助人们根据不同的判断条件选择合适的出行方式。 此外决策树还可以应用在商品推荐上 过渡：到底是如何实现的呢？我们一起一探究竟！ 决策树算法应用场景 　在去博物馆选择自驾的情况下，可以采购哪些零食呢？不要忘记小智对花生过敏 商品推荐 帮助人们根据不同的判断条件推荐不同的商品 商品推荐 决策树 所以我可以采购：葡萄、面包、饼干、独立包装的开心果 等零食 小智妈妈提出疑惑:在去博物馆选择自驾的情况下，可以采购哪些零食呢？不要忘记小智对花生过敏！ 我们一起借助豆包看看它是如何绘制的吧！【可以直接在教师机演示，或者直接使用我录制的视频，然后再展示豆包绘制的决策树】 通过视频我们已经看到了豆包的绘制过程，那么一起结合豆包生成的决策树，看看小智家都可以携带哪些食品吧！ 【点击“商品推荐决策树”文字跳转到：３、商品推荐决策树素材文件夹的商品推荐决策树】 【可以先带同学们大致浏览这课决策树，然后提问。比如：结合这课决策树，方便携带的烘焙类零食有哪些？（邀请学生回答）】 通过这个例子，我们可以看出决策数在商品推荐的应用场景：帮助人们根据不同的判断条件推荐不同的商品。 所以最终小智的妈妈决定采购：葡萄、面包、饼干、独立包装的开心果 但在外出游玩时可能会遇到一些磕磕碰碰之类的，需要准备一些药物。 过渡：决策树能否帮我们做出正确的决策呢？一起来看看小智爸爸是如何运用决策树做出决策的吧！ 决策树算法应用场景 如果小智不小心误食含有花生的食品，该提前准备哪些常见的过敏药呢？ 医疗诊断 根据症状提供合适的药物或结合检查 结果，辅助判断可能的疾病 过敏药物 决策树 在决策树的帮助下，我选择适合口服的苯海拉明过敏药 【！！后面尝试的时候发现不一定能够生成这种类似思维导图的决策树，可能会生成纯文字的决策树，我尝试的关键词是：帮我构建“XXXX”决策树，每个人生成的决策树可能不一样，仅供参考】 【比如：现在小智一家准备去博物馆，自驾，但是小智会花生过敏，应该提前准备哪些药品？帮我构建“过敏药选择”决策树】 小智爸爸提出的问题是：如果小智不小心误食含有花生的食品，该提前准备哪些常见的过敏药呢？ 我们也是借助豆包，看看豆包是如何生成的！【播放绘制的视频或者教师自行演示】 通过视频我们已经看到了豆包的绘制过程，那么一起结合豆包生成的决策树，看看小智家都可以携带哪些过敏药物吧！ 【点击“过敏药物决策树”文字跳转到：4、过敏药物决策树素材文件夹的过敏药物决策树】 【可以先带同学们大致浏览这课决策树，然后提问。比如：结合这课决策树，可以携带的过敏药物有哪些？（邀请学生回答）】 通过这个例子，我们可以看出决策数在医疗诊断的应用场景：根据症状提供合适的药物或结合检查 结果，辅助判断可能的疾病。 所以最终小智的爸爸决定选择适合口服的苯海拉明过敏药 【个人能力有限，如果药物选择不合适，请见谅~】 过渡：到这里，小智家已经解决了出游遇到的问题，一起来看看他们的最终方案吧！ 课堂总结和 拓展提升 Part 04 课堂总结和拓展提升 首先在“出游决策树”帮助下，我们家确定了最终的出游地点：博物馆 在“商品推荐决策树”帮助下确定购买葡萄、面包、饼干、独立包装的开心果 我借助“过敏药物决策树”决定购买口服的苯海拉明 在决策树的帮助下，终于解决了问题！可以出游咯！ 小智说：首先在“出游决策树”帮助下他家确定了最终的出游地点：博物馆； 而小智的妈妈在商品决策树的帮助下，确定采购葡萄、面包、饼干、独立包装的开心果等零食 最后是小智的爸爸，在“过敏药物决策树”帮助下决定携带口服的苯海拉明过敏药。 所以决策树通过类似于人类决策的方法来解决问题，进行预测和决策！ 课堂总结和拓展提升 再过几天就是小智的生日了，我们也在纠结到底应该在哪里给他办生日会 没关系，我们可以借助豆包，帮我们生成“生日策划决策树”！这样就不纠结啦！ 是的，哥哥喜欢热闹！所以我们尽量选一些可以容纳多一些人，又不会扰民的场所 请你根据小智家人的描述，使用豆包生成“生日生成决策树”吧！ 关键字：帮我构建XXX决策树，具体要求是XXXX 再过几天就是小智的生日了，我们也在纠结到底应该在哪里给他办生日会 没关系，我们可以借助豆包，帮我们生成“生日策划决策树”！这样就不纠结啦！ 是的，哥哥喜欢热闹！所以我们尽量选一些可以容纳多一些人，又不会扰民的场所 请你根据小智家人的描述，使用豆包生成“生日生成决策树”吧！关键字：帮我构建XXX决策树，具体要求是XXXX PS：我自己尝试绘制的提示词，仅供参考哈~ 小智要生日了，但是小智爸妈不知道该如何策划小智的生日会，请帮我构建“生日策划决策树”，要求如下： 小智喜欢热闹，尽量选择以容纳多一些人，又不会扰民的场所 第28课 第八单元 人工智能中的算法 下节课见 【熊猫创意】二维动画 MG动画 决策树 Lavf58.29.100 $nullnull是否方便携带/不易变质？ 是 选择便携零食 水果类 烘焙类 苹果/香蕉/葡萄 面包/蛋糕（无花生酱） 饼干（查看成分表，不含花生） 豆包 你的A1助手，助力每日工作学习 自驾去博物馆零食采购 是否适合车内食用/无碎屑？ 是否需补充能量？ 否 必 必 排除（如冰淇淋、易腐食品） 选择低碎屑零食 排除（如薯片、饼干碎多的） 能量型零食 常规零食 坚果类（小智过敏，排除花生） 乳制品 糖果类 巧克力（无坚果款） 能量棒（确认不含花生） 杏仁/核桃/开心果（独立小包装） 酸奶杯/奶酪棒（冷藏需保温袋） 水果糖/软糖（注意糖分）