人工智能主题学习-走近机器学习算法（教学设计）2025-2026学年苏科版信息科技五年级下册

人工智能主题学习《走近机器学习算法》教案-2025-2026学年苏科版（新教材）小学信息技术五年级下册

一、学情分析

本节课授课对象为小学五年级学生，在前期信息技术学习中，学生已熟练掌握基础算法概念、流程图绘制、图形化编程操作，理解“步骤化解决问题”的计算思维核心内涵，能够独立设计简单问题的算法并编写程序验证，具备扎实的算法学习基础。同时，学生在日常生活中频繁接触人工智能产品，如人脸识别、语音识别、智能推荐、拍照识物等，对人工智能的应用场景有直观、鲜活的生活认知，具备学习本节课内容的生活经验支撑。

五年级学生好奇心旺盛，乐于探究智能设备的工作原理，具备良好的观察、对比、归纳能力，能够通过案例分析、动手体验、小组讨论总结规律，适配体验式、探究式的课堂学习模式。但学生存在明显认知短板：其一，学生仅知晓人工智能的应用现象，完全不了解人工智能背后的核心支撑——机器学习算法，对“机器自主学习”与“程序固定执行”的区别认知空白；其二，难以理解机器学习“数据训练—模型生成—预测判断”的核心逻辑，容易将人工智能与普通程序混为一谈；其三，对三类基础机器学习方式的适用场景区分模糊，缺乏数字化智能思维，需要教师结合生活化案例层层拆解、具象化引导。

二、教材分析

《走近机器学习算法》是 2026 苏科版新教材小学信息技术五年级下册人工智能主题专项学习核心课时，是学生从“传统算法编程”迈向“智能算法认知”的转折课程，承接单元基础算法内容，是对计算思维的高阶延伸与拓展。本节课打破传统编程教学的局限，聚焦人工智能底层核心逻辑，是小学阶段人工智能启蒙的关键课程。

教材整体编排贴合小学生认知规律，内容由浅入深、从现象到本质，核心教学内容分为三大模块：一是区分传统固定程序与机器学习程序的差异，理解机器学习的核心内涵；二是掌握机器学习的通用流程：采集数据—训练模型—验证优化—智能预测；三是初步认识有监督学习、无监督学习、强化学习三种基础机器学习算法，结合生活案例区分适用场景。

教材摒弃复杂的专业理论与公式推导，以学生熟悉的生活智能场景为载体，弱化专业难度、强化认知体验，旨在帮助学生建立基础的智能算法思维，明白人工智能不是凭空实现，而是依托海量数据与算法训练形成的智能能力。本

节课的学习，能够完善学生的算法知识体系，帮助学生从“人工设定步骤解决问题”升级为“机器自主学习解决问题”，全面提升学生的智能信息素养与高阶计算思维，贴合新课标人工智能启蒙的核心育人要求。

三、核心素养目标

（一）信息意识

1. 感知生活中各类人工智能应用，理解机器学习是人工智能的核心支撑技术，建立“数据驱动智能”的基础认知。
2. 能够区分传统固定程序与机器学习程序的差异，主动探究智能设备背后的算法原理，养成主动观察、思考智能技术的信息意识。

（二）计算思维

1. 掌握机器学习“数据采集—模型训练—预测应用”的通用流程，理解机器自主学习的底层逻辑。
2. 能够区分三类基础机器学习算法的特点与适用场景，初步学会根据问题选择对应的智能解决方式，培养高阶逻辑推演与归纳思维。

（三）数字化学习与创新

1. 能够借助简易智能体验工具，直观感受机器学习的训练过程，掌握基础的数字化智能体验方法。
2. 能够结合生活场景，大胆猜想机器学习算法的创新应用，初步具备智能技术创新应用的思维意识。

（四）信息社会责任

1. 了解机器学习依托数据运行的特点，树立数据安全、隐私保护的意识，不随意泄露个人生物数据、生活数据。
2. 客观认识人工智能技术的优势与局限，理性看待智能技术，树立科学、正向的数字化技术价值观。

四、教学重难点

（一）教学重点

1. 理解机器学习的核心内涵，区分传统程序与机器学习程序的本质差异。
2. 掌握机器学习“数据采集—模型训练—验证优化—智能预测”的完整通用流程。
3. 认识三类基础机器学习算法，能够结合生活案例区分其适用场景。

（二）教学难点

1. 深度理解“机器不是固定执行指令，而是通过数据自主学习、自主优化”的核心逻辑。
2. 精准区分有监督学习、无监督学习、强化学习的核心特点，结合场景准确匹配算法类型。
3. 建立“数据、算法、智能”三者的关联认知，形成完整的智能计算思维。

五、教学准备

1. 教师准备：多媒体课件、传统程序与智能程序对比演示视频、机器学习三类算法案例素材、智能识物体验小程序、课堂任务单、素养评价量表。
2. 学生准备：计算机设备、课堂笔记本、前期算法与编程学习笔记。

六、教学过程

（一）情境激趣，对比导入

1. 教师开展双场景演示，创设对比情境。首先运行传统图形化程序，固定实现“输入数字、计算求和”的功能，程序运行结果完全固定；再演示手机智能识物功能，随机识别书本、文具、绿植等物品，设备可自主判断物品类别。
2. 师生互动问答，引发深度思考。

师：同学们，对比刚才两个程序，大家发现有什么本质区别？

生 1：求和程序只能做固定的计算，不会变化；智能识物可以识别不同的物品，功能更灵活。

生 2：传统程序是我们提前设定好所有步骤，智能设备好像可以自己判断、自己学习。

师：大家观察得非常精准！我们之前编写的所有程序，都是人设定步骤、机器固定执行，不会自主变通；而人工智能设备可以自主学习、自主判断、自