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2024 新信息科技五年级《第八单元 人工智能中的算
法》大单元整体教学设计[2022 课标]
一、内容分析与整合
二、《义务教育课程标准（2022 年版）》分解
三、学情分析
四、大主题或大概念设计
五、大单元目标叙写
六、大单元教学重点
七、大单元教学难点
八、大单元整体教学思路
九、学业评价
十、大单元实施思路及教学结构图
十一、大情境、大任务创设
十二、单元学历案
十三、学科实践与跨学科学习设计
十四、大单元作业设计
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十五、“教-学-评”一致性课时设计
十六、大单元教学反思
一、内容分析与整合
（一）教学内容分析
本单元以“人工智能中的算法”为主题，旨在通过一系列学习活动，引导
学生初步认识并体验人工智能领域中几种重要的算法思想及其应用场景。本单
元包括三课内容：第 28 课“认识决策树算法”、第 29 课“智能工具再体验”、
第 30 课“生命游戏有规则”。
第 28 课 认识决策树算法：通过具体的生活实例，引导学生初步体验决策
过程，了解决策树算法的基本思想和应用场景，并尝试创建简单的决策树。
第 29 课 智能工具再体验：介绍生成式人工智能工具，并通过仿写诗歌、
解答问题、编写程序等活动，让学生体验人工智能工具在学习和生活中的实际
应用。
第 30 课 生命游戏有规则：通过体验生命游戏的规则，认识简单的生成式
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算法，并理解简单规则如何产生复杂模式。
（二）单元内容分析
本单元内容设计围绕“人工智能中的算法”展开，通过三个逐层递进的课
程，引导学生从认识算法思想到体验算法应用，再到理解算法背后的简单规则。
课程内容不仅涵盖了决策树、生成式人工智能、生命游戏等核心概念，还注重
培养学生利用技术工具解决实际问题的能力。
（三）单元内容整合
本单元通过整合三种不同类型的人工智能算法（决策树算法、生成式人工
智能算法、生命游戏算法），形成一个系统性强、逻辑严密的教学体系。通过
三个课程，学生将逐步理解算法的基本思想、应用场景、实现步骤，并能够通
过实践活动体验算法的实际应用。
二、《义务教育信息科技课程标准（ 2022 年版）》分解
（一）信息意识
标准体现：通过学习人工智能中的算法，学生能够理解算法在信息科技领
域的重要性，认识到算法在解决问题和进行决策中的作用，从而增强对算法应
用的信息意识。
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教学要求：
引导学生关注生活中的人工智能应用，理解算法是这些应用背后的核心。
通过案例分析，让学生认识算法在不同场景下的应用效果。
（二）计算思维
标准体现：通过学习决策树算法、生命游戏算法等，学生能够初步形成抽
象、分解、建模、算法设计等计算思维活动，并能尝试将这些思维方法应用于
解决实际问题。
教学要求：
通过实例分析，引导学生理解算法的基本思想和实现步骤。
鼓励学生尝试创建简单的决策树，体验算法设计的过程。
在生命游戏等活动中，让学生观察算法规则如何产生复杂模式，培养抽象
和建模能力。
（三）数字化学习与创新
标准体现：通过学习人工智能工具的应用，学生能够选择合适的数字设备
和平台，有效管理和利用学习资源，创造性地解决问题。
教学要求：
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介绍生成式人工智能工具，并引导学生利用这些工具解答问题、仿写诗歌、
编写程序。
鼓励学生通过实践活动，体验数字化学习工具的创新应用。
（四）信息社会责任
标准体现：通过学习算法自主可控的重要性，学生能够理解信息社会责任，
认识到算法应用的合法性和伦理性，能够在学习和生活中自觉遵守相关规范。
教学要求：
引导学生关注算法应用中的法律和伦理问题，理解自主可控的重要性。
通过案例分析，让学生认识到算法应用可能带来的负面影响，培养学生的
信息社会责任意识。
三、学情分析
（一）已知内容分析
五年级学生已经具备了一定的计算机基础知识和操作技能，能够使用基本
的数字设备和软件进行学习和创作。通过之前的学习，学生已经对算法有了初
步的认识，能够理解一些简单的算法思想和应用场景。
（二）新知内容分析
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本单元将引入三种新的人工智能算法：决策树算法、生成式人工智能算法
和生命游戏算法。这些算法相对于学生之前接触的内容更为复杂和抽象，需要
学生在理解基本概念的基础上，通过实践活动逐步体验和掌握。
（三）学生学习能力分析
五年级学生具有较强的好 奇 心和 探索欲 ，能够 积极参 与课 堂 活动和 小组讨
论 。 他们也 具备一定的自主学习和合作 探究 能力，能够在教 师 的引导下主动思
考 和解决问题。 由 于算法内容的抽象性和复杂性， 部 分学生可能会在学习过程
中 遇 到一定的 困难 。
（四）学习障碍突破策略
情境 创设：通过生活实例和实践活动，创设 情境帮助 学生理解算法思想和
应用场景， 降低 学习 难度 。
逐步引导： 采 用逐步引导的方法，将复杂问题分解为 若干 个 小 问题，引导
学生逐步解决。
合作学习： 组织小组 合作学习，通过 讨论 和 交流 ， 促 进学生之 间 的相 互帮
助 和 共 同进步。
实践 探究 ：设计实践活动，让学生在动 手 操作中体验和掌握算法知识， 提
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高 学习效果。
分层教学： 针 对不同层 次 的学生 制 定不同的学习 目 标和要求， 确保每位 学
生 都 能在 原 有基础上 得 到 提高 。
通过以上策 略 ， 帮助 学生 克服 学习 障碍 ， 提高 学习效果，实现教学 目 标。
四、大主题或大概念设计
大 主题： 探索 人工智能中的算法 奥秘
大 概念：通过 探索 决策树算法、生成式人工智能工具以及生命游戏等核心
内容，理解算法在人工智能中的应用与 价值 ，培养学生的计算思维和创新能力，
同 时 引导学生认识到算法自主可控的重要性。
五、大单元目标叙写
（一）信息意识
提升 信息 敏感度 ：学生能够识 别 并理解人工智能中算法的应用场景，认识
到算法对信息 处 理和决策的重要性。
培养数 据 意识：通过分析和使用数 据 ，学生能够 感 知数 据 在算法中的作用，
理解数 据 的准 确 性和 时 效性对算法 结 果的影响。
信息 安全 与 隐私保护 ：学生能够理解算法在 处 理个人信息 时 的 安全 性和 隐
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私保护 问题，认识到自主可控算法对 保障 信息 安全 的重要性。
（二）计算思维
掌握基本算法概念：学生能够理解决策树、生成式人工智能等算法的基本
概念和工作 原 理。
算法分析与应用：通过分析具体案例，学生能够 运 用算法思想分析和解决
问题，形成初步的算法设计能力。
程序实现与 调 试：学生能够利用生成式人工智能工具 辅助 编程，编写简单
的程序实现 特 定算法，并具备基本的程序 调 试能力。
（三）数字化学习与创新
数字工具应用：学生能够 熟练运 用生成式人工智能工具进行信息 获取 、问
题解答和创作， 提高 学习效 率 。
创新思维培养：通过生命游戏等 项目 的体验， 激发 学生的创新思维，鼓励
他们 在数字化 环境 中进行 探索 和创造。
跨 学科 融 合：学生能够将信息科技知识与其 他 学科知识相 融 合，解决实际
问题， 提升综 合应用能力。
（四）信息社会责任
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尊 重知识产 权 ：学生能够理解算法的知识产 权 问题，认识到 尊 重和 保护 知
识产 权 的重要性。
信息 安全 与伦理：学生能够意识到信息科技使用中的 安全 和伦理问题，遵
守 网络道德 规范，负责任地使用信息科技产 品 。
社会 贡献 意识：学生能够理解算法在 促 进社会进步和 发 展中的作用，树 立
利用 所 学技能为社会 做贡献 的意识。
六、大单元教学重点
1. 理解决策树算法的基本 原 理与应用：通过生活实例和案例分析， 帮助 学
生理解决策树算法的基本步骤和应用场景，掌握创建简单决策树的方法。
2. 体验生成式人工智能工具的应用：利用生成式人工智能工具 辅助 学生解
答问题、创作内容和实现算法， 感受 人工智能带来的 便 利和 变 化。
3. 探索 生命游戏的算法规则：通过生命游戏的体验，理解简单规则在复杂
系统中的作用，培养算法思维和创新能力。
七、大单元教学难点
1. 决策树算法的创建与应用： 由 于决策树算法的抽象性和复杂性，学生在
创建和应用决策树 时 可能会 遇 到 困难 ，需要通过实例和 练 习逐步掌握。
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2. 生成式人工智能工具的有效利用： 虽然 生成式人工智能工具 功 能强 大 ，
但 其生成内容的准 确 性和适用性需要学生进行 筛 选和 判断 ，这对学生的信息 处
理能力 提出 了较 高 要求。
3. 生命游戏中复杂模式的理解：生命游戏中的复杂模式需要学生通过观察
和思 考才 能理解，这对学生的算法思维和逻辑 推 理能力 提出 了 挑战 。
通过以上 大 单元教学设计，旨在 帮助 学生 全 面理解算法在人工智能中的应
用，培养 他们 的计算思维、信息意识和创新能力，同 时 引导 他们 认识到算法自
主可控的重要性，为 未 来的学习和生活 打 下 坚 实的基础。
八、大单元整体教学思路
一、教学 目 标设定
本单元以 《 第 八 单元 人工智能中的算法 》 为核心，通过“认识决策树算
法”、“智能工具再体验”和“生命游戏有规则”三课，旨在 全 面 提升 学生的
信息科技 素 养。具体教学 目 标包括以下几个方面：
（一）信息意识
信息 敏感 性：学生能够认识到算法在人工智能中的重要性，理解算法在信
息 处 理中的关 键 作用。
