四年级上册人工智能与大数据教案

四 年级 上 人工智能与大数据教案姓名： 张先祥 时间： 2018 年 8月20182019学年度第一学期教学进度周 次时 间教 学 内 容课 时第1周8.27 31未来就在眼前改变生活的大数据令人震惊的人工智能1第3周9.10 14大数据特点一：大大数据特点二：形式多样1第5周2428大数据特点三：快大数据特点四：低价值密度1第7周10.812大数据特点五：真实性1第9周2226中国天眼1第11周11.59洪水预报1第13周1923关爱留守儿童1第15周12.37人与机器的交流1第17周1721计算机对人类智能的模仿1第19周2428测量人工智能的一把尺1第1课 未来之门2018.8.278.31【教学目标】理解人类社会的进步是科技进步所推动的【教学重难点】重 点：用身边熟悉的事例建立对人工智能和大数据两个概念的感性认识难 点：理解第一幅六格漫画中人物关系和“现实未来”的场景变化。【教学过程】教学环节具体安排教师活动学生活动 二备导入激趣导入播放人工智能和大数据视频，激发学生学习兴趣。认真观看新授开始学习一、引导学生阅读教材第2页、第6页和第10页的漫画，请学生思考漫画中所蕴含的人工智能和大数据的内容。二、情景重现1、科技改变我们的生活“穿越时空”的假想2、让出行尽在掌握、舌尖上的数据纸质地图到电子地图的转变3、“少女诗人”养成记人工智能的强大学习能力。三、实践活动1、上网收集有关春秋战国时期以及汉、唐、明、清各朝代的人分别吃哪些食物，分析是哪些原因导致食物越来越丰富。2、与计算机下五子棋学生回答漫画中有哪些人工智能和大数据的内容。学生通过情景重现，感受人类社会的进步与科技进步的密切联系，从而了解人工智能与大数据带来的科技进步和生活便利。学生通过实践操作，进一步认识到人类社会发展与科技进步的联系，并感受人工智能的强大学习和应变能力。小 结一、人类社会的发展离不开科技的进步。二、大数据在生活中各个领域的运用。三、人工智能的发展。课后实践手机电子地图导航：1、设定一个目的地，按照导航路线出发，看看实际效果。2、设置三条路线，分别是：从学校回家的路线、从家都市中心的路线、从家到你想去的另一个城市的旅游地点的路线，思考并讨论为什么手机电子地图推荐的路线有时候和你熟悉的路线不一样？各有什么好处？手机电子地图在哪种情况下最有用？为什么？学生与父母利用手机电子地图尝试进行导航操作，体验大数据带来的便利。第2课 大数据特点一：大 大数据特点二：形式多样2018.9.109.14【教学目标】理解大数据的五大特点【教学重难点】重 点：有能力在现实生活中见到数据应用实例时，能从大数据的五大特点进行观察和简单判断。难 点：1、 意识到不是所有的数据都可以叫“大数据”。2、 意识到大数据的形式是多样的。【教学过程】教学环节具体安排教师活动学生活动 二备导入激趣导入提问：1、大数据有多“大”？ 2、你知道数据有哪些形式吗？倾听、思考，并尝试回答。新授开始学习一、引导学生阅读教材第17页和第24页的漫画，请学生回答前面的提出的问题。二、认识大数据的“大”1、数据单位体现的数据之大比特（bit）、字节（byte）、千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB）2、大数据的生成与发展计算机与互联网的发展运算和传输速度越来越快大数据本身的价值3、认识大数据的四种常见数据形式。地理信息数据图片信息数据视频信息数据网络日志数据三、实践活动1、登录视频网站，查找播放量最多的视频。2、查找计算机中文件容量最大和最小的两个文件。2、在网络上查找有关联的图片、文字和视频内容。学生阅读教材上的漫画内容，并再一次回答前面的问题。学生通过倾听教师的讲解，认识大数据的“大”与多样性的两个特点。学生通过实践操作，感受大数据的“大”和多样性特点。小 结一、大数据的大来源于互联网。二、大数据的4中常见形式。第3课 大数据特点三：快 大数据特点四：低价值密度2018.9.249.28【教学目标】理解大数据的五大特点【教学重难点】重 点：有能力在现实生活中见到数据应用实例时，能从大数据的五大特点进行观察和简单判断。难 点：理解什么叫数据的“低价值密度”（数据的价值和数据总量的比值）。【教学过程】教学环节具体安排教师活动学生活动 二备导入激趣导入提问：1、大数据有多“快”？ 2、大数据都是有用的数据吗？倾听、思考，并尝试回答。新授开始学习一、引导学生阅读教材第29页和第35页的漫画，请学生回答前面的提出的问题。二、讲解大数据的“快”1、大数据需要多“快”2、提高大数据处理速度的方法2、大数据的低价值密度大数据的“价值”大数据对我们的价值三、实践活动1、颠乒乓球比赛，感受进行大数据计算时对成本的考虑。2、网上购物中查找商品的信息，看看哪些信息可以判断商品的质量、价格、实用性、美观性和时尚性，以此感受数据的“价值”。学生阅读教材上的漫画内容，并再一次回答前面的问题。学生通过倾听教师的讲解，认识大数据的“快”与“低价值密度”的两个特点。通过实践操作，学生感受大数据“快”与“低价值密度”的特点。小 结一、大数据的大来源于互联网。二、大数据的4中常见形式。第4课 大数据特点五：真实性 2018.10.810.12【教学目标】理解大数据的五大特点【教学重难点】重 点：有能力在现实生活中见到数据应用实例时，能从大数据的五大特点进行观察和简单判断。难 点：意识到大数据的“真实性”特征不是指大数据都是真实可信的，而是“有真有假”，需要谨慎判断。【教学过程】教学环节具体安排教师活动学生活动 二备导入激趣导入提问：大数据都是真实的吗？倾听、思考，并尝试回答。新授开始学习一、引导学生阅读教材第39页的漫画，请学生回答前面的提出的问题。二、认识大数据的真实性1、大数据帮我们发现真相2、提高大数据的真实性三、实践活动通过网络，查找关于制造、传播虚假信息的相关法律法规。学生阅读教材上的漫画内容，并再一次回答前面的问题。学生通过倾听教师的讲解，认识大数据的“真实性”特点。通过实践操作，认识大数据“真实性”的重要性。小 结我们在日常生活中要警惕大数据中夹杂的虚假信息，避免对我们造成伤害；同时，我们更不应该制造、传播虚假信息。第5课 中国天眼 2018.10.2210.26【教学目标】了解“天眼”和大数据的联系。【教学重难点】重 点：1、 认识望远镜和显微镜的原理。2、 望远镜和显微镜技术的不断进步代表了人类对自然探索永无止境。3、 对贵州在中国乃至世界天文学研究做出的贡献感到自豪。难 点：1、 理解天眼对天文学研究的重要意义。2、 理解天文学对人类的重要意义3、 理解天眼对人类的意义，产生“身为贵阳人的自豪感”。【教学过程】教学环节具体安排教师活动学生活动 二备导入激趣导入出示FAST射电望远镜“天眼”图片，请了解的学生简单介绍一下。观察、倾听并尝试介绍。新授开始学习一、请学生阅读教材第44页到47页，并具体介绍“天眼”的特点。二、讲解“天眼”的最强大脑大数据“天眼一号”超级计算机的相关介绍。 三、认识望远镜和显微镜出示图片，讲解望远镜和显微镜的发展。学生阅读教材上的内容，并再一次具体的介绍“天眼”。学生通过倾听教师的讲解，认识大数据的“真实性”特点。通过观看图片，倾听教师讲解，认识望远镜和显微镜的发展和特点。小 结“天眼”与大数据技术的密切联系。第6课 洪水预报 2018.11.511.9【教学目标】认识到大数据的应用不仅存在于互联网，不仅给我们带来信息和娱乐，还可以拯救人的生命，保护我们的财产损失【教学重难点】重 点：认识到“共享”是人们从大数据中获益的重要方式难 点：理解一个人活一个单位、公司难以获取全世界的气象、地理信息，但是由于全世界所有的个人、公司和单位把自己的信息拿出来给别人使用（共享），那么全世界所有人都会从中获益。在“共享”精神下，大数据使得看似非常复杂、困难的工作变得简单、容易。【教学过程】教学环节具体安排教师活动学生活动 二备导入激趣导入引导学生阅读教材52的漫画，请学生说说从漫画里体现大数据与天气的关系。阅读，并回答。新授开始学习一、可怕的自然灾害出示图片，使学生了解自然灾害会造成老百姓财产损失甚至人员伤亡。二、讲解大数据让洪水预报更精准的原因。气象预报数据+卫星遥感数据+互联网数据等。三、拓展阅读请学生阅读教材55页和56页的拓展阅读内容，并简单介绍一下大数据预测和天气预报的发展。四、大数据共享1、请学生说说“共享”的意思。2、介绍大数据共享重要性。了解近几年的自然灾害给人们生产、生活造成在巨大影响。认识大数据在洪水预报中的重要作用。通过阅读，了解大数据预测和天气预报的发展的知识。认识到大数据“共享”的重要性。小 结1、 大数据在预测天气和自然灾害的优势。2、 大数据的思维是共享。第7课 关爱留守儿童 2018.11.1911.23【教学目标】理解国家和贵州、贵阳政府对留守儿童的关心，体现了党和国家对人民生活幸福的关心。【教学重难点】重 点：1、 理解解决留守儿童问题不能仅靠爱心和简单地“捐款”。2、 认识到大数据是解决留守儿童问题的非常有效的工具。难 点：学会“将心比心”，理解对待身边生活水平比自己差的同学应该是“尊重和帮助”的态度，而不是怜悯、施舍或显示优越感。【教学过程】教学环节具体安排教师活动学生活动 二备导入激趣导入提问：什么是留守儿童？思考并回答新授开始学习一、请学生阅读教材59页到61页的内容。二、讲解如何运用大数据帮助留守儿童三、实践活动1、请学生上网查询留守儿童的有关资料及数据。2、思考通过什么方式帮助留守儿童。阅读教材，了解留守儿童的现状。认识大数据在帮助留守儿童的重要作用。通过查资料，了解留守儿童的相关信息，并简单说一下自己对帮助留守儿童的想法。小 结1、 利用大数据共享信息，多方面了解留守儿童的真实情况，是最有效的帮助他们。2、 不管是留守儿童还是其他同学，都应该互相尊重、平等相待、互帮互助。第8课 人与机器的交流 2018.12.312.7【教学目标】认识到人工智能是人类不断改善自身和机器交流的方式的最新进展。【教学重难点】重 点：认识到以前是人适应机器的“习惯”，现在是人工智能让机器更适应人的习惯。难 点：学会从更宏观的角度观察、理解人工智能。【教学过程】教学环节具体安排教师活动学生活动 二备导入激趣导入引导学生阅读教材66页的漫画，了解人工智能在现在生活中的运用。阅读教材新授开始学习一、介绍人类科技发展的几个时代1、工具时代2、电器时代3、计算机时代4、人工智能时代（世界第一个机器人公民）二、请学生阅读教材69页到70页的拓展阅读，了解计算机语言的发展。三、实践活动感受人工智能的实际运用（手机语音智能系统）认真倾听阅读，并简单介绍计算机语言的发展。互动、体验人工智能的实际使用。小 结人工智能的研究和发展，使我们与机器的交流方式有完全的机器语言逐渐向人类的自然语言过渡。将来，与机器的交流会越来越接近人类的行为习惯。这是一个巨大的飞跃，机器与人沟通月顺畅，能够给人提供的帮助越大。第9课 计算机对人类智能的模仿 2018.12.1712.21【教学目标】认识到人类总是从模仿自己的思维方式出发，研究如何实现人工智能。【教学重难点】认识到人工智能并不是全都通过模仿人类思维方式而开发。事实上，在人工智能的具体算法开发中大量用到和人脑、人的思维模式不同的理论，例如数学理论、计算机理论等。【教学过程】教学环节具体安排教师活动学生活动 二备导入激趣导入引导学生阅读教材72页的漫画，了解什么叫“模仿学习”阅读教材新授开始学习一、介绍人和动物的模仿学习行为，并请学生说说身边发生的此类案例。二、介绍计算机的学习三、拓展阅读引导学生通过阅读，认识人脑神经网络。四、人脑和计算机的“模式识别”1、介绍模仿人脑神经网络的人工神经网络的“模式识别”能力。2、趣味活动辨别图中的动物“大象”。五、人和计算机的“推理学习”1、出示图片，讲解人工智能是如何模仿人类进行“推理”的。2、拓展阅读高等动物的推理学习中医专家系统倾听并回答。倾听阅读内容，认识人脑神经网络。倾听，并参加趣味活动，辨别图片中的动物是否是大象，并说说理由。倾听并阅读。小 结人工神经网络可以让计算机学会“看到”和“听到”；“专家系统”，可以让计算机学会“推理”；很多科技发明都源于人对自身、动植物或自然现象的模仿。第10课 测量人工智能的一把尺 2018.12.2412.28【教学目标】理