小学信息技术-第15课走进人工智能教学设计学情分析教材分析课后反思

走进人工智能——【教学设计】【核心素养培养目标】1.让学生根据生活经验认识现实中的人工智能，并总结出人工智能的特点，培养学生学习人工智能的意识和兴趣。2.通过让学生感受人工智能的神奇以及带给生活的便利，初步树立为科技做贡献的理想。3.体验人工智能工具的独特魅力，认识其在信息处理中的不足及广阔的发展前景，培养学生独立地、辩证地思考问题，引导学生树立正确对待人工智能的意识。【教学重点】了解人工智能的特点。【教学难点】能判断生活中的机械、设备、软件等是否属于人工智能。【教学准备】平板电脑、小度音箱、智能扫地机器人、“智能体验馆”文件夹、学习微视频、硕果累累问卷星【教学设计】一、创设情境，导入新课教师创设情境导入：同学们，2020年，对于我们人类来说是个极不寻常的一年。一场突如其来的疫情，打乱了我们原有的生活。在这疫情期间，白衣天使们用他们的智慧和生命为我们的健康筑起了一道防线；同时还有一股力量也不容小觑，它们凭借人类所不具有的特殊优势，在抗击疫情中发挥着无可替代的作用，它们是谁呢？我们一起来看一段视频。视频中你都看到了谁？学生自由回答教师总结：有自动送餐、送药的机器人，有全方位消毒的无人机，有智能测温系统。我们把这些科学的硬核防疫技术统称为人工智能。那么到底什么是人工智能呢？未来已来，我们又该怎么做呢？这节课我们通过智能生活馆、智能体验馆和未来畅想馆就一起走进人工智能。【设计意图】通过观看人工智能抗疫的视频片段，使学生们领略了疫情期间人工智能机器人的风采，明白了科技是国之利器，做为未来科技领域的主力军就要从现在开始热爱科学、投身科技，激发了学生的学习兴趣和热情，从而引入人工智能的概念，顺利地过渡到新课。二、智能生活馆之人工智能的特点师：我们先走进智能生活馆。同学们想一想，影片中的人工智能在我们的生活中真的存在吗？学生举例师生共同体验认识小度智能音箱和扫地机器人的功能。看来人工智能已经融入我们生活的方方面面，同学们仔细观察我们身边的人工智能技术，他们都有哪些特点？你能用一个词或者一个短语给他们贴标签吗？学生自由回答教师引导学生总结：通过大家找的特点，我们发现，人工智能其实就是模仿我们人类可以看、听、说、行走等一些活动，也就是它可以干以前只有我们人类能干的事情，它还有一个好听的简称叫AI.教师再次发问：人工智能只是机器人吗？引导学生认识人工智能的其他应用领域——设备、软件、系统等我们已经对生活中人工智能的应用有了初步的了解，那同学们想不想在课堂上也体验一下人工智能带的神奇呢？下面我们就进入智能体验馆，去看一看人工智能到底有哪些应用领域，同时亲身体验一下人工智能的神奇。[设计意图]本环节通过实例演示，激发学生学习的兴趣，通过让学生列举挖掘生活经历的过程中感受到人工智能无处不在，人工智能给我们的生活提供了极大的便利，从而培养了学生学习人工智能的意识和兴趣。三、智能体验馆之人工智能的应用3个体验项目：小i机器人、平板siri语音助手、AI开放平台——图像识别。以小组为单位，首先采用人工智能技术——扫二维码抽奖的方式确定每个小组的体验项目；接着教师讲解体验注意事项：①应用介绍视频，了解项目中人工智能的应用领域；②结合体验要求进行体验；③体验结束后小组内结合体验问题交流体验感悟。④小组选派代表进行全班交流。体验活动交流问题：活动1：小i机器人体验问题①跟机器人进行了哪些问题的沟通？②它的回答你们满意吗？③体验的感悟是什么？活动2：我会听指令①使用语音助手siri帮助你们干了哪些工作？②你们对siri执行的命令满意吗？③体验的感悟是什么？活动3：我会看图像①使用图像识别技术帮助你干了哪些工作？②你们对体验的效果满意吗？③体验的感悟是什么？交流分享总结教师温馨提示：同学交流的时候，其他同学要认真听，思考他说的和你的想法一样吗？不一样的可以补充。体验小组代表交流感悟师生总结项目优缺点：活动1：小i的功能有限。不要问超出他功能的话，否则就会答非所问。它可以应用于智能客服、智能呼叫等用途，但是还不能代替人类成为我们无话不谈的好朋友。活动2：语音助手siri的功能和小i机器人相比，谁的功能更强大一些？是的，它可以给我们的生活带来便利。但同样也不能实现完全替代人的功能。活动3：图像识别功能非常强大，可以给我们人类的生活带来帮助，但偶尔也会出现识别错误。[设计意图]通过有调控的自由体验活动，使学生切身体会运用“智能”工具处理信息的实际应用价值，培养其正确的科学技术应用观。通过学生讲解体验的过程，让学生感受到人工智能产品的智能程度的差异，了解当前的人工智能在自我意识、审美、情绪情感和跨领域推理等方面存在着局限性，从而引导学生树立正确对待人工智能的意识。四：未来畅想馆之人工智能的局限与未来教师根据学生的体验感悟引导：人工智能产品的智能程度不一样，人工智能根据其“聪明程度”，可以分为三个层级。①学生借助视频资料了解人工智能的3个层级；②小组结合2个问题交流未来人工智能的样子问题1：你心中未来的人工智能是什么样的？问题2：人工智能给各行各业带来许多好处，会不会产生不利影响呢？学生代表交流畅想同学们想象的非常丰富，那既然人工智能对我们各行各业带来许多好处，会不会产生任何不利影响呢？学生代表述说可能产生的不利影响教师总结：万事皆有利有弊，着重强调：只要正确对待人工智能，它将极大程度上推动人类文明的进步。[设计意图]采用自学的方式，培养学生的自主学习能力。通过让学生围绕问题展开想象，拓展了学生的思维，同时引导学生正确理解人与人工智能应该以怎样的关系相处。五、课堂小结，拓展升华师生回顾本节课学习内容，学生根据硕果累累对自己课堂学习成果进行检测。最后教师总结：未来究竟是什么样，没有答案。只要我们敢想、只要我们积极去创造，也许一切皆有可能，未来在我们大家的手中，我们一起努力吧！[设计意图]利用“问卷星”网络调查的方式强化、帮助学生巩固所学知识，同时教师也可以实时查看学生做的效果；最后通过教师的总结进一步激发了学生的学习兴趣，帮助学生树立为科技做贡献的理想。第15课走进人工智能——【学情分析】本节课面对的教学对象是小学六年级的学生，这个阶段的学生，身边存在着众多的智能工具，如翻译、手写等软件,智能手机、掌上游戏机等设备，他们在生活中也离不开这些智能的软件与设备，因此他们对人工智能的应用有一定的了解，但是这种了解只基于应用本身,对人工智能的概念和发展历史是比较模糊的。同时，学生对于人工智能相关的计算机发展、机器人、编程等知识也有一定的了解，但知识之间是相对割裂的。因此，我就想利用这一节课，通过分析实例应用、交流讨论、对比想象等形式发挥学生的主观能动性，更好地让全体学生主动参与、获取新知，从而培养他们对身边科学产品和科学现象的兴趣，也提升他们对信息的认识。第15课走进人工智能——【效果分析】第1题您所在班级是[单选题]选项小计比例六年级1班00%六年级2班00%六年级3班00%六年级4班00%六年级5班00%六年级6班00%六年级7班41100%六年级8班00%六年级9班00%六年级10班00%本题有效填写人次41第2题您的性别是[单选题]选项小计比例男2253.66%女1946.34%本题有效填写人次41第3题您了解人工智能吗？[单选题]选项小计比例非常了解1843.9%比较了解2356.1%有点了解00%不了解00%本题有效填写人次41第4题您通过什么渠道了解的人工智能？[多选题]选项小计比例报刊1331.71%电视媒体1741.46%信息技术课堂3995.12%朋友告知1229.27%科幻电影2663.41%网络2765.85%本题有效填写人次41第5题您在本节课上参加的体验活动是什么？[单选题]选项小计比例活动1：小i机器人1741.46%活动2：我会听指令1229.27%活动3：我会看图像1229.27%本题有效填写人次41第6题下列选项中，哪个使用的不是图像识别技术：[单选题]选项小计比例人脸解锁00%智能检票闸门00%拍照识花00%中英文语言翻译41100%本题有效填写人次41第7题下列哪个选项不属于人工智能的特点[单选题]选项小计比例给人类带来方便12.44%能听懂人类的指令12.44%智能手机里的APP37.32%很感性3687.8%本题有效填写人次41第8题你对自己在这节课的表现[单选题]选项小计比例非常满意1946.34%满意2151.22%一般12.44%说不清00%本题有效填写人次41第15课走进人工智能——【教材分析】本节课选自教育出版社小学信息技术第5册第三单元《人工智能新时代》中的内容。人工智能已普及到我们生活的各个领域，特别是深度学习的广泛应用，例如模式识别、自动驾驶、机器翻译、智能机器人等应用无处不在。本单元主要包含2部分内容：走进人工智能和人工智能面面观。本节课是第三单元的入门课，通过对本节课的学习，使学生初步了解目前人工智能所涉及的领域、特点以及其局限性和发展方向等，为以后深入学习人工智能奠定了基础；通过让学生感受人工智能的神奇以及带给生活的便利，初步树立为科技做贡献的理想；通过体验人工智能工具的独特魅力，认识其在信息处理中的不足及广阔的发展前景，培养学生独立地、辩证地思考问题，引导学生树立正确对待人工智能的意识。第15课走进人工智能——【评测练习】第1题您所在班级是[单选题]六年级1班六年级2班六年级3班六年级4班六年级5班六年级6班六年级7班六年级8班六年级9班六年级10班第2题您的性别是[单选题]男女第3题您了解人工智能吗？[单选题]非常了解比较了解有点了解不了解第4题您通过什么渠道了解的人工智能？[多选题]报刊电视媒体信息技术课堂朋友告知科幻电影网络第5题您在本节课上参加的体验活动是什么？[单选题]活动1：小i机器人活动2：我会听指令活动3：我会看图像第6题下列选项中，哪个使用的不是图像识别技术：[单选题]人脸解锁智能检票闸门拍照识花中英文语言翻译第7题下列哪个选项不属于人工智能的特点[单选题]给人类带来方便能听懂人类的指令智能手机里的APP很感性第8题你对自己在这节课的表现[单选题]非常满意满意一般说不清第15课走进人工智能——【课后反思】《走进人工智能》是小学信息技术第5册第三单元第1课的教学内容，学生对人工智能的认识与了解仅仅局限于科幻片中的智能机器人，而对于生活与学习中的人工智能技术认识不深，许多同学总认为它神秘莫测，与实际生活应用有很大距离。本课是学生第一次接触人工智能，重点在于进一步激发学生的学习兴趣。

一、自己比较满意的地方

（一）教学设计

1、本节课始终围绕“调度知识——形成策略——解决问题”来分析人工智能的定义和实质。让学生对复杂抽象的概念更容易理解掌握，线索清晰明朗。通过“与小i机器人聊天”、“我会听指令”和“我会看图像”3个人工智能实践体验活动，让学生对机器的智能水平和实质的认识有了更加客观和深刻的理解。

2、本节课对我来说最大的挑战就是如何用通俗易懂的方法让学生理解“目前人工智能所涉及的领域及特点”，很多同学是第一次接触人工智能，要在短短40分钟的课堂上做到这点，这对教学内容的安排和教师的启发技能要求很高。所以，在设计问题部分，我借用了疫情期间人工智能的应用案例视频来引入新课，这样首先吸引了学生的注意力，从而让学生体验到人工智能已来到我们的身边，同时体会到人工智能带给我们的便利。

（二）课堂气氛活跃

人工智能对于学生而言是神秘的，但是小学生是充满好奇心的，抓注这点我在设计教学内容时，设计了“与小i机器人聊天”、“我会听指令”和“我会看图像”等实践环节，让学生玩中学习，玩中体会；在交流体验过程环节，我设计问题时尽可能将问题细化，环环相扣，引导学生分析问题，回答问题。从而使得整节课很充实，课堂气氛很活跃。二、存在的问题“我与小i机器人聊天”，仅限于打字沟通，与平时信息技术课堂区分不大，导致体验这个活动的小组没有充分体验到人工智能带来的便利，如果更改为智能音箱体验活动，效果会更好些。第15课走进人工智能——【课标分析】教育部