2024人教版四年级全一册信息科技《大数据助力智能》教案

人教版（2024）四年级全一册信息科技28.大数据助力智能

教案

教学设计

基本信息

主题28.大数据助力智能学科信息科技

老师年级四年级

教学内容分析

《大数据助力智能》这一课旨在向小学四年级的学生介绍大数据的基本

概念及其在现代智能技术中的重要作用。鉴于小学生的认知能力和兴趣点,

本课将避免深入探讨复杂的技术细节，而是通过生动有趣的实例和实践活

动，让学生感受到大数据如何像〃魔法〃一样，让机器变得更加聪明,从而

理解大数据与智能技术之间的紧密联系。教学内容将围绕大数据的收集、处

理、分析以及具在智能识别、预测等方面的应用展开，力求让学生在轻松愉

快的氛围中掌握相关知识。

学情分析

小学四年级的学生正处于好奇心旺盛、求知欲强的阶段，他们对周围的

世界充满7好奇，尤其对于新兴科技有着浓厚的兴趣。然而，由于年龄和经

验的限制，他们对于大数据、人工智能等复杂概念的理解能力有限。因此，

本课设计将采用直观展示、动手操作、故事讲述等多种教学方法，结合学生

生活实际,将抽象概念具体化、形象化,以便学生更好地理解和接受。

学习目标

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信息意识：让学生认识到大数据在现代社会中的广泛存在和重要性，了

解大数据与智能技术之间的关系。

计算思维：通过体验活动，初步培养学生的逻辑思维和数据分析能力，

理解数据如何被用来解决问题。

数字化学习与创新：激发学生对大数据和智能技术的兴趣，鼓励他们尝

试利用数字化工具进行简单的数据分析和创新应用。

信息社会责任:引导学生认识到在使用大数据和智能技术时应遵守的伦

理规范，尊重他人隐私，不滥用技术。

教学重点

1.大数据在智能应用场景中的作用。

2.常见的大数据应用及相关功能。

3.发现人工智能应用所使用的大数据。

教学难点

人工智能应用所使用的大数据及其作用。

教学准备

具备上网条件的信息科技实验室、多媒体课件等。

教学实施过程

情境导入

教师活动学生活动设计意图

【教师活动1］教师提问：为什么用导【学生活动1】学生【设计意图】

航软件进行导航时，可以第一时间得到思考并回答，完成让学生亲身

最新的道路信息，方便地知道目前哪条课前预习任务。感知大数据

路最便捷，哪里在修路，哪里拥堵？在生活中的

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【教师小结】因为这些导航软件收集了应用，了解大

全球二百多个国家和地区的位置数据，数据的基本

并实时更新，导航软件就是基十这些大特点,激发学

数据，为我们规划的路线。生的学习兴

大数据是具有数量巨大、类型多样、处趣，为本节课

理时效短、存取速度快、应用价值高的的学习作铺

海量数据的集合。大数据的〃大〃不仅垫。

是数量大，它还蕴含着无数宝藏，只待

人们去挖掘，而人工智能则是开启这些

宝藏的一把钥匙。快来体验人工智能的

应用，感受大数据对学习和生活的强大

助力吧！

教学活动体验大数据的应用

教师活动学生活动设计意图

1.初步感知〃拍照识花〃程序的应用。【设计意图】

【教师活动2］播放视频，让学生了解【学生活动2】观看通过实际操

用〃花伴侣〃〃识花君〃等小程序识别视频并思考〃拍照作,让学生对

植物的过程。然后引导学生说说〃拍照识花拍照识物"〃拍照识别〃

识花〃的识别步骤。的识别步骤。有更为直观

【设计意图】初步了解〃拍照识花〃的的感知。

识别步骤。

2.实际操作，体验〃拍照识花〃的识【学生活动3】学生

别步骤。使用〃拍照识花〃

【教师活动3】展小几张常见的花朵的程序进行识别，并

照片，看学生能否猜出分别是哪种花？总结出〃拍照识花〃

的识别步骤，完成

【学习活动一】。

教学活动发现〃拍照识花〃背后的数据

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教师活动学生活动设计意图

1.了解〃拍照识花〃背后的数据支持

和原理。【学生活动4】借助【设计意图】

【教师活动4】教师讲解〃拍照识花〃中国植物图像库查了解〃拍照识

的原理，并概括为：采集花朵图片——看其中的花朵图像花〃背后的数

提取花朵的特征一一将其与图像库中库数据，进一步了据支持和原

花朵的特征比对——输出识别的结果。解〃拍照识花〃背理，锻炼学生

［截止2025年1月20日，中国植物后的数据支持和原利用在线平

图像库已收录各类植物图片627科理，并完成【学习台和数字设

7919属85752种（含品种15721）活动二】。备获取学习

19001650幅）］资源进行自

2.了解更多大数据的应用场景。我学习的能

【教师活动5】讲解：根据〃拍照识花〃【学生活动5】说说力。

的原理，将〃花朵”改为〃人脸〃或“车自己了解的更多大【设计意图】

辆〃，就可以在其他类似软件中实现人数据的应用场景，启发学生举

脸识别或车辆识别等应用。并完成【学习活动一反三，发现

除了〃拍照识花〃外，识物技术的应用三】。更多的大数

范围也很广，如〃智能拍照识物〃不但据应用场景，

可以识别植物，还可以识别动物，甚至让学生感受

生活物品。原理的通用

【案例一】通过手机大数据，根据某用性，感受大数

户晚9点至早9点出现次数最多的地点据应用无处

可以推测该用户的居住地，根据某用户不在。

早9点至晚9点出现次数最多的地点可

以推测该用户的工作地。

【案例二】一些课程学习网站会根据我

们做错的题目进行有针对性的练习和

课程推送。

【案例三】在体检时，医院会根据你所

体检的项目进行大数据分析，自动为你

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规划用时最短的项目顺序，实现智能体

检，告别以刖旨目、扎堆现象。

教学活动思考机器计算和人工计算的异同

教师活动学生活动设计意图

1.了解围棋类智能对奔产品学会下棋

的过程。【学生活动6】交流【设计意图】

【教师活动6】引导学生讨论围棋类智讨论围棋类智能对让学生了解

能对弈产品是怎样学会下棋的。弈产品是怎样学会围棋类智能

【教师小结】围棋类智能对弈产品学会下棋的，对奕产品学

下棋的过程主要依赖于人工智能技术会下棋的过

的两大核心——深度学习和强化学习,程，感知机器

以及大量的棋局数据，学习的过程包括计算和人工

学习规则、观察学习、自己练习、记住计算的异同。

经验、预测未来、不断进步等步骤。围

棋类智能对弈产品使用大量的围棋棋

局数据不断积累经验，训练深度学习模

型，优化下棋策略，这些棋局数据可以【学生活动7】交流

来自与人类棋手的对弈记录，也可以通讨论：大数据如何

过自我对弈生成。让机器变得更〃聪【设计意图】

2.大数据在围棋类智能对弈产品中所明〃？大数据在围让学生感受

起到的作用。棋类智能对弈产品大数据在围

【教师活动7】教师引导学生交流讨论：中起到什么作用？棋类智能对

大数据如何让机器变得更〃聪明〃？大并完成【学习活动弈产品中所

数据在围棋类智能对弈产品中起到什四】。起到的作用。

么作用？

讲解：大数据如何让机器变得更〃聪

明〃？阿尔法围棋结合数白万人类围棋

专家的棋谱数据，用了3000万盘比赛

作为训练数据，自我博外超过100万

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次，有了这些大数据支持，使得阿尔法

围棋知道怎么走最有利。不断提升预测

下一步的能力，其第二代版本在2016

年以4:1的总比分赢得了和人类围棋

世界冠军棋手的比赛。

阿尔法围棋的最后一代版本——

AlphaGoZero,在完全摒弃人类棋谱

数据的前提下，经过3天490万盘的

自我博弈后，以100:0完胜阿尔法围【学生活动8】交流

棋第二代版本。讨论，并完成【学【设计意图】

通过以上，我们可以看出，在人_L智能习活动五】。了解大数据

的应用中，对大数据的使用并不一定越分析对于学

多越好，阿尔法围棋的前几代用了习生活的作

3000万盘比赛作为训练数据，自我博用，感知更多

弈超过100万次，而最后一代版本仅经大数据分析

过3天490万盘的自我博弈却取胜之的智能应用

前版本，所以数据的品质、方法的设计场景。

也是影响性能的重要因素。

3.大数据分析的应用。

【教师活动8】介绍大数据分析在体育

项目中的应用，以及使用大数据实现科

学训练的案例。然后引导学生说说大数

据分析在学习生活中的应用。

【案例一】在篮球项目中，通过分析大

量的比赛视频和统计数据，可以精确地

了解球员在场上的位置、投篮成功率以

及对手的弱点。

【案例二】在足球项目中，通过分析球

员的跑动路径、传球成功率和防守位置

等数据，可以制定更精准的训练计划和

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比赛策略。

【案例三】在游泳项目中，通过分析肢

体运动的角度、力量分布和水的阻力等

数据，可以调整运动员的泳姿以提高速

度。

【案例四】大数据分析对于教育教学的

作用也是巨大的，如：可以进行个性化

教学，通过大数据分析收集学生的学习

数据、行为数据、社会据等,通过全

面分析，了解学生的学习状态、兴趣爱

好、潜在问题等，提供个性化的教学方

案和辅导计划，自动调整学习内容和难

度，以适应学生的实际水平，从而提高

学习效果。

应用提升

教师活动学生活动设计意图

了解大数据在黑洞〃画像〃中的作用。

【教师活动9］教师介绍：2022年5【学生活动9】自主

月12日晚9时