2026秋小学信息科技浙教版（2026）四年级上册第四单元 数据与人工智能《第16课 数据驱动识花》教学设计

第16课数据驱动识花教学设计2026秋小学信息科技浙教版（2026）四年级上册第四单元数据与人工智能一、教材分析本课选自浙教版（2026）小学信息科技四年级上册第四单元《数据与人工智能》，是学生接触人工智能应用实践的入门课。本课以“识别花卉”为真实任务载体，核心内容围绕“数据是人工智能识别的基础”展开，通过收集花卉特征数据、比对特征数据、完成识别的完整流程，帮助学生理解“数据驱动”的基本含义，感受人工智能在生活中的应用逻辑。本课在单元体系中承上启下：承接前几课对数据分类、数据采集的基础认识，开启对数据支撑人工智能运作的实践探究，符合四年级学生从具象认知到抽象逻辑过渡的认知规律，为后续学习更复杂的人工智能应用奠定基础。二、核心素养目标1.信息意识：能感知生活中人工智能识别技术的应用，理解数据在人工智能识别中的核心作用，主动关注数据与人工智能的关联。2.计算思维：能通过观察花卉提取关键特征，按照特征分类整理对应数据，通过数据比对推导识别结果，初步形成“数据支撑判断”的逻辑思维。3.数字化学习与创新：能借助在线识花工具完成花卉识别实践，对比人工识别和工具识别的差异，总结数据驱动识别的优势。4.信息社会责任：能认识到人工智能识别的局限性，合理使用人工智能工具解决生活问题，树立规范使用数据的基本意识。三、教学重难点1.教学重点：理解数据驱动识别的基本流程，知道特征数据是人工智能识花的核心依据。2.教学难点：能结合具体花卉提取可量化的识别特征，理解“数据越多，识别准确率越高”的基本逻辑。四、教学方法1.讲授法：结合课本内容讲解核心概念，梳理数据驱动识花的基本流程。2.任务驱动法：设置“人工识花挑战”“工具识花实践”两个层级任务，引导学生逐步探究核心知识。3.对比探究法：对比人工识别和人工智能识别的过程，总结数据驱动的特点。4.小组合作法：以四人小组为单位完成特征数据整理，培养合作探究能力。五、课时安排1课时，共40分钟。六、教学过程（40分钟）（一）情境导入：识花大挑战（5分钟）1.教师活动：上课伊始，教师投影展示3张不同花卉的局部照片，依次提问：第一格1.有没有同学认识这三种花分别是什么呀？第一格2.只给大家看了局部，为什么很多同学猜不出来呢？教师话术：同学们，上课啦！今天老师带来了一个小挑战——看图识花。请看投影上的三张图，这都是不同花的局部，谁能举手说一说，你觉得它们分别是什么花？（等待学生举手发言，点2-3名学生回答后继续）刚刚大家给出了好几种不同的答案，为什么只看局部，我们就很难确定是什么花呀？（点1名学生回答，对学生回答做总结）哦，大家说的很对，我们找不对是因为我们知道的特征不够多，判断的依据不够充分。2.过渡：今天我们就要来学习用数据做依据，识别花卉的方法，也就是《第16课数据驱动识花》。接下来我们先一起看看课本里给我们介绍了什么内容。课本原文内容：我们在生活中经常会看到各种各样的花，遇到不认识的花时，我们可以打开手机APP拍一张照片，很快就能知道花的名称。这类识花APP就是人工智能的一种应用，它是依靠数据来完成识别的，我们把这种方式叫做数据驱动识别。要完成数据驱动识花，第一步是收集不同花的特征数据，整理建成一个花的特征数据库；第二步提取待识别花的特征，再和数据库里的数据一一比对；最后匹配度最高的就是识别结果。（二）探究新知：人工识花模拟数据驱动过程（15分钟）1.教师讲解：我们先模拟一遍数据驱动识花的过程，刚才课本里说了，第一步是什么呀？对，第一步就是收集特征数据，建立数据库。我们常见的玫瑰、向日葵、郁金香三种花，分别有哪些明显的特征呢？我们可以从哪些维度去收集特征呀？师生互动操作步骤：第一格1.教师将全班分成四人小组，每个小组分配一种花卉，要求小组讨论5分钟，从花瓣形状、花瓣颜色、植株高度、花蕊形状四个维度整理该花卉的特征数据。第一格2.5分钟后，每个小组推选一名代表，上台分享小组整理的特征数据。第一格3.教师引导全班同学一起整理，将汇总后的特征数据填入黑板上的表格中。具体话术：现在我们分成四人小组，第一排1-4号为第一组，整理玫瑰的特征，第二排整理向日葵，第三排整理郁金香，大家就从花瓣形状、花瓣颜色、植株高度、花蕊形状这四个方面来整理，给大家5分钟时间，现在开始。（5分钟后）时间到，请每个小组的代表举手分享一下你们整理的结果。（每个小组分享后，教师做引导补充）非常好，第一组说玫瑰的花瓣是层层叠叠的倒卵形，常见颜色是红色、粉色，植株高度一般在1到2米，花蕊藏在花瓣内层，没错，我们把这些数据记下来。整理完成后的表格：花卉名称花瓣形状常见花瓣颜色植株高度花蕊特征玫瑰倒卵形，层层叠叠红、粉、白100-200cm藏于花瓣内层向日葵长卵形，向外展开黄色100-350cm花盘大，棕色郁金香长杯形，单片包裹红、黄、紫30-50cm藏于花杯内部2.模拟识别过程：教师投影展示一张待识别花卉的完整照片，给出该花的四个特征：花瓣黄色、长杯形单片包裹、植株高度40cm左右、花蕊藏在内部。教师提问：现在我们拿到了待识别花的特征数据，请大家对照我们刚才整理的数据库，比对一下，这是什么花呀？请你说一说你是怎么比对出来的？互动操作：第一格1.请学生独立思考1分钟，然后举手回答。第一格2.点2名学生分享比对过程，梳理比对逻辑：先比对颜色排除玫瑰，再比对植株高度排除向日葵，最后比对花瓣形状确定是郁金香。教师总结：刚才我们整理玫瑰、向日葵、郁金香的特征数据建立数据库，再提取待识别花的特征和数据库一一比对，最后找到匹配结果，这个过程就是数据驱动识花的完整过程，和我们课本里讲的流程完全一致。（三）实践体验：用人工智能工具完成识花（15分钟）1.教师讲解：刚才我们用人工的方式模拟了数据驱动识花，实际的人工智能识花APP，也是按照这个流程工作的，只不过它的数据库里储存了几十万甚至上百万种花卉的特征数据，比我们整理的要多得多，识别速度也更快。2.实践任务操作步骤：第一格1.教师提前给每台学生电脑打开免费在线识花工具页面，提前准备好5张不同花卉的实拍照片存放在电脑桌面。第一格2.教师讲解操作方法：点击页面“上传图片”按钮，选择桌面上的图片，等待3秒就能得到识别结果，点击结果可以看到该花卉的详细特征数据。第一格3.要求学生依次上传3张图片，每识别一种，就把识别结果和对应的核心特征记录在学习单上。第一格4.学生独立操作，教师巡视，遇到操作问题逐个指导。互动话术：现在请大家打开电脑桌面上的“待识花图片”文件夹，第一张是菊花.jpg，我们先点网页上蓝色的“上传图片”按钮，找到这个文件点确定，大家看，是不是马上出来结果了？对，识别结果告诉我们这是菊花，还给出了它的花瓣形状、花期、高度这些特征数据，请大家把结果记在你的学习单第一栏。完成第一张再做第二张、第三张，有不会操作的同学举手叫老师。3.交流讨论：实践完成后，教师提出三个问题引导全班交流：第一格1.人工智能识花和我们刚才人工识花，最大的区别是什么？第一格2.有没有同学遇到识别错误的情况？为什么会出现识别错误？第一格3.如果想要提高识别准确率，我们可以做什么？具体交流流程：第一格1.第一个问题点1名学生回答，总结出“人工智能数据库更大，数据更多，速度更快”。第一格2.第二个问题请遇到识别错误的学生分享，引导全班得出“因为有些花的特征非常相似，现有数据不够精准，所以会出错”。第一格3.第三个问题点1名学生回答，总结出“给数据库补充更多不同的特征数据，就能提高准确率”。（四）课堂小结（5分钟）教师总结：今天我们一起学习了数据驱动识花，我们知道了人工智能识花的核心是数据，流程就是：收集特征数据建立数据库、提取待识别花特征、比对数据得到识别结果，数据越丰富，识别的准确率就越高。数据驱动不仅可以用来识花，还可以用来识别面部、识别车牌，解决生活里很多问题，下节课我们会继续学习数据在人工智能里的其他应用。七、作业设计1.基础作业：放学路上找一种你不认识的花，用家长手机的识花APP识别，把识别结果和它的三个特征记录在你的信息科技笔记本上，字数不超过100字。2.拓展作业（选做）：和家长一起想一想，除了识花，还有哪些地方用到了数据驱动的人工智能技术，写1个例子下节课和同学分享。八、结语板块本课以真实任务为载体，从模拟到实践，