小学科学苏教版 (2017)五年级上册第5单元 人体“司令部”20 大脑的开发与利用教学设计

这是一份小学科学苏教版 (2017)五年级上册第5单元 人体“司令部”20 大脑的开发与利用教学设计，共5页。教案主要包含了问题导入，探究新知，拓展与应用，练一练，整理，板书设计，课堂反思等内容，欢迎下载使用。

单元
《人体“司令部”》
课题
20. 大脑的开发和利用
课时
1
核心概念
5.生命系统的构成层次 12.技术、工程与社会
学习内容及要求
5.5人体由多个系统组成 12.技术与工程创造里人造物、技术的核心是发明，工程的核心是建造
5～6年级5.④说出脑是认知、情感、意志和行为的生物基础，举例说出保护脑健康的主要措施。12.①知道技术包括方法、程序和产品等，知道发明的常用方法，举例说出一些典型的发明，知道发明会用到一定的科学原理，很多发明可以在自然界找到原型。
教学目标
科学观念（对客观事物的总体认识）科学思维（对客观事物的认识方式）
探究实践（科学探究能力 技术与工程实践能力 自主学习能力） 态度责任（科学态度 社会责任）
科学观念
知道脑科学的研究成果为学习科学打下了基础。知道什么是人工智能及其应用前景。
科学思维
能用图形表征表达一些事物的联系。
探究实践
能利用资料，辨析一些做法是否有利于大脑的保护。
态度责任
养成仔细观察、积极思维、求真求实的科学品质。
教学重点
本课必须掌握的东西，如：科学原理需要掌握的，动手操作中需要掌握的等等。
了解人们对脑科学知识的运用。
教学难点
认识到事物之间的变化是有联系的，也是有规律的。
用图形表征建立事物的联系。
教学准备
教师：PPT、视频素材等。
学生：气泡图、鱼骨图、概念图等记录纸。
教学过程
教学环节
教学活动
设计思路
教学备注
上课仪式
教师自我介绍：
同学们好！
……
好，我们开始上课了。大家坐好。从今天开始，我们继续一起认识人体。
和学生简单互动拉近距离。
2.让学生意识到进入上课状态。
一、问题导入
（预设5分钟）
1.谈话：上节课的学习，我们已经了解到人体大脑有一些基本的功能：记忆、认知、语言、书写、情绪、思考、运动
2.如果利用图形表征对它们进行整理，可以是这样子的（出示气泡图）
3.引导观察、思考：
观察《大脑功能》气泡图，你能发现什么？（预设：大脑功能很丰富）
气泡图所列的每项功能之间是什么关系？（预设：独立的、平行的）
你还知道大脑具有哪些功能吗？
4.播放片段，谈感受：
（1）这段视频中，最令你感叹的是什么？
（2）你还想知道什么？（你是不是很好奇，视频中主人公所表现出来的这些“特异”功能是怎么来的呢？我们也能拥有这样的技能吗？如何获得？）
5.（你认为）什么是大脑的开发和利用？（板书课题）
（1）指名汇报，调查学生前概念
（2）过渡谈话：人类对大脑的开发和利用经历了一些特殊的阶段。
二、探究新知（预设30分钟）
（二）体验大脑的开发和利用
1.任务驱动：阅读以下资料，独立用鱼骨图表达“人类对大脑的认知理论”模型。
人类对大脑的开发和利用经历了一些特殊的阶段，形成了相应的理论体系：公元前三世纪，属于自然哲学理论；1811 年，贝尔(C. Bell)根据高等动物和人的脑形态与功能不同，开启了脑机能定位理论；19 世纪末，英国生理学家谢灵顿和俄国生理学家巴甫洛夫几乎同时创生了经典神经生理学理论；后来，又出现了细胞神经生理学理论和化学通路理论，使人类对脑功能的认识推进到了分子水平；70 年代中期，当代神经科学理论崛起。
2.交流、讨论
（1）在小组交流各自的表达结果，与同伴交流疑惑。
（2）讨论：公认的表达结果是怎样的？还有其它不同的表达方式吗？为什么？
3.引导归纳
（1）对比前面的“气泡图”，这种鱼骨图的图形表征有什么特点？
（2）仔细观察刚刚整理好的鱼骨图，你有什么更深入的发现?
（人类对大脑的认知越来越全面，从另一侧面说明大脑功能越来越复杂）
你觉得这些复杂的大脑功能是如何实现的？它们原本就有吗？
（有些有，但是利用得越来越好；有些没有，没有的被开发出来）
（3）板书： 开发——从无到有；利用——从有到优。
（三）认识人工智能
1.谈话：人类对大脑的开发和利用正飞速发展，而今，我们全面进入“人工智能时代”
2.设问：你直觉中的“人工智能”是怎样的？
3.阅读资料，归纳总结
(1)初读,提取关键信息：什么是人工智能？
(2)再读,提取关键信息：人工智能技术对人类大脑功能的开发和利用表现为哪几个方面？
(3)三读，提取关键信息：人工智能不同于简单机器人的特点?
4.拓展信息，畅想未来
（1）观看视频，了解：人工智能的发展历程。
（2）畅想未来，说说：人工智能在未来可以做哪些事情（应用领域）?
5.讨论“人工智能”概念图
（1）演示：汇总以上表征，形成的“人工智能”概念图
（2）观察“概念图”的内容，对比气泡图、鱼骨图，这样表征有什么好处？
（四）讨论大脑保护
1.谈话：大脑的开发与利用永无止境，大脑需要被保护（板书：保护）
2.阅读资料，汇报：保护大脑健康需要关注哪些方面？（板书：睡眠、作息；空气、心情）
3.再读资料，辨析：
（1）出示课本58页最后的三幅图片，学生观察这些图片，想一想这些做法哪些正确？哪些不正确？原因是什么？
（预设：第1幅图，开窗通气做法是正确的，因为大脑的工作耗氧量大，开窗通气，有利于室内空气保持新鲜大脑健康非常有帮助。第2幅图，戴头盔玩滑板车是正确的。因为大脑柔软,经不起撞击，戴头盔可以预防大脑受到撞击。第3幅图，不吃早饭是错误的。因为大脑是人体消耗能量最多的器官。不吃早饭，身体的营养得不到保障，对大脑健康不利。）
三、拓展与应用（小结）（预设5分钟）
总结、反思：良好生活习惯和生存环境会对人体产生积极影响。（板书：习惯、环境）
四、练一练
一、判断题
1.睡眠可以消除大脑的疲劳，恢复大脑的功能。（ ）
2.人工智能已经超越人类的大脑。（ ）
3.工厂车间里的机器人被称为人工智能。（ ）
4.人工智能是一门模拟、延伸和扩展人类大脑功能的新技术。（ ）
5.睡眠对大脑的休息很重要。( )
答案：1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.√
二、选择题
1.下列不利于保护大脑的是 （ ）。
A.按时休息 B.进行体育锻炼
C.吸烟排解忧愁 D.以上都不对
2.手机的下列功能中，属于人工智能的是 ( )
A.接打电话 B.收发短信 C.人脸识别解锁 D.以上都不对
3.关于人工智能，下列说法中错误的是 （ ）。
A.人工智能就是人的智能
B.人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟
C人工智能应用的领域比较广泛
D.以上都不对
4.是消耗人体能量最多的器官 （ ）
A.大脑 B.心脏 C.胃 D.胃
5.不利于保护大脑健康的做法是（ ）。
A.课间学习 B.深夜上网 C.戴头盔 D.以上都不对
答案：1.C 2.C 3.A 4.A 5.B
在线练习：
五、整理
老师指导学生进行材料的整理。
培养学生使用整理材料的好习惯。
六、板书设计
20.大脑的开发与利用
七、课堂反思
注：爱牛组织老师在课堂实践后的反思，大部分是使用了爱牛配套材料，部分观点仅代表反思老师人个观点，仅供大家参考！
一、教材分析
本课是整单元第四课，第一课区分刺激与反应，第二课探究信息传递过程，第三课探究大脑的轻重、模样、功能和分工，第四课爱护大脑和科学用脑。四课采用递进式结构，按照“从概念到过程，从过程到内在，从内在到爱护和使用”的逻辑编排。本课采用分列式结构，围绕脑科学的运用，以四个活动为核心展开三个内容。第一个内容，学习图形表征。活动1：接课文“脑科学的研究成果为学习科学打下了基础”之后，借助大脑功能图，指导学生分析此图怎样将相关知识联系起来，让学生了解气泡图的形式和作用。活动2：用图片介绍鱼骨图的形式，指导学生把卡片提供的“人类在不同阶段对地球的认识”，按照鱼骨图的要求填到相应的空框里，让学生在活动中体会此形式的作用并初步学会使用。第二个内容，认识人工智能。活动3：通过阅读课文关于人工智能的资料，采用图文结合的方式，引导学生想象人工智能的应用前景，开拓学生的视野，增进对未来科技的向往。第三个内容，讨论大脑保护。活动4：阅读介绍大脑保护的资料，辨别具体做法是否合理。课文首先以资料的形式介绍大脑工作消耗能量的情况和与保护大脑相关的一些知识，然后启发学生依据上述资料，对具体做法进行辨析，指导学生掌握一些怎样保护大脑的知识。
二、教学反思
1、设计好导课环节，激发学生的学习兴趣。
兴趣是最好的老师，一堂课精彩的开始是成功的一半,要想提高科学课的教学效率，就必须想办法从一开始就把学生的注意力，把学生的思维集中到教学中来，这就要求老师们要想尽办法设计好精彩的导课环节，导课有很多的方法，要根据不同的教学内容选择不同的方法，而且每一种方法也不是万能的。
2、科学教师要掌握好实验课教学的各个环节。
小学科学课中的实验教学，无论是操作实验，还是观察实验，虽然没有科学家所做的科学实验那样复杂和规范，其目的也正是让学生像科学家那样，用科学实验的方法去探索、认识自然界的事物的性质和规律,从而能动地改造自然。这就是一种科学能力,一种科学素养，但是现在我们的科学教学由于为了应付考试，老师们往往只注重教给学生实验的方法，满足于学生看到实验现象为目的，忽视培养学生科学探究能力的培养。至于为什么这样做?还能怎么做?想得不多。学生作为实验主体，不能充分发挥自己的主观能动性。所以科学实验课教学，如果我们都严格的遵照“提出问题一一猜测结论一-设计实验方案一一实验验证一一得出结论”这五个环节进行教学，我想课堂教学效果定会有明显提高的。
3、科学实验教学要注重培养学生良好的实验习惯
D、培养学生学会倾听的习惯。
科学课上学生除了自己要积极发言以外，不仅要学会倾听老师说的每一字，每一句也要善于倾听别的同学的发言，也许在别人的发言中，只有善于倾听的学生才能从比人那里获取更多自己不知道的知识。
2、培养学生善于思考的习惯。
不管是上观察课还是动手操作实验课，都要培养学生爱动脑筋爱思考的习惯，俗话说“双手越用越巧，大脑越用越灵。”只有这样学生学的知识才扎实，对所学的知识才能真正的理解，才不至于囫囵吞枣，课堂效率也才会高。3、加强小组合作学习的习惯养成我们的科学课堂的教学效果，在很大程度上取决于小组合作的成效如何。但现在的很多课堂的小组合作流于形式，表面上热热闹闹的讨论，实际上却不知道是不是在讨论课堂问题，所以我们在采取小组合作的方式教学时一定要做到分工明确，有记录员、材料员、组长、监督员、汇报员、操作员等，安排得井然有序，这样教学效率才会得到提高。
4、注重对学生课外实验习惯的养成
科学课有些实验是不可能在课堂上短短的 40 分钟内能完成的，种凤仙花、养蚕等等，这些实验需要的时间都很长,不可能在课堂上完成，所以只能布置给学生课外完成，于是就会出现一些学生不做或者即便做了效果也不理想，这就要求教师要加强对学生课外实验的检查与指导，逐步培养学生良好的课外实验的习惯。
《大脑的开发与利用》教学设计
一、教材分析
本课是整单元第四课，第一课区分刺激与反应，第二课探究信息传递过程，第三课探究大脑的轻重、模样、功能和分工，第四课爱护大脑和科学用脑。四课采用递进式结构，按照“从概念到过程，从过程到内在，从内在到爱护和使用”的逻辑编排。本课采用分列式结构，围绕脑科学的运用，以四个活动为核心展开三个内容。第一个内容，学习图形表征。活动1：接课文“脑科学的研究成果为学习科学打下了基础”之后，借助大脑功能图，指导学生分析此图怎样将相关知识联系起来，让学生了解气泡图的形式和作用。活动2：用图片介绍鱼骨图的形式，指导学生把卡片提供的“人类在不同阶段对地球的认识”，按照鱼骨图的要求填到相应的空框里，让学生在活动中体会此形式的作用并初步学会使用。第二个内容，认识人工智能。活动3：通过阅读课文关于人工智能的资料，采用图文结合的方式，引导学生想象人工智能的应用前景，开拓学生的视野，增进对未来科技的向往。第三个内容，讨论大脑保护。活动4：阅读介绍大脑保护的资料，辨别具体做法是否合理。课文首先以资料的形式介绍大脑工作消耗能量的情况和与保护大脑相关的一些知识，然后启发学生依据上述资料，对具体做法进行辨析，指导学生掌握一些怎样保护大脑的知识。
二、学习目标
1.知道脑科学的研究成果为学习科学打下了基础。
2.知道什么是人工智能及其应用前景。
3.能利用资料，辨析一些做法是否有利于大脑的保护。
4.能用图形表征表达一些事物的联系。
三、重点与难点
重点：了解人们对脑科学知识的运用。
难点：用图形表征建立事物的联系。
四、教学准备
教师材料：PPT、视频素材等。
学生材料：气泡图、鱼骨图、概念图等记录纸。
五、教学过程
（一）激发兴趣导课
1.谈话：上节课的学习，我们已经了解到人体大脑有一些基本的功能：记忆、认知、语言、书写、情绪、思考、运动
2.如果利用图形表征对它们进行整理，可以是这样子的（出示气泡图）
3.引导观察、思考：
观察《大脑功能》气泡图，你能发现什么？（预设：大脑功能很丰富）
气泡图所列的每项功能之间是什么关系？（预设：独立的、平行的）
你还知道大脑具有哪些功能吗？
4.播放片段，谈感受：
（1）这段视频中，最令你感叹的是什么？
（2）你还想知道什么？（你是不是很好奇，视频中主人公所表现出来的这些“特异”功能是怎么来的呢？我们也能拥有这样的技能吗？如何获得？）
5.（你认为）什么是大脑的开发和利用？（板书课题）
（1）指名汇报，调查学生前概念
（2）过渡谈话：人类对大脑的开发和利用经历了一些特殊的阶段。
（二）体验大脑的开发和利用
1.任务驱动：阅读以下资料，独立用鱼骨图表达“人类对大脑的认知理论”模型。
人类对大脑的开发和利用经历了一些特殊的阶段，形成了相应的理论体系：公元前三世纪，属于自然哲学理论；1811 年，贝尔(C. Bell)根据高等动物和人的脑形态与功能不同，开启了脑机能定位理论；19 世纪末，英国生理学家谢灵顿和俄国生理学家巴甫洛夫几乎同时创生了经典神经生理学理论；后来，又出现了细胞神经生理学理论和化学通路理论，使人类对脑功能的认识推进到了分子水平；70 年代中期，当代神经科学理论崛起。
2.交流、讨论
（1）在小组交流各自的表达结果，与同伴交流疑惑。
（2）讨论：公认的表达结果是怎样的？还有其它不同的表达方式吗？为什么？
3.引导归纳
（1）对比前面的“气泡图”，这种鱼骨图的图形表征有什么特点？
（2）仔细观察刚刚整理好的鱼骨图，你有什么更深入的发现?
（人类对大脑的认知越来越全面，从另一侧面说明大脑功能越来越复杂）
你觉得这些复杂的大脑功能是如何实现的？它们原本就有吗？
（有些有，但是利用得越来越好；有些没有，没有的被开发出来）
（3）板书： 开发——从无到有；利用——从有到优。
（三）认识人工智能
1.谈话：人类对大脑的开发和利用正飞速发展，而今，我们全面进入“人工智能时代”
2.设问：你直觉中的“人工智能”是怎样的？
3.阅读资料，归纳总结
(1)初读,提取关键信息：什么是人工智能？
(2)再读,提取关键信息：人工智能技术对人类大脑功能的开发和利用表现为哪几个方面？
(3)三读，提取关键信息：人工智能不同于简单机器人的特点?
4.拓展信息，畅想未来
（1）观看视频，了解：人工智能的发展历程。
（2）畅想未来，说说：人工智能在未来可以做哪些事情（应用领域）?
5.讨论“人工智能”概念图
（1）演示：汇总以上表征，形成的“人工智能”概念图
（2）观察“概念图”的内容，对比气泡图、鱼骨图，这样表征有什么好处？
（四）讨论大脑保护
1.谈话：大脑的开发与利用永无止境，大脑需要被保护（板书：保护）
2.阅读资料，汇报：保护大脑健康需要关注哪些方面？（板书：睡眠、作息；空气、心情）
3.再读资料，辨析：
（1）出示课本58页最后的三幅图片，学生观察这些图片，想一想这些做法哪些正确？哪些不正确？原因是什么？
（预设：第1幅图，开窗通气做法是正确的，因为大脑的工作耗氧量大，开窗通气，有利于室内空气保持新鲜大脑健康非常有帮助。第2幅图，戴头盔玩滑板车是正确的。因为大脑柔软,经不起撞击，戴头盔可以预防大脑受到撞击。第3幅图，不吃早饭是错误的。因为大脑是人体消耗能量最多的器官。不吃早饭，身体的营养得不到保障，对大脑健康不利。）
（2）总结、反思：良好生活习惯和生存环境会对人体产生积极影响。（板书：习惯、环境）
六、板书设计
20.大脑的开发与利用