小学信息技术川教版（2019）五年级下册第4节 综合应用教案

这是一份小学信息技术川教版（2019）五年级下册第4节 综合应用教案，共6页。教案主要包含了导入新课，新知讲授，分组实践，展示与评价，课堂总结与延伸等内容，欢迎下载使用。

教学目标
1. 知识与技能：
- 学生能够理解人工智能的基本概念及其在日常生活中的应用。
- 掌握简单编程逻辑，学会使用图形化编程软件控制智能硬件（如micr:bit或Scratch链接的小车）。
- 能够设计并实现一个基于简单人工智能算法的智能小车任务，如障碍物避障、路线追踪等。
2. 过程与方法：
- 通过小组合作，体验从设计到实施的全过程，培养团队协作能力。
- 在实践中学习问题解决策略，提升逻辑思维和创新思维能力。
3. 情感态度价值观：
- 增强对信息技术的兴趣，激发探索科技的热情。
- 认识到人工智能技术的正面影响，同时思考其可能带来的伦理和社会问题。
教学重点
- 理解并应用图形化编程语言控制智能硬件。
- 设计并实现智能小车的自主导航功能。
教学难点
- 编程逻辑的正确构建，确保智能小车能够准确执行预设任务。
- 解决实际操作中遇到的技术难题，如传感器数据的准确读取与处理。
教学过程
一、导入新课
活动名称：未来的智慧生活画卷
- 情境创设：课程开始前，教师准备一块大白板或者电子屏，上面画有或展示一个空旷的城市轮廓，街道、公园、学校、住宅区等基本布局，但没有人物和交通工具，显得静谧而空荡。教师引导学生：“这是一个未来的城市，但是它还没有居民和交通工具。你们猜猜，如果这个城市的居民和交通工具都采用了最先进的人工智能技术，那么他们的生活会是什么样子呢？”
- 头脑风暴：邀请学生分组讨论，每组选出代表上前来在空白城市画卷上添上他们想象中的智能交通工具、智能家居、智能服务机器人等，同时简短讲解其设想的功能。比如，无人驾驶的公交车、可以自动清洁的房间、能够根据心情调节光线的窗户等。
- 导入语：随着同学们的想象一点点填满这幅未来画卷，我们不难发现，人工智能正逐渐渗透进生活的方方面面，让未来的生活变得更加便捷、高效。今天，我们就将一起深入探索这些智能技术背后的奥秘，学习如何让这些想象成为现实的一部分，走进《智能生活》的精彩世界。
二、新知讲授
智能生活全景图
- 概念深化：首先，教师通过PPT或多媒体展示，用简洁易懂的语言和生动的图片，再次解释“人工智能”（AI）的概念，强调其核心在于使机器具备模仿和执行人类智能任务的能力，进而引出“智能生活”是AI技术在日常应用的综合体现。
- 生活应用分类：
- 家居篇：展示智能家居系统（如智能灯光、温控、安防），解释传感器、物联网技术如何协同工作，让学生理解一个简单的语音命令如何控制全屋电器。
- 出行篇：介绍无人驾驶技术、智能交通系统，通过动画演示车辆如何通过激光雷达、摄像头、AI算法识别路况和行人，强调安全与效率。
- 健康篇：讨论智能穿戴设备、远程医疗机器人，讲解AI在健康管理、疾病预防中的应用，如心率监测、睡眠质量分析。
- 教育篇：展示AI辅导、个性化学习平台，说明如何通过算法分析学生学习数据，定制化推送学习资源。
技术揭秘
- 关键技术解析：
- 机器学习：通过比喻，将机器学习比作一个不断学习、进步的学生，通过大量数据的“练习”提高“成绩”（准确度）。
- 深度学习：使用神经网络的图解，简单介绍神经元、层的概念，说明深度学习如何模拟人脑处理复杂信息。
- 物联网（IT）：通过实物展示（如智能灯泡与手机连接），解释物体如何通过互联网相互通信，实现远程控制。
- 互动演示：
- 编程小实践：利用简单的编程工具（如Blckly或Scratch），教师引导学生编写一个控制虚拟智能灯泡开关的程序，让学生体验编程如何赋予硬件智能。
- 传感器体验：分发温度传感器或光线传感器等简单设备，让学生实际操作，理解数据采集过程，讨论如何将这些数据用于智能决策。
通过以上详细的新知讲授，学生不仅能在脑海中构建起对智能生活应用的宏观图景，而且能深入理解支撑这些应用的关键技术和原理，为后续的实践探索打下坚实的基础。
三、分组实践
1. 任务分配：将全班分为若干小组，每组4-5人，每组分配一台智能小车和必要的配件。
2. 设计阶段
- 每组讨论并确定一个具体任务，如“智能小车自动寻迹回家”、“智能小车障碍赛跑”等。
- 制定项目计划，包括所需传感器（如红外线传感器、超声波传感器）、程序框架等。
3. 编程与调试
- 学生在教师指导下，使用图形化编程软件开始编写程序。
- 鼓励小组成员间分工合作，一人负责程序设计，一人负责硬件连接，其余成员共同参与讨论与测试。
4. 测试与改进
- 小组轮流展示自己的智能小车，进行现场演示。
- 遇到问题时，教师指导学生分析问题原因，鼓励他们自行查找资料或相互帮助解决问题，进行代码和硬件的调整优化。
四、展示与评价
- 成果展示：每个小组向全班展示最终的智能小车作品，讲解设计思路、实现过程及遇到的挑战和解决方案。
- 互评与自评：采用同伴评价和自我评价的方式，评价维度包括创意性、技术实现、团队合作等。
- 教师点评：总结各组亮点，提出改进建议，鼓励学生持续探索和创新。
五、课堂总结与延伸
- 知识回顾：快速回顾本课所学知识点，强调人工智能在实际生活中的应用价值。
- 未来展望：引导学生思考人工智能的未来发展，讨论它可能带来的社会变化，以及作为未来建设者的责任与机遇。
- 作业布置：要求学生以小组为单位，撰写一份智能小车项目报告，包括设计思路、遇到的问题、解决方案及个人感悟。
教学反思：本课通过实践操作，让学生亲身体验了人工智能技术的魅力，不仅提升了他们的编程技能，更重要的是激发了他们的创新思维和团队合作精神。未来教学中，将进一步探索如何更好地结合理论与实践，使学生能够更深入地理解并应用人工智能技术。