人教版（2024）四年级全一册信息科技第6单元 人工智能耀未来（第26~30课）教案【表格式】

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人教版（2024）四年级全一册信息科技第6单元 人工智能耀未来（第26~30课）教案教学设计基本信息主题26.用数据支撑观点学科信息科技老师年级四年级教学内容分析《用数据支撑观点》一课旨在培养小学四年级学生的数据意识，教会他们如何运用数据来支撑和论证自己的观点。在当今信息爆炸的时代，数据已成为我们理解世界、做出决策的重要依据。对于小学生而言，虽然他们尚未掌握复杂的统计和数据分析技能，但通过简单的数据收集和整理，以及基于数据的初步推理，可以培养他们的逻辑思维能力和批判性思维。本课将围绕“塑料污染”这一贴近生活的主题，引导学生通过查找、整理和分析相关数据，了解塑料污染的严重性，并学会用数据来支撑自己的观点。学情分析小学四年级的学生正处于好奇心强、求知欲旺盛的阶段，他们对周围世界充满了好奇，尤其是对环境问题有一定的关注和认识。然而，由于年龄和经验的限制，他们可能缺乏系统的数据收集和分析能力，对于数据如何支撑观点的理解也较为模糊。因此，本课设计将注重以下几点：一是通过生动有趣的案例和实践活动，激发学生的学习兴趣；二是引导学生逐步掌握数据收集、整理和分析的基本方法；三是通过小组合作和讨论交流，培养学生的团队协作能力和沟通表达能力。学习目标信息意识：学生能够认识到数据在日常生活和决策中的重要性，学会主动查找和筛选相关信息。计算思维：通过简单的数据收集和整理活动，初步培养学生的逻辑思维和数据分析能力。数字化学习与创新：鼓励学生利用数字化工具（如网络、图表制作软件等）进行数据收集和分析，培养创新意识。信息社会责任：引导学生认识到数据使用的伦理和社会责任，尊重数据来源，不随意传播未经核实的信息。教学重点1．通过资料收集、数据分析形成观点。2．用数据和可视化图表支撑、表达观点。教学难点用数据和可视化图表支撑、表达观点。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】引导学生阅读下面的材料，并请学生谈一谈自己对塑料污染的看法，并查找资料说明原因。2007年12月31日，国务院办公厅下发《关于限制生产销售使用塑料购物袋的通知》，体现了国家一贯以来对于白色污染治理的决心和行动。事实上，包括联合国在内的诸多国际组织对塑料污染治理都非常重视，专门发布了“海洋垃圾和塑料污染的全球评估”报告，呼吁全球行动以减少海洋塑料污染。【学生活动1】积极讨论，查找资料。预设学生能够整理资料，分享自己的观点并说明原因。【设计意图】在课件中展示关于塑料污染的背景信息，认识塑料污染的危害，鼓励他们分享自己的观点并说明原因。教学活动一初识塑料污染的严重性教师活动学生活动设计意图【教师活动2】提出问题：你平常用到哪些塑料制品？用完以后的塑料垃圾，你是怎么处理的？【教师活动3】展示塑料污染的图片、全球塑料制品增长速度、塑料制品的使用情况以及塑料垃圾的处理情况的相关数据，引导学生思考和讨论塑料增长的速度及其带来的影响。【教师活动4】组织学生分析“塑料年产量”折线图和“塑料处理情况”饼图。【教师活动5】引导学生思考用文字、表格、折线图、饼图表示数据的作用，体会用可视化图表支撑、表达观点的优势。【学生活动2】思考问题，回答问题。【学生活动3】分析“塑料制品产量”折线图，了解折线图能够展现一段时间内数据的变化趋势。分析“塑料处理情况”饼图，了解饼图能够展现数据之间的分配比例关系，感受不同图表表示数据的作用。【学生活动4】思考问题，回答问题。预设学生能够说出利用折线图、饼图等图标表示数据在表达观点上更加直观、更有优势。【设计意图】通过分析和解读折线图、饼图，对比文字、表格、折线图的不同方式，明确用可视化图表表达观点的优势。同时，进一步认识到当前塑料污染的严重性。教学活动二剖析塑料污染的危害性教师活动学生活动设计意图【教师活动6】展示塑料污染危害生态环境的资料。【教师活动7】引导学生探讨塑料污染如何通过食物链影响人体健康。【教师活动8】引导学生分析和讨论塑料污染对海洋生物的影响。【教师活动9】提出问题：我们从不同角度剖析了塑料污染的危害性，你有什么感受？你认为数据对观点的表达有什么作用？【学生活动5】学生分享自己的感受，了解到塑料污染对生活产生的危害，认识到数据能让观点的表达更有说服力，更具有可信度，使观点更容易被理解。【设计意图】通过让学生了解塑料污染对生态环境、人体健康、海洋生物危害性的过程，让学生更加深刻地认识到数据对支撑观点的重要性，认识到可以从不同角度看问题、表达自己的观点。教学活动三从治理看限塑的必要性教师活动学生活动设计意图【教师活动10】介绍焚烧塑料垃圾带来的环境污染。【教师活动11】介绍填埋塑料垃圾的危害。【教师活动12】介绍塑料垃圾自然降解的情况，组织学生分析和解读“某些塑料制品自然降解所需时间”柱状图。【教师活动13】请学生从“焚烧危害大”“填埋影响广”“自然降解慢”三个方面中选择一个，回忆以往所学，利用可靠来源搜集数据。【教师活动14】引导学生分析数据，制作可视化图表（如柱状图、饼图、折线图）。【教师活动15】组织学生完成【学习活动三】，并在全班分享。【教师活动16】提问：我们通过不同角度分析了塑料污染治理困难的原因，表达了观点。在减塑环保方面，我们应该怎么做？【学生活动6】分析和解读“某些塑料制品自然降解所需时间”柱状图，了解柱状图能够展现数据间的多少与大小关系。【学生活动7】选择其中一个方面，搜集数据。【学生活动8】数据分析，制作可视化图表。【学生活动9】完成【学习活动三】，并在全班分享。【学生活动10】说出减塑环保的具体措施。【设计意图】数据分析和可视化图表制作能够进一步巩固学生用数字化工具的技能；增强学生的表达能力，提升学生的信息科技核心素养。【设计意图】让学生感受到可视化图表表达数据的直观作用，同时，认识到限塑的必要性，坚定保护环境的决心。应用提升教师活动学生活动设计意图【教师活动17】为牢固树立绿水青山就是金山银山理念，统筹山水林田湖草沙系统治理，我国科学推进大规模国土绿化行动，在造林，种草改良草原，治理沙化石漠化土地等方面都取得了很大进展。请你从权威信息渠道获取相关资料，进行数据分析，选择自己擅长的可视化方式表达观点并制作分析报告。报告可以从如下三点入手：1．了解我国过去的沙化情况，体会保护环境的重要性；2．查找所在地区或我国近些年的绿化数据，制作可视化图表；3．结合区域特点，为当地未来绿化建设提建议。【学生活动11】从权威信息渠道获取相关资料，进行数据分析，选择自己擅长的可视化方式表达观点并制作分析报告。【设计意图】巩固用数字化工具处理数据、生成可视化图表的技能。课堂小结教师引导学生总结知识，分享收获。教学反思教学设计基本信息主题27.数据点亮新生活学科信息科技老师年级四年级教学内容分析《数据点亮新生活》一课旨在通过贴近小学生日常生活的实例，引导学生了解数据在现代社会中的重要性及其如何改善我们的生活。考虑到小学生的认知特点，本课将围绕“数据”这一核心概念，通过三个具体活动——出行的数据需求、数据在交通中的应用（以实时路况为例）、智能应用的数据价值，让学生认识到数据不仅存在于书本和计算机中，更无处不在地影响着我们的日常生活。教学内容将注重数据的实际应用和价值体现，避免过多技术细节的阐述，以激发学生对数据的兴趣和探索欲。学情分析小学四年级的学生正处于好奇心强、求知欲旺盛的阶段，他们对周围世界充满了好奇，特别是对新兴科技有一定的兴趣和关注。然而，由于年龄和经验的限制，他们对于数据的理解和应用还停留在较为浅显的层面。因此，本课设计将采用直观展示、动手实践、故事讲述等多种教学方式，结合学生生活实际，将抽象的数据概念具体化、生动化，以便学生更好地理解和接受。同时，通过小组合作、讨论交流等活动形式，培养学生的团队合作能力和沟通能力。学习目标信息意识：学生能够认识到数据在现代社会中的普遍存在和重要性，了解数据与生活的紧密联系。计算思维：通过简单的数据分析活动，初步培养学生的逻辑思维和问题解决能力。数字化学习与创新：激发学生对数据应用的兴趣，鼓励他们尝试利用数字化工具进行简单的数据收集和分析，培养创新意识。信息社会责任：引导学生认识到在使用数据时应遵守的伦理规范，尊重他人隐私，不滥用数据。教学重点1．了解各应用场景对数据的需求。2．了解融合多种数据可以提升智能应用的功能。教学难点1．了解各应用场景对数据的需求。2．了解融合多种数据可以提升智能应用的功能。教学准备多媒体教室，教学课件，交互式电子白板，学习任务单，视频资源。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】播放视频，然后向学生介绍：伟大的外交家张骞在2000多年前，出使西域，他促进了各国之间政治、经济、文化、军事之间的交流！但因当时的科技还很落后，他从长安到西域，用了13年的时间，真不容易啊！假如张骞能够穿越到现在，我很想让他感受一下，如今我们出行是多么便捷！现在就邀请他从“新疆医科大学子女学校”出发，到“新疆国际大巴扎”，好好看看我们现在的繁荣昌盛。请同学们打开数字地图为张骞做向导吧！【学生活动1】观看视频，完成学习任务单中的【学习活动一】。想一想需要什么数据，分析出行需求，设计路线图。【设计意图】通过分析出行数据的需求，设计路线图，让学生感受到智能应用给生活带来的便利。教学活动一出行的数据需求教师活动学生活动设计意图【教师活动2】教师提出问题1：请同学们想一想：数据都是从哪里来的？智能应用是怎么提供出这些数据的？教师播放《地图数据采集员》视频，让学生了解到这些数据是通过人工采集而来的。教师提出问题2：因为张骞不熟悉环境，自驾的时候不小心偏离了导航路线，同学们，你们能帮帮他吗？软件能让路线数据随着我们的位置变化而变化么？该怎么实现呢？如何找到我在地图中的位置？【教师活动3】教师播放《北斗卫星导航》视频，让学生了解到国内具有定位功能的数字地图大都使用了北斗卫星导航系统，因此定位数据牢牢掌控在我们自己手中，解决了实时位置的问题。【学生活动2】讨论并解决问题。【设计意图】通过观看视频，利用与学生相关的生活情景，了解出行的数据需求；同时让学生理解技术上自主可控对维护数据安全的重要性，从而增强学生的信息社会责任感。教师评价渗透：赞扬学生能够用数字化工具解决生活中的难题，鼓励学生善于发现问题，解决问题。教学活动二数据在交通中起到的作用教师活动学生活动设计意图【教师活动4】教师：数字地图中的的数据能帮助我们解决出行中有关路线、距离和位置的问题，那能不能帮我解决如下问题呢？如何在早晚高峰期找到“最快路线”？怎么找到步行的“最短路线”？教师展示拥堵时段的路线图，播放当地实时路况的广播。让学生了解到通过融合地图数据、定位数据和实时路况数据，导航软件可以计算出当前用时最短的行驶路线。【教师活动5】教师：当我们选择不同的出行方式后，导航软件提供给我们的路线图是一样的吗？【教师活动6】教师展示本地两所学校之间采用不同出行方式的路线图，引导学生发现因为道路种类不同，如有人行道、有车行道，所以导航软件会为我们提供多样化的导航。【学生活动4】学生讨论。【学生活动5】观察数字地图为张骞从“××学校”出发到“××博物馆”所提供不同出行方式的路线图是否相同。【学生活动6】思考后完成【学习活动二】，总结数据在交通中起到的作用和价值。【设计意图】让学生体会到数据对交通出行的作用。【设计意图】结合实际需要，设计贴近生活的智能应用场景，让学生在实践中体验数据的价值；加深学生对数据在生活中的作用的理解，同时培养他们的团队协作能力。教学活动三智能应用的数据价值教师活动学生活动设计意图【教师活动7】教师：同学们，除了我们刚才研究的“智能出行”，在日常生活中，我们还遇到过哪些智能应用？其中又有哪些数据价值？比如：外卖，购物，智慧教学……教师播放《大数据中的智慧应用》视频，请学生感受：当数据增多后，智能应用的功能也会有所提升。面的表现，认识数据给信息社会带来的便利。【教师活动8】教师：好客的我们一定想带张骞去更多的地方游玩！请大家再为张骞做一个周末出行安排计划！指导学生进入应用软件系统中，寻找相关数据制定出行计划，并提示：在“空气质量预报发布系统”中，绿色表示空气质量优，黄色表示空气质量良，橙色表示轻度污染，红色表示中度污染，紫色表示重度污染，深红色表示严重污染。空气质量越好越有利于出行。【学生活动7】学生分组讨论：选择一种生活中的智能应用，分析数据增多时所带来的功能提升，发现数据的价值。【学生活动8】利用“空气质量预报发布系统”来制定这个出行计划，以小组为单位完成学习任务单中的【学习活动三】，然后汇报展示小组的学习成果。【设计意图】通过实例分析，让学生了解融合多种数据的智能应用在提升服务质量方【设计意图】让学生使用在线平台查看、分析数据，在增强学生数字化学习和创新能力的同时，也让学生进一步体会到数据的价值与魅力。应用提升教师活动学生活动设计意图【教师活动9】教师：请大家一起来体验离线出行。下载离线地图和离线导航数据，不连接互联网也能导航。请你们想一想，离线导航与在线导航的功能有什么区别？数据在其中起了什么作用？【学生活动9】下载离线地图和离线导航数据，感受不连接互联网也能导航的体验。并通过小组交流，讨论离线导航与在线导航的区别，以及数据在其中起到的作用。【设计意图】让学生通过对离线导航和在线导航的对比，感受数据在提供精准导航服务中的作用。课堂小结教学反思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、分析以及其在智能识别、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了好奇，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：为什么用导航软件进行导航时，可以第一时间得到最新的道路信息，方便地知道目前哪条路最便捷，哪里在修路，哪里拥堵？【教师小结】因为这些导航软件收集了全球二百多个国家和地区的位置数据，并实时更新，导航软件就是基于这些大数据，为我们规划的路线。大数据是具有数量巨大、类型多样、处理时效短、存取速度快、应用价值高的海量数据的集合。大数据的“大”不仅是数量大，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！【学生活动1】学生思考并回答，完成课前预习任务。【设计意图】让学生亲身感知大数据在生活中的应用，了解大数据的基本特点，激发学生的学习兴趣，为本节课的学习作铺垫。教学活动一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。【教师活动2】播放视频，让学生了解用“花伴侣”“识花君”等小程序识别植物的过程。然后引导学生说说“拍照识花”的识别步骤。【设计意图】初步了解“拍照识花”的识别步骤。2．实际操作，体验“拍照识花”的识别步骤。【教师活动3】展示几张常见的花朵的照片，看学生能否猜出分别是哪种花？【学生活动2】观看视频并思考“拍照识花”“拍照识物”的识别步骤。【学生活动3】学生使用“拍照识花”程序进行识别，并总结出“拍照识花”的识别步骤，完成【学习活动一】。【设计意图】通过实际操作，让学生对“拍照识别”有更为直观的感知。教学活动二发现“拍照识花”背后的数据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。【教师活动4】教师讲解“拍照识花”的原理，并概括为：采集花朵图片——提取花朵的特征——将其与图像库中花朵的特征比对——输出识别的结果。［截止2025年1月20日，中国植物图像库已收录各类植物图片627科7919属85752种（含品种15721）19001650幅）］2．了解更多大数据的应用场景。【教师活动5】讲解：根据“拍照识花”的原理，将“花朵”改为“人脸”或“车辆”，就可以在其他类似软件中实现人脸识别或车辆识别等应用。除了“拍照识花”外，识物技术的应用范围也很广，如“智能拍照识物”不但可以识别植物，还可以识别动物，甚至生活物品。【案例一】通过手机大数据，根据某用户晚9点至早9点出现次数最多的地点可以推测该用户的居住地，根据某用户早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，自动为你规划用时最短的项目顺序，实现智能体检，告别以前盲目、扎堆现象。【学生活动4】借助中国植物图像库查看其中的花朵图像库数据，进一步了解“拍照识花”背后的数据支持和原理，并完成【学习活动二】。【学生活动5】说说自己了解的更多大数据的应用场景，并完成【学习活动三】。【设计意图】了解“拍照识花”背后的数据支持和原理，锻炼学生利用在线平台和数字设备获取学习资源进行自我学习的能力。【设计意图】启发学生举一反三，发现更多的大数据应用场景，让学生感受原理的通用性，感受大数据应用无处不在。教学活动三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．了解围棋类智能对弈产品学会下棋的过程。【教师活动6】引导学生讨论围棋类智能对弈产品是怎样学会下棋的。【教师小结】围棋类智能对弈产品学会下棋的过程主要依赖于人工智能技术的两大核心——深度学习和强化学习，以及大量的棋局数据，学习的过程包括学习规则、观察学习、自己练习、记住经验、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，这些棋局数据可以来自与人类棋手的对弈记录，也可以通过自我对弈生成。2．大数据在围棋类智能对弈产品中所起到的作用。【教师活动7】教师引导学生交流讨论：大数据如何让机器变得更“聪明”？大数据在围棋类智能对弈产品中起到什么作用？讲解：大数据如何让机器变得更“聪明”？阿尔法围棋结合数百万人类围棋专家的棋谱数据，用了3000万盘比赛作为训练数据，自我博弈超过100万次，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——AlphaGo Zero，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完胜阿尔法围棋第二代版本。通过以上，我们可以看出，在人工智能的应用中，对大数据的使用并不一定越多越好，阿尔法围棋的前几代用了3000万盘比赛作为训练数据，自我博弈超过100万次，而最后一代版本仅经过3天490万盘的自我博弈却取胜之前版本，所以数据的品质、方法的设计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、社交数据等，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。【学生活动6】交流讨论围棋类智能对弈产品是怎样学会下棋的，【学生活动7】交流讨论：大数据如何让机器变得更“聪明”？大数据在围棋类智能对弈产品中起到什么作用？并完成【学习活动四】。【学生活动8】交流讨论，并完成【学习活动五】。【设计意图】让学生了解围棋类智能对奕产品学会下棋的过程，感知机器计算和人工计算的异同。【设计意图】让学生感受大数据在围棋类智能对弈产品中所起到的作用。【设计意图】了解大数据分析对于学习生活的作用，感知更多大数据分析的智能应用场景。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月12日晚9时许，天文学家公布了银河系中心超大质量黑洞——人马座A*（Sgr A*）的照片。然后引导学生查一查黑洞“画像”使用了哪些数据，分析大数据在其中的作用。【教师小结】黑洞“画像”让黑洞由不可见变为可见，这一突破激励着大量的天文爱好者揭开宇宙的神秘面纱，还有许多突破科学前沿的大数据应用，如：2022年7月，AlphaFold预测出约100万个物种的2亿多个蛋白质结构，几乎涵盖了所有科学已知的蛋白质，破解了生物大分子“密码”，让人类对生命的认识又加深了一步。人工智能的出现，是辅助人类进行研究的重要技术手段。感兴趣的同学可以查一查：AlphaFold使用了哪些数据，分析大数据在其中的作用。【学生活动9】自主上网查询黑洞“画像”使用了哪些数据，分析大数据在其中的作用，并完成【学习活动六】。课堂小结教师引导学生总结知识、分享收获，鼓励学生继续探索大数据在智能应用场景中的更多应用。教学反思教学设计基本信息主题29.生成式人工智能学科信息科技老师年级四年级教学内容分析在科技日新月异的今天，生成式人工智能（Generative AI）作为人工智能领域的一个重要分支，正逐渐渗透到我们的日常生活和学习中。对于小学四年级的学生而言，虽然他们的认知能力和知识储备有限，但通过适当的教学设计，可以让他们初步了解生成式人工智能的基本概念、应用场景以及它如何为我们的生活和学习带来便利。本课《生成式人工智能》旨在以简单易懂的方式，引导学生认识生成式人工智能，体验其多样化的功能，并激发他们对未来科技的兴趣和好奇心。学情分析小学四年级的学生正处于好奇心旺盛、探索欲强烈的年龄阶段。他们已经具备了一定的计算机操作能力，能够使用简单的软件或应用程序进行基本的操作。同时，他们也开始对周围的世界产生更多的疑问和思考，渴望了解新知识、新技术。然而，由于生成式人工智能是一个相对复杂且抽象的概念，对于小学生来说可能难以直接理解其背后的技术原理。因此，本课将采用直观展示、互动体验等教学方法，让学生在实践中感受生成式人工智能的魅力，同时培养他们的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力以及信息社会责任。学习目标信息意识：使学生了解生成式人工智能的基本概念，认识到它在现代社会中的重要性和广泛应用。计算思维：通过体验生成式人工智能工具，培养学生的逻辑思维和问题解决能力，学会用计算思维的方式分析问题。数字化学习与创新：鼓励学生尝试使用生成式人工智能工具进行创作，培养他们的创新思维和创造力，促进数字化学习技能的提升。信息社会责任：引导学生正确看待生成式人工智能的作用，树立合理使用科技产品的意识，尊重知识产权，避免滥用生成内容。教学重点1．让生成式人工智能工具输出的作品符合预期。2．了解生成式人工智能的相关应用。教学难点让生成式人工智能工具输出的作品符合预期。教学准备具备上网条件的信息科技实验室、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：生成式人工智能是一种新型人工智能，它可以创造出文本、图片、音频和视频等内容，让我们仿佛置身于另一个世界。快来学习生成式人工智能的使用方法，让它成为我们的强大工具吧！引导学生思考：如何向生成式人工智能表达需求呢？会有什么样的答案呢？【学生活动1】思考并说一说如何向机器表达需求，猜测机器会给出什么样的答案。【设计意图】引导学生思考表达需求的方法，为本节课的学习做好准备。教学活动一写作：“雨后的彩虹”教师活动学生活动设计意图【教师活动2】教师引导学生思考并说出需求。【教师活动3】提问：若希望作文中包括彩虹的形成过程以及“风雨之后见彩虹”的名人故事，该怎么做？引导学生观察完成的作品完成了哪些需求。【教师活动4】提问：若还希望作文结尾引用诗歌，你会怎么表达你的需求？引导学生观察完成的作品又完成了哪些需求。【教师活动5】教师引导学生参考下表，观察完成的作品完成了哪些需求，应该怎样逐步提出补充需求让作品更符合我们的预期，并有意识地在表中记录出现的问题。表达需求作品是否符合你的预期发现的问题如何补充需求第一次交互：以“雨后的彩虹”为题创作作文否作品缺乏深度和说服力包含形成过程和名人故事第二次交互（补充需求）：作文中包含彩虹的形成过程，以及“风雨之后见彩虹”的名人故事第三次交互（补充需求）：作文结尾引用诗歌……【教师活动6】引导学生说一说应该怎样与生成式人工智能进行对话？【教师小结】与生成式人工智能进行对话的要点： ①准确表述需求，生成式人工智能工具才能理解问题。②多次补充需求，不断深入，让生成式人工智能工具的回答不断接近目标。【学生活动2】学生思考并表达需求。【学生活动3】第二次交互（补充需求）：作文中包括彩虹的形成过程以及“风雨之后见彩虹”的名人故事。发现再次完成的作品能包含这两项新内容，增强了深度和说服力。【学生活动4】第三次交互（补充需求）：作文结尾引用诗歌。发现完成的作品不光包含了之前的内容，还在结尾处引用了四句诗歌，基本符合需求。【学生活动5】学生填写“生成式人工智能体验文本生成作品反馈分析表”。 【学生活动6】根据体验，说一说与生成式人工智能进行对话的方法。【设计意图】通过活动向学生展示生成式人工智能工具所生成的作品，教给学生正确使用生成式人工智能的方法，了解与生成式人工智能进行对话的要点，为接下来进一步体验使用人工智能工具奠定了基础。记录生成式人工智能体验文本生成作品反馈分析表，以培养学生的科学精神，表格中发现的问题可以为下节课的学习做准备。教学活动二体验多媒体元素生成教师活动学生活动设计意图【教师活动7】让学生自定主题，体验图片、音频和视频的生成，引导学生查看、对比多次提问生成的结果，是否更符合自己的预期。引导学生参考下表，观察作品是否需求预期，怎样让作品更符合我们的预期，有意识地在表中记录出现的问题。生成式人工智能体验多媒体元素生成作品反馈分析表表达需求作品是否符合你的预期补充需求只点评（相较上次回答更好、更差、差不多）和重新生成发现的问题……【教师活动8】让学生选择同一个主题在多个大模型工具上尝试生成多媒体作品，引导学生之间互相观察交流，分析和比较生成的内容，选择合适的结果来使用。【教师活动9】引导学生思考：利用生成式人工智能生成的作品是否完全满足任务需求？可以直接作为作业提交或者作为参赛作品参赛吗？引导学生在人工智能工具完成的作品上标注来源。【教师小结】探究利用生成式人工智能生成多媒体元素的收获：①不同的大模型工具生成的内容可能不同。②在多个大模型工具上尝试生成同一主题的内容，选择合适的结果来使用。③我们还要对生成的作品酌情进行修改和润色，使其满足任务需要。【学生活动7】自定主题，体验图片、音频和视频的生成，并查看、对比多次生成的结果，是否更符合自己的预期。然后并把体验过程记录在生成式人工智能体验多媒体元素生成作品反馈分析表中。【学生活动8】尝试同一个主题在多个大模型工具上生成多媒体作品，同学之间互相观察交流，分析和比较生成的内容，讨论怎样选择合适的结果来使用。【学生活动9】对生成的作品酌情进行修改和润色，使其满足任务需要；并在人工智能工具完成的作品上标注来源。【设计意图】通过体验多媒体元素生成，运用多种方式让生成式人工智能工具生成的作品符合预期，并尊重知识产权；体验生成式人工智能工具对学习、生活提供的便利。教学活动三生成式人工智能与数据的关系教师活动学生活动设计意图【教师活动10】引导学生通过前面的学习活动，了解生成式人工智能与数据的关系：①数据的质量是生成式人工智能发展的重要基础。②数据的准确性、完整性等因素对构建值得信赖的生成式人工智能工具至关重要。【设计意图】让学生初步了解生成式人工智能与数据的关系。应用提升教师活动学生活动设计意图【教师活动11】组织学生使用人工智能工具，对学校计划开展的环保主题的志愿活动进行规划设计并制作海报。引导学生注意本活动需要完成环保志愿活动的规划设计，包括撰写活动计划，设计活动海报，制作宣传用的音频、视频等，建议小组分工合作完成；在获得生成的文本、图片等资源后，可以根据需要酌情进行加工（检查、润色），得到最终的作品；同时，还要尊重知识产权，在人工智能工具完成的作品上标注来源。【学生活动10】根据教师的要求和给出的注意事项，利用生成式人工智能合作完成活动的规划设计和制作海报。【设计意图】通过完成这次活动的规划设计并制作海报，让学生更深入地生成式人工智能的相关知识；提高学生的合作能力，增强学生规范使用生成式人工智能的意识。课堂小结教师引导学生总结知识、分享收获。【设计意图】让学生通过梳理、总结和巩固本节课所学知识的同时，对生成式人工智能有进一步的思考。教学反思教学设计基本信息主题30.智能应对新挑战学科信息科技老师年级四年级教学内容分析在当今快速发展的科技时代，生成式人工智能（如ChatGPT、DALL-E等）已成为人们生活中不可忽视的一部分，它们能够生成文本、图像、音频等多种内容，极大地丰富了信息获取和创造的途径。然而，对于小学四年级的学生而言，这些高科技产物既充满了好奇心，也可能带来一定的困惑和风险。因此，本课《避免故障保安全》以生成式人工智能为例，旨在通过简单易懂的语言和贴近生活的实例，引导学生了解生成式人工智能存在的问题，培养他们对生成内容的辨识能力，并学会安全、合理地使用这些工具。学情分析小学四年级的学生正处于认知发展的关键期，他们对新鲜事物充满好奇，喜欢探索未知领域。在信息技术方面，学生已经具备了一定的计算机操作能力，能够使用简单的软件或应用程序。然而，对于生成式人工智能这类较为高级的技术，他们可能只有初步的了解或完全陌生。此外，学生的辨识能力和安全意识相对较弱，容易受到不良信息的影响。因此，本课将注重激发学生的兴趣，通过直观展示和互动体验，帮助他们建立正确的认知和安全意识。学习目标信息意识：增强学生对生成式人工智能的认识，了解其在生活中的应用及潜在问题。计算思维：培养学生分析问题、判断信息真伪的能力，学会用批判性思维审视生成内容。数字化学习与创新：鼓励学生尝试使用生成式人工智能工具进行创作，同时注重创新思维的培养。信息社会责任：引导学生树立安全使用生成式人工智能的意识，自觉抵制不良信息，维护网络环境健康。教学重点1．生成式人工智能生成结果存在的问题以及应对措施。2．培养对生成式人工智能工具生成的内容进行检查的习惯。教学难点生成式人工智能生成结果存在的问题以及应对措施。教学准备具备上网条件的信息科技实验室、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】教师介绍：在新疆的帕米尔高原上，生活着一个勤劳智慧的民族——柯尔克孜族。他们的刺绣艺术，如同高原上的花朵般绚烂多彩，每一针每一线都蕴含着柯尔克孜族人民对生活的热爱和对美的追求。然而，随着时代的变迁，这项珍贵的非物质文化遗产正面临着被遗忘的风险。教师展示刺绣图案和文化介绍视频。教师引导学生思考：看到这些精美的刺绣作品，是否想过如何用自己的力量去保护和传承这份宝贵的文化遗产？【教师活动2】提出问题：“如果我们能够利用现代科技，比如生成式人工智能工具，来创作关于柯尔克孜族刺绣的图案、视频或文字，让它们以更加生动、多样的形式展现在世人面前，是不是就能让更多人了解并爱上这项艺术，从而助力它的保护与传承呢？”【学生活动1】学生认真观看教师展示的刺绣图案和文化介绍视频，聆听教师的解说，初步认识到应该用自己的力量去保护和传承这份宝贵的文化遗产。【学生活动2】在教师的引导下，思考如何利用生成式人工智能工具创作柯尔克孜族的刺绣图案，并与同学进行简短的讨论。教学活动一了解生成式人工智能存在的问题教师活动学生活动设计意图【教师活动3】组织学生两个人组成一个研究小组，分工合作，使用生成式人工智能工具初步创作柯尔克孜族的刺绣图案；引导学生将在创作的过程中发现的问题记录下来。【教师活动4】收集并汇总学生记录的生成式人工智能存在的问题，选取典型问题在全班讨论。讨论后，教师对生成式人工智能存在问题的原因进行解释。问题1：这个小组创作的刺绣图案是正确的吗？问题2：这个小组生成的内容是我们想要的吗？ 问题3：这个小组生成的内容存在什么问题？【学生活动3】学生使用生成式人工智能工具进行刺绣图案创作，将存在的问题记录在学习任务单的【学习活动三】中。【学生活动4】回答问题。问题1：望文生义，理解错误。问题2：答非所问。问题3：张冠李戴、无中生有。【设计意图】引导学生知道生成式人工智能存在的问题，提高学生小组合作的能力。【设计意图】通过以上活动，引导学生知道生成式人工智能存在的问题。教学活动二进一步了解生成式人工智能工具出现的问题及应对措施教师活动学生活动设计意图【教师活动5】提出问题：出现了以上问题，我们该如何应对呢？【学生活动5】小组讨论并回答。【设计意图】培养学生对生成式人工智能工具的生成结果具备辨识的意识，养成对生成式人工智能工具生成的内容进行检查的习惯。教学活动三正确使用生成式人工智能工具教师活动学生活动设计意图【教师活动6】引导学生小组合作，安全、合理地使用生成式人工智能工具，生成关于柯尔克孜族刺绣的讲解资料，将其作为文案，使用创作工具，自动生成视频，并细心查证生成的视频素材的正确性。制作完成后进行小组展示和评价。【学生活动6】小组合作，使用生成式人工智能工具制作介绍柯尔克孜族刺绣的视频，并进行展示和评价。【设计意图】培养学生具备安全、合理地使用生成式人工智能工具的意识。应用提升教师活动学生活动设计意图【教师活动7】教师介绍：自2023年8月15日起，国家施行《生成式人工智能服务管理暂行办法，》坚持发展和安全并重、促进创新和依法治理相结合的原则，采取有效措施鼓励生成式人工智能创新发展，对生成式人工智能服务实行包容审慎和分类分级监管。请思考为什么国家要出台相关文件?【学生活动7】思考并谈谈自己的看法。【设计意图】让学生能够保持独立思考，逐步学会合理看待和使用生成式人工智能。课堂小结教学反思