小学信息技术川教版（2019）五年级下册第1节 初识人工智能教学设计

五年级下册信息技术《初识人工智能》教学设计

教学目标

1、知识与技能：

了解生活中的人工智能应用，理解机器学习的原理，知道如何使用“机器学习”扩展功能；

2、过程与方法： 

通过梳理学习过程对比掌握机器学习的过程，实现人脸识别的方法，通过交流和分享，熟练应用机器学习的原理；

3、情感态度与价值观：

感受人工智能应用对人类生活的影响，正确看待人工智能的发展，激发学生对机器学习的好奇心和兴趣；

教学重难点

教学重点：

通过实践完成机器识别的过程，明白数据与模型影响识别准确率的含义。

教学难点：

理解机器学习原理，能够正确描述学习—建模—应用的过程。

教学过程

一、课堂导入

播放动画片段《超能陆战队》，引发学生好奇心。

提出前几节所学的3D设计，引出人类的智慧，现代社会离不开人工智能和机器学习，引出概念什么是人工智能。

揭示主题——人工智能的概念

设计意图或师生互动

采用动画片导入，吸引学生兴趣，揭示主题

二、新知识探索

1、概念的学习

PPT展示什么是“人工智能”，并进行关键词讲解

 我们通常所说的AI就是人工智能的缩写，

人工智能研究的核心知识是机器学习，机器通过学习，实现人工智能。

设计意图或师生互动

将人工智能的关键词进行着重处理，有助于学生消化知识

2、思考

生活中的人工智能

展示无人值守停车场的视频

学生讨论

无人值守的原理是什么？

3、机器学习的原理

PPT展示小朋友学习新事物的动画过程

展示学习过程：观察外观

                   梳理特征

                   识别物体

引出机器人学习的过程

①回顾无人值守停车，讲解原理

②讲小朋友识别苹果和梨的过程

③机器模拟小朋友的学习过程

④强调小朋友的过程，进行对比

设计意图或师生互动

通过梳理小朋友的学习过程，让学生产生共鸣，再图示对比机器的学习过程，学生更容易理解。

4、学生练习

学生讨论，练习并共同填表PPT展示表格

  无人值守停车场的学习过程（识别车辆过程）

设计意图或师生互动

教师帮助学生理解学习——建模——应用的具体过程，然后让学生描述无人值守停车场的原理，锻炼学生举一反三、知识迁移的能力

三、活动实践

1、活动要求和过程：

打开软件（打开在线网址“慧编程网页版”https://ide.makeblock.com/）

——添加扩展“机器学习”——训练模型{样本1：输入名称——“学习”进行拍摄；样本2：同上（改变角度或形态）}

——使用模型，识别物体——编写程序

2、任务方法视频演示

3、学生练习，完成一次训练模型演示。

设计意图或师生互动

边观看微课边讲解，最终达到让学生理解机器学习的过程和原理。

学生看完训练模型的视频演示后，自主摸索，让学生自己上台尝试训练模型和识别物体，体验机器学习过程。

四、分享与交流

结合智能应用，说一说机器学习的过程

PPT展示智能应用的案例

五、总结梳理

初识人工智能

人类 观察——学习 机器     

归纳 ——建模

识别——应用

观察更多特征

学习更多角度  

作业布置

试一试识别其他多种物体，调整模型的不同角度形态，录入更多数据，使识别更精准。

课后反思

本节理解机器的学习原理是难点，让学生先通过体会自己学习的过程，这样再迁移到机器学习上才比较容易共情，同时加入适当的梳理和总结，学生会感觉人工智能的原理自己并不陌生，人工智能的距离也与自己并不遥远。

板书设计

初识人工智能