小学科学苏教版 (2017)五年级上册20 大脑的开发与利用优秀ppt课件

苏教版小学科学五年级上册

《大脑的开发与利用》教学设计

【教学目标】

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。

【教学重点】

了解人们对脑科学知识的运用。

【教学难点】

用图形表征建立事物的联系。

【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。

【教学时间】

1课时

【教学过程设计】

一、新课导入

1.谈话：我们知道人的大脑非常强大，功能众多，负责各种认知和思维活动，还负责管理人的情绪和运动。科学家一直在研究大脑。今天这节课，我们就来关注一下现阶段大脑的开发与利用情况。

2、揭示课题：今天我们就来探究《大脑的开发与利用》。

［设计意图：通过复习引入，直击本课研究内容。]

二、什么是脑科学

师讲解：脑科学，狭义的讲就是研究神经的科学；广义的讲是研究脑的结构和功能的科学。脑疾病研究、大脑的开发与利用等都属于脑科学的研究范畴。

三、怎样建立知识网络

师讲解：科学家一直在用多种方法研究大脑,脑科学的研究成果很多，这些成果为我们有效的学习科学知识打下了基础、提供了捷径。例如,我们要想有效地掌握大脑的功能，就可以利用气泡图来建立知识网络；要想把人类认识地球的历程展现出来，就可以用鱼骨图来建立知识网络。

师：接下来，我们就具体学习如何利用气泡图、鱼骨图建立知识网络。

1、用气泡图展现大脑功能

师讲解：气泡图，一般在中间写中心词或放表示中心内容的图片，在周围写描述中心词的词汇。

师：提问，如何用用气泡图展现大脑功能呢？

生：讨论、交流、汇报。

师补充：将大脑的各功能表示出来，各功能之间是并列关系。我们也可以根据需要，增补（书写、语言、认知、情绪、思考）或删减大脑的功能。

2、用鱼骨图展现人类对地球的认识历程

师出示鱼骨图讲解：鱼骨图，顾名思义，像鱼的骨架。

师：用鱼骨图把人类对地球的认识历程展现出来。在鱼骨图中，从“尾”向“头”的方向，按时间顺序将人类在不同阶段对地球的认识填入鱼骨图中。

生：讨论、交流、汇报。

［设计意图：为了让学生了解思维导图的作用，以较简单的气泡图、鱼骨图为例，借助讨论大脑功能图和人类对地球的认识历程图是怎样将相关知识联系起来的活动，从关联的角度出发，让学生体会思维导图的特点和作用。并能初步掌握思维导图的制作方法和使用方法。]

四、认识人工智能

1、什么是人工智能？

师播放视频，学生观看视频，说说什么是人工智能？

师生小结：人工智能是一门模拟、延伸和扩展人类大脑功能的新技术。开发出的智能机器人不同于完成重复任务的简单机器人,在被植入学习程序后,智能机器人可以模拟人类的思维,拥有一定的发现问题和解决问题的能力。

2、人工智能与围棋。

师讲解：阿尔法围棋，是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人，其主要工作原理是“深度学习”。目前，围棋界公认阿尔法围棋的棋力已经超过人类职业围棋顶尖水平。

3、人工智能与足球。

师讲解：人工智能踢足球不同于电脑模拟足球赛事，它既需要人工智能的程序，还需要类人型的机器人实体。目前这项技术还处于初级阶段，因为足球运动需要瞬间的身体控制、持久的技术稳定性以及及时领悟战术的赛场阅读能力，这些都是摆在机器人设计制造领域前难以逾越的鸿沟。

4、人工智能在未来可以做哪些事情？

生：讨论、交流、汇报。

生1：人工智能未来可运用在生产、生活、军事、航空航天等各领域。

生2：运用在生产方面：未来人工智能有望在传统农业转型中发挥重要作用。例如，通过遥感卫星、无人机等监测我国耕地的宏观和微观情况，由人工智能自动决定最合适的种植方案，并综合调度各类农用机械、设备完成方案的执行，从而最大限度解放农业生产力。在制造业中，人工智能将可以协助设计人员完成产品的设计，在理想情况下，可以很大程度上弥补中高端设计人员短缺的现状，从而大大提高制造业的产品设计能力。

生3：运用在生活方面：人工智能同样有望在教育、医疗、出行、物流等领域发挥巨大作用。例如，在教育方面，一个教育类人工智能系统可以承担知识性教育的任务，从而使教师能将精力更多地集中于对学生系统思维能力、创新实践能力的培养。在医疗方面，机器人可协助医务人员完成患者病情的初步筛查与分诊。在出行方面，无人驾驶已经取得了相当进展。在物流方面，物流机器人已可以很大程度替代手工分拣等。

生4：运用在军事方面：如：可以让无人作战车辆、无人坦克、无人潜航器、无人战斗机等作占装备在战场上拥有自主决策、自主寻路和自主检测目标的能力。在战场上发挥重要作用。

［设计意图：在科技的发展进程中，很多情况下想象发挥着推进剂的作用。安排学生畅想人工智能的发展前景和其在未来的广泛应用，激发学生进一步了解人工智能的兴趣。]

五、怎样保护我们的大脑

1、为什么要保护大脑？

师：请同学们阅读教材内容，思考：为什么要保护大脑？

生：讨论、交流、汇报。

生：研究发现，大脑是消耗人体能量最多的器官。它虽然只占体重的2.5%，却消耗着身体20%的能量和25%的氧气。大脑的不同部位负责不同的功能，一个区域长时间兴奋活跃，就会产生疲劳感，可能导致神经衰弱、记忆力减退。

2、怎样保护大脑？

师：保护大脑，你有哪些方法呢？阅读教材，并说明理由。

生：讨论、交流、汇报。

生1：(1)保证充足的睡眠。睡眠对大脑的休息很重要,10岁左右的儿童每天大约需要10小时的睡眠时间。

生2：(2)保持愉快的心情。保持愉快的心情也有利于大脑的健康,能提高学习和工作效率。

生3：(3)经常开窗通气.因为大脑的工作耗氧量大，经常开窗透气，能呼吸到室外更多的新鲜空气。

生4：(4)运动时戴头盔。因为大脑柔软，经不起撞击。

生5：(5)保持全面均衡的营养。因为大脑是人体消耗能量最多的器官。

生6：(6)看书时间长了要注意休息。因为看书时间太长会产生疲劳感，可能导致神经衰弱、记忆力减退。

生7：(7)加强体育锻炼。因为体育锻炼可以改善大脑的结构、生理和功能。

［设计意图：通过阅读资料，在“知其所以然”的过程中指导学生了解保护大脑的一些知识。学会运用和锻炼自己的大脑。]

六、课堂小结

这节课，我们初步了解了大脑的开发与利用，知道科学家一直在用多种方法研究大脑。通过本节课的学习，我们还认识了人工智能这门学科，知道了人工智能的特点以及未来的发展前景。懂得了我们的大脑非常重要，在日常生活中我们要积极的保护我们的大脑。

七、课后作业

    一、填空题

1、大脑虽然只占体重的2.5%，却消耗着身体（     ）%的能量和（     ）%的氧气。

2、智能机器人可以模拟人类的思维，拥有一定的（       ）问题和（       ）问题的通力。

二、判断题

1、人工智能是一门模拟、延伸和扩展人类大脑功能的新技术。（  ）          

2、读书可以消除大脑的疲劳、恢复大脑的功能。（   ）

3、人工智能指的就是机器人。（   ）

4、睡眠对大脑的休息很重要。（   ）

5、大脑的一个区域长时间兴奋活跃，就会产生疲劳感。（   ）

三、选择题

1、10岁左右的儿童每天大约需要（   ）小时的睡眠时间。

A．8        B．9          C．10

2、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．人工智能应用的领域比较广泛

C．人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟 

3、（   ）是消耗人体能量最多的器官。

A．大脑      B．心脏      C．胃

4、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

四、下面的做法,正确的在“（  ）”里画“√”,不正确的画“×”。

【板书设计】

 20.大脑的开发与利用