资源简介

优秀课例 小学人工智能《小型植物养护系统》
课名：《小型植物养护系统(第1课时)》
年级：六年级
01
教学背景分析
结合学校开设的人工智能课程及植物养护主题课程，学生通过前期调查分析，了解了不同植物的生长习性。本节课，学生将编程实现植物养护系统的具体功能，能够根据不同植物的生长习性进行智能浇灌。通过本次项目活动启发学生对未来人工智能在生活中的运用展开新思路和设想，也激发了学生运用学科知识解决生活问题的信息意识。
02
学习目标及重难点
一、学习目标
1.基于对无人养护植物的现实问题，将问题进行分析、抽象，提炼出实现自动浇灌的基本工作流程，并完成程序编写。
2.掌握人工智能中相关教学编程模块的基本知识，并实现不同植物的智能浇灌功能。
3.通过观看视频，了解智慧农业在生活中的应用。
4.畅想智慧农业的未来，引导学生树立爱学习爱探究的意识。
二、学习重难点
1.学习重点
（1）通过流程梳理，编程实现养护系统的自动浇灌功能。
（2）掌握人工智能中相关编程模块的基本知识，以实现不同植物的智能浇灌功能。
2.学习难点
掌握人工智能中相关编程模块的基本知识，以实现不同植物的智能浇灌功能。
03
教学理念与方法
本节课采用项目式学习，从植物无人养护的生活实际出发，引出学习任务，使用人工智能技术实现植物的智能养护。课堂中，放手让学生去分析、去尝试、去探究，探究过程中遇到问题，引导学生互帮互助，在合作交流中解决问题，并在汇报展示中共享学习的方法。课堂遵循“体验式学习为主”的理念，使用自主学习、合作学习、探究学习的方式进行教学。
04
课前准备
教材，教学课件，学习单，平板电脑，“未来派I”硬件套装，植物，视频1《图像识别的基本工作原理》，视频2《智慧农业的应用》。
05
教学过程
环节一：情境感知
教师活动：
1.展示十一过后校园植物的生长情况照片，请学生结合生活经验，说一说如何利用人工智能设备为植物搭建一个更好地养殖环境。
2.确定项目主题：小型植物养护系统。
学生活动：
1.认真倾听，回答老师的问题。
2.了解项目活动主题。
设计意图：通过生活中真实的情境出发，激发学生的学习兴趣，唤醒学生用人工智能的思维解决问题的意识。
环节二：实践体验（一）养护系统的自动浇灌
教师活动：
1. 四人小组，头脑风暴，以共同梳理《小型植物养护系统》的工作流程。
2. 展示小组流程图，确定植物养护系统自动浇灌的基本工作流程。
3. 引导学生展开实践探究，完成植物养护系统的自动浇灌功能。
引导学生进行作品展示，其他小组学生对展示作品进行点评。
学生活动：
1. 小组头脑风暴，设计《小型植物养护系统》。
2. 逐步梳理出程序流程。
3. 实践完成植物养护系统的自动浇灌功能。
4. 展示小组作品，并评价别组作品，指出优点及可优化部分。
设计意图：学生通过小组交流讨论，制定方案，培养学生沟通合作和问题解决能力，并在分析交流过程中帮助学生梳理程序流程，为搭建程序奠定基础。
环节三：实践体验（二）养护系统的智能浇灌
教师活动：
1. 提问：当前每组设计的养护系统只能适用于某种特定的植物，如何设计适用于多种植物的智能养护系统。
2. 启发思考：如何能让植物养护系统“认出”不同类型的植物。
3. 视频展示：图像识别的基本工作流程。
4. 结合图像识别的工作流程，完善植物养护系统的工作流程图。
5.小组合作，共同实现植物养护系统的程序优化，实现植物养护系统的智能浇灌功能。
学生活动：
1. 小组头脑风暴，思考植物养护系统的优化。
2. 思考如何让植物养护系统“认出”不同的植物。
3. 观看“图像识别”视频，了解图像识别的原理。
4. 小组头脑风暴，梳理植物养护系统优化后的工作流程，修改流程图。
5.完善程序代码。
设计意图：学生尝试从解决一个问题的系统设计，迁移应用到解决一类问题的系统设计。同时学生通过图像识别验证实验，了解其背后的原理及工作流程，更容易被学生所理解。
环节四：交流展示
教师活动：
展示方式：小组上台展示，并从作品识别准确度、可以改进的方面等方面进行点评。
学生活动：
以小组为单位展示作品，组间学生认真听讲，并提出修改意见。
设计意图：为学生提供交流展示的机会，学生的思想火花得到碰撞，引导学生学会欣赏别人的长处并及时修改自己的不足。
环节五：拓展延伸
教师活动：
1. 观看智慧农业的视频，感受人工智能给生活带来的便利。
2.总结目前智慧农业的发展，引导畅想未来智慧农业，展开讨论，引导学生努力学习，突破技术瓶颈。
学生活动：
学生认识到技术的优缺点，树立科技强国的意识，努力学习突破技术的瓶颈。
设计意图：引导学生辨证的看待人工智能技术给生活带来的影响，进一步激发用人工智能技术解决实际问题的兴趣。
06
教学反思
本课教学重难点的落实，建立在真实的问题情境中,实现了真实情境与学科知识的完美融合。学生既能够在交流讨论中了解图像识别技术，又能将课堂所学应用于实际生活的问题解决中去，促进学生在课堂中学以致用，促进学生深度学习。学生在项目实践过程中，感受智慧农业的飞速发展，建立自豪感和技术转变未来的意识。
一、纵观教学目标，课堂环节恰是正好
《小型植物养护系统》是一节综合应用课，是中央电教馆小学人工智能下册第三章 《小小创想家》单元的第二课。为更好地落实教学目标，我将本课设计为以下五个教学环节，分别是提出真实问题，确定项目主题；针对桌上植物，设计自动浇灌功能的植物养护系统；优化系统，设计智能浇灌功能的植物养护系统；作品交流展示；了解智慧农业，展望未来。
整个教学环节有层次和梯度，更符合学生的认知，学生既能够在课堂教学中综合性的运用之前所学的知识，同时也能够逐层递进地完整本课的项目实践。
二、横看课堂呈现，素养培养落地有声
本堂课以学生为中心，教师在课堂教学中起到引导的作用。学生能够在项目实践过程中，小组合作，在流程梳理和学习单的引领下，完成项目实践。学生在整堂课中，计算思维、数字化学习与创新能力、小组合作能力、信息社会与责任意识等都得到了提升。
三、再察教学成效，学生用作品说话
如何查看了解学生对于本课的学习成效呢？教师引导学生进行作品展示，上课的学生都能在小组合作的形式下，完成本课的项目实践。同时她们能够辩证地看待其他组同学的作品，因此我觉得本次的综合应用课，学生切实的掌握了本课的教学重难点，完成了教学目标。
四、后看教学评价，评价贯穿课堂始终
评价的目的是以评促教，以评促学。教师在本课教学中，充分落实了这一教学理念。教师能够及时对学生的课堂回答进行点评。同时学生能够对其他组的作品进行优缺点的点评，既能够促进项目的优化，推动课堂教学，同时也能够帮助别组的学生完善自己的项目作品。除此之外，教师运用科大讯飞的智慧课堂引导学生展开讨论，学生除了能够完成自己的答题之外，还能够看到别的同学的回答，进行点赞和评价，课堂评价实时生成。在课堂结束之后，教师又能够引导学生对整堂课进行一个综合性的评价，自评与师评的方式引导学生全面考察课堂学习效果，为后期的课堂学习提供改进的方向。

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