小學信息技術(shù)-人工智能第三課語音控制-小小火箭試驗場教學設(shè)計學情分析教材分析課后反思

《人工智能第三課語音控制——小小火箭試驗場》教學設(shè)計【教材分析】青島版五年級下冊向?qū)W生展現(xiàn)的是機器人、物聯(lián)網(wǎng)等前沿科技帶給生活的變化，培養(yǎng)學生理解、建構(gòu)和應(yīng)用信息技術(shù)知識、技能的能力。本課是市北區(qū)人工智能教育專題的第三課時，是學生學習了人工智能服務(wù)擴展語音交互模塊（朗讀、普通話識別……）的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的。本節(jié)課利用語音交互模塊與廣播命令的結(jié)合，實現(xiàn)角色的語音控制。對學生來講，這是節(jié)綜合性比較強的一課，有利于鍛煉學生思維整合能力?！緦W情分析】五年級的學生對圖形化編程有了一定的基礎(chǔ)，并且樂于接受、學習項目式的教學任務(wù)。本課圍繞火箭發(fā)射、降落展開，有利于激發(fā)學生學習興趣，可以幫助學生們整合已學過的知識?！窘虒W目標】1.通過教師講解和自主探究，理解“廣播——消息”機制的作用和使用方法。2.通過小組合作，整合“廣播”和“語音交互”，實現(xiàn)火箭運動的語音控制。3.通過觀看微視頻和小組探究，理解什么是隨機數(shù)，以及隨機數(shù)的使用方法。4.在合作探究中鍛煉合作能力和解決問題的能力。【教學重、難點】教學重點：了解“廣播——消息”機制的作用和使用方法。教學難點：整合“廣播”和“語音交互”，實現(xiàn)火箭運動的語音控制。【教學準備】教師使用的課件、學生mblock素材等；【教學設(shè)計】流程與目標學生學習內(nèi)容教師活動學生活動課堂導入激發(fā)學生學習興趣火箭攜帶北斗衛(wèi)星發(fā)射視頻。了解本節(jié)課獎勵規(guī)則。師：視頻中展示的是什么？今年6月，長征三號乙運載火箭，順利的將北斗系統(tǒng)最后一顆衛(wèi)星發(fā)射到太空，北斗三號完成組網(wǎng)。長征火箭完成使命后解體，消失在了人們的視線中。如今，為了節(jié)約成本中國科學家們抓緊研究可回收火箭技術(shù)。這堂課，讓我們成立火箭模擬實驗室，用編程知識實現(xiàn)火箭的回收吧。本節(jié)課積極回答問題和表現(xiàn)出色的小組可以獲得表揚貼，最終獲勝的小組獲得“火箭”勛章。觀看火箭發(fā)射視頻，了解本節(jié)課編程圍繞火箭發(fā)射、回收展開。明白獎勵規(guī)則任務(wù)一：火箭升空任務(wù)要求：下達“發(fā)射”消息后，火箭升空。廣播——消息機制。利用廣播指令實現(xiàn)“小戰(zhàn)士廣播發(fā)射后，火箭升空”。3.掌握“廣播”和“廣播并等待”的不同之處。讓我們先來看看這節(jié)課的小主人公——氣宇軒昂的“小戰(zhàn)士”。我們看看小戰(zhàn)士做了什么？（教師播放演示）這個短片中有幾個角色？角色間有什么聯(lián)系呢？生：小軍人發(fā)出“發(fā)射”指令，火箭收到指令升空?，F(xiàn)實生活中，火箭依靠無線電通訊接受命令，那么在編程中火箭是怎樣收到小軍人的指令的呢？生：廣播看來大家課下做過功課，在我們編程中，有“廣播——消息”機制，可以幫助我們實現(xiàn)這種功能。（板書）大家找一下“廣播”在哪里?？纯春蛷V播有關(guān)的積木命令有哪些？兩個廣播指令，一個接受指令。詢問學生：如果廣播“發(fā)射”新消息，應(yīng)該如何實現(xiàn)？學生嘗試點擊“新消息”自己輸入。思路分析：在剛才展示的程序中，誰廣播指令，誰接收指令呢？帶著你的思考，完成任務(wù)一：任務(wù)一：火箭升空任務(wù)要求：下達“發(fā)射”消息后，火箭升空。學生操作。哪位同學展示一下你的作品，并且說說你的設(shè)計思路。學生展示，分析腳本。師：火箭收到“發(fā)射”消息后升空。他用到了我們之前學過的“在一秒內(nèi)滑行到坐標位置”給你們小組貼上表揚卡。在編程過程中大家也注意到了廣播有兩個不同的命令“廣播”和“廣播并等待”。思考、完成連匹配題?？纯醋鰧α藳]有？思考示例程序如何實現(xiàn)找出“廣播”所在的模塊，和廣播有關(guān)的命令積木。理解“廣播——消息”機制，要有廣播消息的角色也要有接受的角色。自主探究，完成任務(wù)一。思考、完成連匹配題?！皬V播”和“廣播并等待”的不同之處。任務(wù)二：火箭回收任務(wù)要求：小軍人發(fā)送“降落”消息，火箭收到消息后返回。結(jié)合廣播命令，實現(xiàn)火箭的回收。過渡：火箭經(jīng)過大家的努力飛上了天空，那么如何實現(xiàn)火箭的回收呢？思考一下，誰來說說？很好，我們可以給他廣播新的指令，例如“降落”，火箭收到消息后回到初始的位置。下面大家自主探究，完成任務(wù)二：任務(wù)二：火箭回收任務(wù)要求：小軍人發(fā)送“降落”消息，火箭收到消息后返回。學生操作。完成了嗎，誰來展示一下你設(shè)計的火箭回收作品。我們看看這位同學的。演示腳本，進行分析。思考如何實現(xiàn)火箭的回收。自主探究完成任務(wù)二。任務(wù)三：火箭的語音控制任務(wù)要求：利用語音交互模塊，實現(xiàn)火箭升空降落的語音控制。利用廣播命令和語音交互（普通話識別）模塊，實現(xiàn)火箭升空、降落的語音控制?；鸺谖覀兊脑囼瀳隼锿瓿闪丝苫厥赵囼灒前l(fā)射和降落我們用到了當綠旗被點擊和當按下空格鍵，其實火箭發(fā)射是智能性很高的，我們的程序還可以改進，能否結(jié)合上節(jié)課的語音交互模塊，完成發(fā)射和降落的語音控制呢？（板書：語音交互）讓我們看看達成效果（播放視頻）小組討論一下，然后完成任務(wù)我給大家準備了小錦囊。任務(wù)三：火箭的語音控制任務(wù)要求：利用語音交互模塊，實現(xiàn)火箭升空降落的語音控制。時間到，那個小組展示一下你們是怎樣設(shè)計的？（展示程序、學生說說編程思路）師：當綠旗被點擊，識別普通話，然后廣播語音識別結(jié)果，（板書）這樣是不是簡化了程序。給你們小組加上獎勵貼。小組討論：如何結(jié)合上節(jié)課的語音交互模塊，完成發(fā)射和降落的語音控制。完成任務(wù)三。任務(wù)四：火箭降落至特定范圍任務(wù)要求：利用隨機數(shù)命令，設(shè)置火箭降落范圍。（X:-150——X：80）通過微視頻了解什么是隨機數(shù)。2.小組合作完成任務(wù)四：利用隨機數(shù)命令，設(shè)置火箭降落范圍。（X:-150——X：80）發(fā)揮想象力，創(chuàng)意作品。在實際操作中，火箭能不能準確回收到起落架上？往往火箭回收需要劃定一片安全區(qū)域，火箭會降落在這片區(qū)域的任意位置。給大家下發(fā)的學生素材上有一片黃褐色區(qū)域，這就是安全區(qū)（X：-150——X：80）。如何讓火箭降落在這片區(qū)域，這就給大家出了一個難題。我們先看一段微視頻。（板書：隨機數(shù)）看完微視頻是不是有了自己的想法，小組先討論一下，然后完成任務(wù)三。任務(wù)四：火箭降落至特定范圍任務(wù)要求：利用隨機數(shù)命令，設(shè)置火箭降落范圍。（X:-150——X：80）學生操作時間到。哪個小組展示一下你們組的作品？同學們將Y坐標和隨機數(shù)結(jié)合實現(xiàn)了火箭升空進入特定軌道范圍。沒有做完的繼續(xù)完成任務(wù)，做完的同學發(fā)揮想象力，豐富故事內(nèi)容，完善一下自己的作品吧！做完的小組可以邀請別的小組參觀一下你們的火箭發(fā)射試驗場！觀看微視頻，了解什么是隨機數(shù)。小組討論如何完成任務(wù)四：利用隨機數(shù)命令，設(shè)置火箭降落范圍。（X:-150——X：80）發(fā)揮想象力，創(chuàng)意作品。交流總結(jié)課堂評價交流分享愉快的編程時間總是過得很快，這堂課你學到了什么？學生發(fā)言。（板書總結(jié)）這堂課，經(jīng)過大家共同的努力我們實現(xiàn)了火箭的發(fā)射與回收、火箭的語音控制和將火箭送入特定軌道。學會了廣播-消息機制、掌握了語音交互模塊與廣播指令的結(jié)合，了解了什么是隨機數(shù)。大家都是小小科學家?，F(xiàn)在科技的發(fā)展速度就如同火箭一般，只有努力學習，不斷追趕才會走在世界科技的前沿！我們獲勝的小組是！讓我們祝賀他們。表述本節(jié)課學習內(nèi)容?！景鍟O(shè)計】小小火箭試驗場——人工智能教育第三課語音控制廣播——消息語音交互開始普通話識別語音識別結(jié)果隨機數(shù)在（）和（）之間取隨機數(shù)《人工智能第三課語音控制——小小火箭試驗場》學情分析五年級學生具備一定的編程基礎(chǔ)和具有一定的比較、歸納能力，是一個正處在抽象邏輯初步形成的階段，將瑣碎的編程知識歸納總結(jié)能力比較薄弱，所以設(shè)計教學情境非常重要。本課內(nèi)容貼近學生生活，學生能夠從中提高認知，獲得發(fā)展。本課設(shè)計結(jié)合年齡特征，以興趣為導向，利用火箭發(fā)射、回收、語音控制，將知識融合期中，能很好的激發(fā)學生的編程熱情，并且可以潛移默化的影響學生在生活中使用編程。本節(jié)課是在學生們學習了人工智能服務(wù)語音交互的基礎(chǔ)上進行的，是承上啟下的一節(jié)課。本節(jié)課整合了語音交互和廣播指令，讓學生們體驗到語音控制帶來的樂趣。由于本課內(nèi)容的重要性，所以根據(jù)學情分層進行任務(wù)挑戰(zhàn)，以學生為主體，層層遞進，不斷打開學生思考問題和解決問題的思路。本課利用任務(wù)驅(qū)動法，引導學生解決難題、習得知識，為后續(xù)編程打下堅實的基礎(chǔ)。最后放手學生進行創(chuàng)新編程，將課堂知識拓展延伸，激勵學生去發(fā)明、去創(chuàng)造，讓自己暢游在科技宇宙?！度斯ぶ悄艿谌n語音控制——小小火箭試驗場》效果分析一、教學目標定位準確、達成度較高。教師能從熱點科技入手，調(diào)動起學生的生活經(jīng)驗，回憶、交流自己了解到的火箭發(fā)射知識。任務(wù)設(shè)計圍繞火箭試射展開，每個活動設(shè)計都能較好的體現(xiàn)本節(jié)課的教學目標，且能圍繞教學目標開展活動，師生交流，生生互動，體現(xiàn)了生本課堂的教學理念。二、教學活動層次清晰，生動有趣。整個教學活動過程流暢、層次清晰，從課堂效果來看，教學活動的設(shè)計有利于發(fā)展學生思維，參與活動展示人數(shù)達到100%，學生樂于參與，思維活躍，情緒高漲，樂學善思，敢于創(chuàng)新和表達，從中體驗到了合作探究的快樂。最后的創(chuàng)意創(chuàng)新環(huán)節(jié)，學生們用編程知識制作了各式各樣的作品，激起了學生發(fā)明創(chuàng)造的熱情和欲望。學生們目不轉(zhuǎn)睛的注視，意猶未盡的表情，下課了學生們還依然沉浸在對科技的暢想中。三、多媒體合理運用，直觀形象。多媒體輔助教學，必須明確使用的目的。在這節(jié)課上能夠圍繞教學目標的達成，從學生的實際生活出發(fā)，充分借助交互式電子設(shè)備輔助課堂教學，及時呈現(xiàn)視頻、圖片等素材，創(chuàng)設(shè)生動的活動情境。在導課環(huán)節(jié)，長征火箭的發(fā)射直觀形象地激活學生思維。在任務(wù)三、四環(huán)節(jié)，任務(wù)達成效果的展示和微課的播放促進學生的合作學習，巧妙地起到了點撥作用和很好的教學效果，學生們積極參與、互動分享，深刻體驗到了人工智能方面語音交互帶來的魅力?！度斯ぶ悄艿谌n語音控制——小小火箭試驗場》教材分析青島版小學信息技術(shù)五年級下冊向?qū)W生展現(xiàn)的是機器人、物聯(lián)網(wǎng)等前沿科技帶給生活的變化，培養(yǎng)學生理解、建構(gòu)和應(yīng)用信息技術(shù)知識、技能的能力。在信息時代,學生有必要掌握編程知識，將腦海中的創(chuàng)意通過編程語言快速、輕松地實現(xiàn)。圖形化編程直觀、簡單、易讀，具有容易學習上手的特點，雖然程序語言簡潔但是可以完成很多復雜的任務(wù)，輕松解決科學計算、創(chuàng)意作品、機器學習等復雜問題。本課是市北區(qū)人工智能教育專題的第三課時，是學生學習了慧編程人工智能擴展服務(wù)語音交互模塊（朗讀、普通話識別……）的基礎(chǔ)上進行設(shè)計的。本節(jié)課以火箭發(fā)射、回收為主線，利用語音交互模塊與廣播命令的結(jié)合，實現(xiàn)角色的語音控制。同時，本節(jié)課還用到了“運動”、“隨機數(shù)”等知識，對學生來講，這是節(jié)綜合性比較強的一課，有利于鍛煉學生思維整合能力?！度斯ぶ悄艿谌n語音控制——小小火箭試驗場》評測練習任務(wù)一：火箭升空任務(wù)要求：利用“廣播——消息”命令，小戰(zhàn)士下達“發(fā)射”消息后，火箭升空。任務(wù)二：火箭回收任務(wù)要求：小軍人發(fā)送“降落”消息，火箭收到消息后返回。任務(wù)三：火箭的語音控制任務(wù)要求：利用語音交互模塊，實現(xiàn)火箭升空降落的語音控制。任務(wù)四：火箭降落至特定范圍任務(wù)要求：利用隨機數(shù)命令，設(shè)置火箭降落范圍。（X:-150——X：80）拓展練習發(fā)揮想象力，完善作品《人工智能第三課語音控制——小小火箭試驗場》課后反思本節(jié)課是圖形化編程教學課，同時添加了人工智能服務(wù)擴展中的語音交互模塊，實現(xiàn)了火箭的語音控制，讓學生體會到了人工智能編程帶來的興趣與魔力。本課按照“火箭升空”、“火箭降落”、“語音控制”、“降落至安全范圍”組織教學。這是為了讓編程更貼近于生活實際。這不僅會吸引學生的興趣，還能將學習任務(wù)具化到學生的頭腦中。這是一堂綜合性比較強的編程課，需要學生運用之前學的“動作”、“語音交互”等模塊中的命令，同時還要學習“廣播”、“隨機數(shù)”等新知識，要求學生有一定的編程基礎(chǔ)。本節(jié)課在任務(wù)設(shè)計上層層遞進，意在將學習的主動權(quán)還給學生，學生需要更多的探究和合作進行學習。如果基礎(chǔ)較差的學生，可能學習起來比較吃力，在任務(wù)設(shè)計上應(yīng)該再琢磨，再細化一下知識的講授。因為本節(jié)課內(nèi)容較多，留給學生分享的時間就比較少，其實有很多又創(chuàng)意的作品得不到展示，如果這堂課設(shè)計成2課時，時間會比較寬裕，學生會學的更扎實，就有更多的時間展示學生的作品，讓學生在分享中得到編程滿足感?！度斯ぶ悄艿谌n語音控制——小小火箭試驗場》課標分析信息技術(shù)的快速發(fā)展，重塑了人們溝通交流的時間觀念和空間觀念。不斷改變?nèi)藗兊乃季S與交往交模式，深刻影響人們的生活、工作與學習，已經(jīng)超越單純的技術(shù)工具價值，為當代社會注入了新的思想與文化內(nèi)涵。提升中國公民的信息素養(yǎng)，增強個體在信息社會的適應(yīng)力與創(chuàng)造力，對個人發(fā)展、國力增強、社會變革有著十分重大的意義。國務(wù)院于2017年頒布了(新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃)，明確提出“實施全民智能教育項目，在中小學階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育”。與此同時，中小學信息技術(shù)教學也來了重大變蘋:新頒布的《普通高中信息技術(shù)課程標準)中，計算思維是信息技術(shù)學科心素養(yǎng)之一，算法與程序計成為必修內(nèi)容，大幅度提高了人工智能與編程內(nèi)容的地位和