小学信息技术-人工智能第三课语音控制-小小火箭试验场教学设计学情分析教材分析课后反思

《人工智能第三课语音控制——小小火箭试验场》教学设计【教材分析】青岛版五年级下册向学生展现的是机器人、物联网等前沿科技带给生活的变化，培养学生理解、建构和应用信息技术知识、技能的能力。本课是市北区人工智能教育专题的第三课时，是学生学习了人工智能服务扩展语音交互模块（朗读、普通话识别……）的基础上进行设计的。本节课利用语音交互模块与广播命令的结合，实现角色的语音控制。对学生来讲，这是节综合性比较强的一课，有利于锻炼学生思维整合能力。【学情分析】五年级的学生对图形化编程有了一定的基础，并且乐于接受、学习项目式的教学任务。本课围绕火箭发射、降落展开，有利于激发学生学习兴趣，可以帮助学生们整合已学过的知识。【教学目标】1.通过教师讲解和自主探究，理解“广播——消息”机制的作用和使用方法。2.通过小组合作，整合“广播”和“语音交互”，实现火箭运动的语音控制。3.通过观看微视频和小组探究，理解什么是随机数，以及随机数的使用方法。4.在合作探究中锻炼合作能力和解决问题的能力。【教学重、难点】教学重点：了解“广播——消息”机制的作用和使用方法。教学难点：整合“广播”和“语音交互”，实现火箭运动的语音控制。【教学准备】教师使用的课件、学生mblock素材等；【教学设计】流程与目标学生学习内容教师活动学生活动课堂导入激发学生学习兴趣火箭携带北斗卫星发射视频。了解本节课奖励规则。师：视频中展示的是什么？今年6月，长征三号乙运载火箭，顺利的将北斗系统最后一颗卫星发射到太空，北斗三号完成组网。长征火箭完成使命后解体，消失在了人们的视线中。如今，为了节约成本中国科学家们抓紧研究可回收火箭技术。这堂课，让我们成立火箭模拟实验室，用编程知识实现火箭的回收吧。本节课积极回答问题和表现出色的小组可以获得表扬贴，最终获胜的小组获得“火箭”勋章。观看火箭发射视频，了解本节课编程围绕火箭发射、回收展开。明白奖励规则任务一：火箭升空任务要求：下达“发射”消息后，火箭升空。广播——消息机制。利用广播指令实现“小战士广播发射后，火箭升空”。3.掌握“广播”和“广播并等待”的不同之处。让我们先来看看这节课的小主人公——气宇轩昂的“小战士”。我们看看小战士做了什么？（教师播放演示）这个短片中有几个角色？角色间有什么联系呢？生：小军人发出“发射”指令，火箭收到指令升空。现实生活中，火箭依靠无线电通讯接受命令，那么在编程中火箭是怎样收到小军人的指令的呢？生：广播看来大家课下做过功课，在我们编程中，有“广播——消息”机制，可以帮助我们实现这种功能。（板书）大家找一下“广播”在哪里。看看和广播有关的积木命令有哪些？两个广播指令，一个接受指令。询问学生：如果广播“发射”新消息，应该如何实现？学生尝试点击“新消息”自己输入。思路分析：在刚才展示的程序中，谁广播指令，谁接收指令呢？带着你的思考，完成任务一：任务一：火箭升空任务要求：下达“发射”消息后，火箭升空。学生操作。哪位同学展示一下你的作品，并且说说你的设计思路。学生展示，分析脚本。师：火箭收到“发射”消息后升空。他用到了我们之前学过的“在一秒内滑行到坐标位置”给你们小组贴上表扬卡。在编程过程中大家也注意到了广播有两个不同的命令“广播”和“广播并等待”。思考、完成连匹配题。看看做对了没有？思考示例程序如何实现找出“广播”所在的模块，和广播有关的命令积木。理解“广播——消息”机制，要有广播消息的角色也要有接受的角色。自主探究，完成任务一。思考、完成连匹配题。“广播”和“广播并等待”的不同之处。任务二：火箭回收任务要求：小军人发送“降落”消息，火箭收到消息后返回。结合广播命令，实现火箭的回收。过渡：火箭经过大家的努力飞上了天空，那么如何实现火箭的回收呢？思考一下，谁来说说？很好，我们可以给他广播新的指令，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，完成任务二：任务二：火箭回收任务要求：小军人发送“降落”消息，火箭收到消息后返回。学生操作。完成了吗，谁来展示一下你设计的火箭回收作品。我们看看这位同学的。演示脚本，进行分析。思考如何实现火箭的回收。自主探究完成任务二。任务三：火箭的语音控制任务要求：利用语音交互模块，实现火箭升空降落的语音控制。利用广播命令和语音交互（普通话识别）模块，实现火箭升空、降落的语音控制。火箭在我们的试验场里完成了可回收试验，但是发射和降落我们用到了当绿旗被点击和当按下空格键，其实火箭发射是智能性很高的，我们的程序还可以改进，能否结合上节课的语音交互模块，完成发射和降落的语音控制呢？（板书：语音交互）让我们看看达成效果（播放视频）小组讨论一下，然后完成任务我给大家准备了小锦囊。任务三：火箭的语音控制任务要求：利用语音交互模块，实现火箭升空降落的语音控制。时间到，那个小组展示一下你们是怎样设计的？（展示程序、学生说说编程思路）师：当绿旗被点击，识别普通话，然后广播语音识别结果，（板书）这样是不是简化了程序。给你们小组加上奖励贴。小组讨论：如何结合上节课的语音交互模块，完成发射和降落的语音控制。完成任务三。任务四：火箭降落至特定范围任务要求：利用随机数命令，设置火箭降落范围。（X:-150——X：80）通过微视频了解什么是随机数。2.小组合作完成任务四：利用随机数命令，设置火箭降落范围。（X:-150——X：80）发挥想象力，创意作品。在实际操作中，火箭能不能准确回收到起落架上？往往火箭回收需要划定一片安全区域，火箭会降落在这片区域的任意位置。给大家下发的学生素材上有一片黄褐色区域，这就是安全区（X：-150——X：80）。如何让火箭降落在这片区域，这就给大家出了一个难题。我们先看一段微视频。（板书：随机数）看完微视频是不是有了自己的想法，小组先讨论一下，然后完成任务三。任务四：火箭降落至特定范围任务要求：利用随机数命令，设置火箭降落范围。（X:-150——X：80）学生操作时间到。哪个小组展示一下你们组的作品？同学们将Y坐标和随机数结合实现了火箭升空进入特定轨道范围。没有做完的继续完成任务，做完的同学发挥想象力，丰富故事内容，完善一下自己的作品吧！做完的小组可以邀请别的小组参观一下你们的火箭发射试验场！观看微视频，了解什么是随机数。小组讨论如何完成任务四：利用随机数命令，设置火箭降落范围。（X:-150——X：80）发挥想象力，创意作品。交流总结课堂评价交流分享愉快的编程时间总是过得很快，这堂课你学到了什么？学生发言。（板书总结）这堂课，经过大家共同的努力我们实现了火箭的发射与回收、火箭的语音控制和将火箭送入特定轨道。学会了广播-消息机制、掌握了语音交互模块与广播指令的结合，了解了什么是随机数。大家都是小小科学家。现在科技的发展速度就如同火箭一般，只有努力学习，不断追赶才会走在世界科技的前沿！我们获胜的小组是！让我们祝贺他们。表述本节课学习内容。【板书设计】小小火箭试验场——人工智能教育第三课语音控制广播——消息语音交互开始普通话识别语音识别结果随机数在（）和（）之间取随机数《人工智能第三课语音控制——小小火箭试验场》学情分析五年级学生具备一定的编程基础和具有一定的比较、归纳能力，是一个正处在抽象逻辑初步形成的阶段，将琐碎的编程知识归纳总结能力比较薄弱，所以设计教学情境非常重要。本课内容贴近学生生活，学生能够从中提高认知，获得发展。本课设计结合年龄特征，以兴趣为导向，利用火箭发射、回收、语音控制，将知识融合期中，能很好的激发学生的编程热情，并且可以潜移默化的影响学生在生活中使用编程。本节课是在学生们学习了人工智能服务语音交互的基础上进行的，是承上启下的一节课。本节课整合了语音交互和广播指令，让学生们体验到语音控制带来的乐趣。由于本课内容的重要性，所以根据学情分层进行任务挑战，以学生为主体，层层递进，不断打开学生思考问题和解决问题的思路。本课利用任务驱动法，引导学生解决难题、习得知识，为后续编程打下坚实的基础。最后放手学生进行创新编程，将课堂知识拓展延伸，激励学生去发明、去创造，让自己畅游在科技宇宙。《人工智能第三课语音控制——小小火箭试验场》效果分析一、教学目标定位准确、达成度较高。教师能从热点科技入手，调动起学生的生活经验，回忆、交流自己了解到的火箭发射知识。任务设计围绕火箭试射展开，每个活动设计都能较好的体现本节课的教学目标，且能围绕教学目标开展活动，师生交流，生生互动，体现了生本课堂的教学理念。二、教学活动层次清晰，生动有趣。整个教学活动过程流畅、层次清晰，从课堂效果来看，教学活动的设计有利于发展学生思维，参与活动展示人数达到100%，学生乐于参与，思维活跃，情绪高涨，乐学善思，敢于创新和表达，从中体验到了合作探究的快乐。最后的创意创新环节，学生们用编程知识制作了各式各样的作品，激起了学生发明创造的热情和欲望。学生们目不转睛的注视，意犹未尽的表情，下课了学生们还依然沉浸在对科技的畅想中。三、多媒体合理运用，直观形象。多媒体辅助教学，必须明确使用的目的。在这节课上能够围绕教学目标的达成，从学生的实际生活出发，充分借助交互式电子设备辅助课堂教学，及时呈现视频、图片等素材，创设生动的活动情境。在导课环节，长征火箭的发射直观形象地激活学生思维。在任务三、四环节，任务达成效果的展示和微课的播放促进学生的合作学习，巧妙地起到了点拨作用和很好的教学效果，学生们积极参与、互动分享，深刻体验到了人工智能方面语音交互带来的魅力。《人工智能第三课语音控制——小小火箭试验场》教材分析青岛版小学信息技术五年级下册向学生展现的是机器人、物联网等前沿科技带给生活的变化，培养学生理解、建构和应用信息技术知识、技能的能力。在信息时代,学生有必要掌握编程知识，将脑海中的创意通过编程语言快速、轻松地实现。图形化编程直观、简单、易读，具有容易学习上手的特点，虽然程序语言简洁但是可以完成很多复杂的任务，轻松解决科学计算、创意作品、机器学习等复杂问题。本课是市北区人工智能教育专题的第三课时，是学生学习了慧编程人工智能扩展服务语音交互模块（朗读、普通话识别……）的基础上进行设计的。本节课以火箭发射、回收为主线，利用语音交互模块与广播命令的结合，实现角色的语音控制。同时，本节课还用到了“运动”、“随机数”等知识，对学生来讲，这是节综合性比较强的一课，有利于锻炼学生思维整合能力。《人工智能第三课语音控制——小小火箭试验场》评测练习任务一：火箭升空任务要求：利用“广播——消息”命令，小战士下达“发射”消息后，火箭升空。任务二：火箭回收任务要求：小军人发送“降落”消息，火箭收到消息后返回。任务三：火箭的语音控制任务要求：利用语音交互模块，实现火箭升空降落的语音控制。任务四：火箭降落至特定范围任务要求：利用随机数命令，设置火箭降落范围。（X:-150——X：80）拓展练习发挥想象力，完善作品《人工智能第三课语音控制——小小火箭试验场》课后反思本节课是图形化编程教学课，同时添加了人工智能服务扩展中的语音交互模块，实现了火箭的语音控制，让学生体会到了人工智能编程带来的兴趣与魔力。本课按照“火箭升空”、“火箭降落”、“语音控制”、“降落至安全范围”组织教学。这是为了让编程更贴近于生活实际。这不仅会吸引学生的兴趣，还能将学习任务具化到学生的头脑中。这是一堂综合性比较强的编程课，需要学生运用之前学的“动作”、“语音交互”等模块中的命令，同时还要学习“广播”、“随机数”等新知识，要求学生有一定的编程基础。本节课在任务设计上层层递进，意在将学习的主动权还给学生，学生需要更多的探究和合作进行学习。如果基础较差的学生，可能学习起来比较吃力，在任务设计上应该再琢磨，再细化一下知识的讲授。因为本节课内容较多，留给学生分享的时间就比较少，其实有很多又创意的作品得不到展示，如果这堂课设计成2课时，时间会比较宽裕，学生会学的更扎实，就有更多的时间展示学生的作品，让学生在分享中得到编程满足感。《人工智能第三课语音控制——小小火箭试验场》课标分析信息技术的快速发展，重塑了人们沟通交流的时间观念和空间观念。不断改变人们的思维与交往交模式，深刻影响人们的生活、工作与学习，已经超越单纯的技术工具价值，为当代社会注入了新的思想与文化内涵。提升中国公民的信息素养，增强个体在信息社会的适应力与创造力，对个人发展、国力增强、社会变革有着十分重大的意义。国务院于2017年颁布了(新一代人工智能发展规划)，明确提出“实施全民智能教育项目，在中小学阶段设置人工智能相关课程，逐步推广编程教育”。与此同时，中小学信息技术教学也来了重大变苹:新颁布的《普通高中信息技术课程标准)中，计算思维是信息技术学科心素养之一，算法与程序计成为必修内容，大幅度提高了人工智能与编程内容的地位和