川教版（2019）五年级下学期信息技术初识人工智能--拯救小鸟-图像识别技术初体验（教案）

初识人工智能 --拯救小鸟-图像识别技术初体验 一、设计思想 信息技术飞速发展，人工智能迅速崛起，它的发展将深刻改变人类社会生活、改变世界。未来是人工智能的时代，随着全球各国对人工智能的重视，人工智能已上升到国家战略，人工智能教育更要从“娃娃”抓起。而编程作为人类与计算机沟通的工具，是未来必备的能力之一，世界各国已经将编程教育作为基础学科。 本课使用的人工智能套件支持图形化编程，可以实现基础的AI需求，制作视觉识别或语音识别的简单应用，适用于青少年的编程教育和人工智能教育，打开智能世界。 本课是以生活中会遇到的问题作为问题解决的对象，通过具体问题-具体分析-逐个解决的形式贯穿整堂课，使用基于问题解决的教学方法，引导学生思考，借助网络教学平台（腾讯青少年人工智能学习平台）进行自主学习，体验人工智能的视觉识别技术并通过编程完成智能灭鼠屋的制作，解决“拯救小鸟”的问题，并对人工智能应用进行畅想。通过这样的课程逐步培养学生的观察能力以及获取信息、处理信息和应用信息的能力，从而提升学生的计算思维和创新思维。 二、教材分析 《新一代人工智能发展规划》针对我国人工智能教育的现状提出了明确而具体的要求，指出：目前人工智能已经成为国际竞争的新焦点，应该逐步开展全民智能教育项目，在中小学阶段要设置人工智能相关课程、逐步推广编程教育、建设人工智能学科，培养复合型人才，形成我国人工智能人才高地。这一要求表明，人工智能的发展已是大势所趋，未来所有行业都将随着人工智能的发展带来不断的升级与变革，中小学生教育必须紧跟时代潮流，这也是整个世界未来发展趋向的根本要求。 本节课主要内容是，基于真实的生活情境，以应用人工智能拯救误食老鼠药的小鸟为主线。课中以游戏闯关的形式进行，设置三个学习任务，从理论到实践应用，逐一突破： 1. 初步了解图像识别技术的实现过程； 2. 通过编程调用物体识别模型，实现物体识别的功能； 3. 使用条件判断语句对识别结果进行判断，体验图像识别技术的应用。 三、学生分析 （一）学生的心理特征 本节课的教学对象是小学五年级的学生，他们思维活跃，好奇自信，但自控能力欠缺。而信息技术教学活动要求学生要有较高的自觉性和良好的学习习惯，才能完成规定的学习任务。 本课例在学生利用腾讯青少年人工智能学习平台进行自主学习、合作探究。在创作的过程中，教师通过巡视、指导、调控课堂秩序的方式来帮助学生完成学习任务，目的是在教学过程中既注意培养学生的意志品格，又注意训练学生的行为习惯，增强学生自主学习、合作学习、勇于创新、不懈探究的学习意识。当然，这都是长期、系统而细致的工作。 （二）学生现有的知识结构 小学五年级的学生，他们具备操作计算机的一般技能、一定的自学能力和图形化编程基础，能以小组合作的方式完成具有创意的任务。本课是“人工智能———视觉识别技术”人工智能应用课，对于已经具备以上技能的高年级学生来说，学习本课内容难度适中。 （三）学生的认知规律 小学五年级学生的学习认知规律是：由表及里，由感性到理性，由具体到抽象，由理解到应用。本课的教学内容中，第一步是借助腾讯青少年人工智能学习平台（下文称学习平台），小组合作探究人工智能和图像识别的相关理论知识并完成在线互动问答；第二步是根据学习平台中的知识锦囊，将所需的硬件组装并连接到电脑，补充完整程序再运行到设备中，使硬件具备识别物体的功能；第三步借助学习平台，继续完善程序，实现条件判断的功能，即识别到小鸟的时候作出转动舵机的反应；第四步，组织学生讨论如何进一步完善灭鼠屋的功能，启发学生对人工智能和图像识别技术创造性应用的思考，逐步培养学生的创新意识；整个探究过程学生 ... ...