四年级上册《人工智能》《迎宾机器人》.docx

基于网络学习空间的人工智能项目式学习

——迎宾机器人

学校名称

执教老师

涉及学科

人工智能、美术、语文、思政

教学对象

小学四年级

教材版本

广州人工智能实验教材

课时数

4

一、案例概述

教育部2022新版信息科技课程标准明确要求教学要反映数字时代正确的育人方向，原理与实践应用并重，倡导真实性学习，强化素养导向。

我校是广州市人工智能课程改革实验校，已开展了3年的人工智能实验教育，在社团以项目式学习开展人工智能教学已有多个成功案例，希望将项目式学习推广到常规课堂。恰逢学校计划在六一期间开展教学成果展演活动，于是以此作为项目式学习真实情境，指导学生为活动制作迎宾机器人，开展项目式学习，落实新课程标准要求，提高学生的信息素养，并探索新技术支持下的跨学科项目式学习模式，促进教师的信息技术教

学应用能力提升。

二、教学理念

1、基于跨学科项目式教学理念。跨学科项目式学习是一种基于真实情境，用真实问题和任务驱动的综合性学习方式。学生在这种学习方式中面临各种困难、挑战、冲突，从发现问题，设计方案，到解决问题、完成项目式学习任务，使得学生主动学习知识，内化知识，并应用知识。本案例以学校真实活动情境引入，提出任务：设计与制作迎宾机器人。接着提出驱动任务：如何运用AI技术制作迎宾机器人？并进行问题分解，形成问题链和任务清单，经历项目设计、实践探究、外观制作、交流互评、作品迭代、学习总结六大步骤。课程将人工智能、语文、艺术、思政等多学科有机融合，体现的多学科思维和综合创新的思想。

2、线上线下融合教学理念。线上线下融合教学是一种基于“线上”和“线下”两种途径开展教学的教学模式。在这种教学模式中，“线上”的教学不是整个教学活动的辅助或者锦上添花，而是教学的必备活动；“线下”的教学不是传统课堂教学活动的照搬，而是基

于“线上”的前期学习成果而开展的更加深入的教学活动。本案例以umu互动平台构建网

络学习空间，设置探究学习任务和推送课件、微课等学习资源，支撑学生课前探究研学，并通过umu平台反馈学习情况，课中根据反馈组织精准教学活动，同时运用线上信息收集、评价反馈、展示交流等途径提高学习效率。

3、基于素养导向多元评价理念。在学生学习过程中，以培养学生素养为目标，从多个方面全面、客观地评价学生的综合素养和能力。在评价方式上强调多元的评价方法，如考试、作业、课堂表现、实践经验、小组讨论、作品展示等多种形式，旨在更全面地了解学生的学习状况，促进他们的全面发展。本案例从传统的知识评价转向素养评价，结合网络问卷组织学生进行学习自评、互评，及时反馈结果，让评价更高效；通过项目计划书、任务清单管理等过程性等材料，促进教师总结评价；学生通过ppt、作品展示等

形式现场展示，同学点评和评分，让评价更全面和直观。

三、教材与教学内容分析（划分知识点）

《迎宾机器人》是九年义务教育地方教材四年级上册《人工智能》的内容，主要内容如下图：

迎宾机器人 迎宾机器人

基本结构 工作原理

迎宾机器人

利用开源硬 利用开源硬

件编程实现 件编程实现

语音合成 人脸检测

迎宾机器人主要包括人脸检测和语音合成两大功能，通过人脸检测知道有人靠近和人脸离开，语音合成技术可以实现人机交流。使用开源硬件实现人脸检测和语音合成是人工智能重要的技术应用，在生活中比较广泛，让学生学习本课既能提高学生对人工智

能的兴趣，又能加深对人工智能的认识，有利于促进学生对人工智能的学习。

四、教学目标

学科核心素养

教学目标

信息意识

在真实的学习情境中，自主探究，学习迎宾机器人的工作原理，

能动手设计与制作作品解决生活中遇到的问题，具有自主学习并

利用人工智能技术去解决问题的意识。

计算思维

经历项目设计、实践探究、外观制作、交流互评、作品迭代、学

习总结的过程，合理设计与修改完善程序，初步形成利用程序设计解决实际生活问题的思维。

数字化学习与创新

能够利用数字媒体等学习资源，解决学习中遇到的困难，理解迎宾机器人的基本结构和工作原理，学会用编程实现人脸检测和语音合成等迎宾机器人主要功能，并利用数字媒体进行作品的展示

交流。

信息社会责任

通过制作迎宾机器人的过程，增强用人工智能技术帮助身边的人解决问题的愿望和服务社会的责任，运用人工智能技术改善社会生活、振兴中华的民族责任。

教学重点：使用掌控板、AI视觉识别传感器和语音合成模块实现人脸检测和语音合成。教学难点：根据实际问题，使用AI技术设计机器人并解决问题。

五、学习者特征分析

六、教学总体思路与策略

1、开展跨学科项目式学习。为了让学生更好掌握本课内容，本案例联合人工智能、美术、语文三个学科教师共同设计项目式学习模式组织教学。本案例主要以项目启动、制订方案和计划、探究实践、成果展示与评价、反思与总结五个基本流程开展，设计了项目