第五單元第3課時《探秘人工智能-“關愛老人之智能養(yǎng)老”項目實施》教學設計 2023-2024學年教科版（2019）高中信息技術必修1

第五單元第3課時《探秘人工智能—“關愛老人之智能養(yǎng)老”項目實施》教學設計2023—2024學年教科版（2019）高中信息技術必修1授課內容授課時數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點授課時間教學內容教材：2023—2024學年教科版（2019）高中信息技術必修1

內容：《探秘人工智能—“關愛老人之智能養(yǎng)老”項目實施》

本節(jié)課將圍繞人工智能在養(yǎng)老領域的應用展開，通過案例分析、實踐操作等方式，讓學生了解智能養(yǎng)老的概念、技術原理以及實施方法。重點講解“關愛老人之智能養(yǎng)老”項目的具體實施步驟，包括需求分析、技術選型、系統(tǒng)設計、實施與調試等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學生運用信息技術解決實際問題的能力。核心素養(yǎng)目標分析學習者分析1.學生已經掌握了哪些相關知識：

學生在進入本節(jié)課之前，已經學習了信息技術的基礎知識，包括計算機硬件、軟件、網(wǎng)絡等基本概念，以及簡單的編程和數(shù)據(jù)處理技能。他們可能對人工智能有一定的了解，但具體到智能養(yǎng)老領域的應用可能較為陌生。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

高中生對新興技術和未來科技通常表現(xiàn)出較高的興趣，他們對人工智能在養(yǎng)老領域的應用可能會感到好奇和興奮。學生的能力方面，他們具備一定的邏輯思維和問題解決能力，但在復雜系統(tǒng)設計和項目實施方面可能經驗不足。學習風格上，學生中既有偏好理論學習、邏輯推理的，也有喜歡動手實踐、探索創(chuàng)新的。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在理解和應用人工智能技術解決養(yǎng)老問題時，可能會遇到以下困難：一是對智能養(yǎng)老概念的理解不夠深入，難以將理論知識與實際應用相結合；二是編程技能不足，難以實現(xiàn)具體的系統(tǒng)設計和開發(fā)；三是團隊合作和項目管理經驗缺乏，可能導致項目實施過程中遇到溝通協(xié)調問題。教學方法與策略1.教學方法：結合講授與討論相結合的教學方法，通過講授引入智能養(yǎng)老的概念和技術原理，引導學生通過小組討論深入理解案例，提高分析問題的能力。

2.教學活動：設計角色扮演活動，讓學生扮演不同角色，模擬智能養(yǎng)老項目的實施過程，增強學生的實踐操作能力和團隊合作意識。

3.教學媒體：利用多媒體課件展示智能養(yǎng)老技術的應用實例，結合在線平臺進行項目實施模擬，提高學生的學習興趣和參與度。教學過程設計一、導入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設情境：展示一段關于老年人在家中使用智能家居設備的生活片段，引起學生對智能養(yǎng)老的關注和興趣。

2.提出問題：詢問學生對于智能家居在養(yǎng)老中的應用有什么看法，激發(fā)他們的思考和討論欲望。

二、講授新課（20分鐘）

1.智能養(yǎng)老概念介紹：講解智能養(yǎng)老的定義、發(fā)展歷程和在我國的應用現(xiàn)狀。

2.技術原理講解：介紹智能養(yǎng)老技術涉及的傳感器、大數(shù)據(jù)、云計算等關鍵技術。

3.案例分析：分析“關愛老人之智能養(yǎng)老”項目，包括項目背景、需求分析、技術選型、系統(tǒng)設計等環(huán)節(jié)。

三、鞏固練習（10分鐘）

1.小組討論：將學生分成小組，針對智能養(yǎng)老項目中的某個環(huán)節(jié)進行討論，提出改進建議。

2.課堂分享：每組選派代表分享討論成果，教師進行點評和總結。

四、課堂提問（5分鐘）

1.提問環(huán)節(jié)：教師針對課堂內容提出問題，檢驗學生對知識的掌握程度。

2.學生回答：學生舉手回答問題，教師給予反饋和指導。

五、師生互動環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問：教師提問關于智能養(yǎng)老項目實施過程中可能遇到的困難和挑戰(zhàn)。

2.學生回答：學生分享自己在項目實施過程中可能遇到的困難，教師給予解答和指導。

3.教師總結：教師總結學生回答，強調團隊合作和溝通在項目實施中的重要性。

六、課堂小結（5分鐘）

1.回顧本節(jié)課所學內容：教師引導學生回顧本節(jié)課的重點內容，加深印象。

2.核心素養(yǎng)拓展：引導學生思考如何將所學知識應用于實際生活，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

七、布置作業(yè)（5分鐘）

1.課后思考：讓學生思考如何結合所學知識，設計一個簡單的智能養(yǎng)老解決方案。

2.作業(yè)提交：要求學生在下節(jié)課前完成作業(yè)，并準備好在課堂上分享。

教學過程設計總結：

本節(jié)課以“探秘人工智能—‘關愛老人之智能養(yǎng)老’項目實施”為主題，通過導入、講授、鞏固練習、課堂提問、師生互動、課堂小結和布置作業(yè)等環(huán)節(jié)，使學生在45分鐘內全面掌握智能養(yǎng)老的相關知識。教學過程中注重學生參與和互動，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和解決問題的能力，提高學生的信息技術素養(yǎng)。學生學習效果學生學習效果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1.知識掌握：

學生通過本節(jié)課的學習，能夠理解智能養(yǎng)老的概念、發(fā)展歷程、技術原理以及在實際中的應用。他們對人工智能在養(yǎng)老領域的應用有了更深入的認識，能夠列舉出一些常見的智能養(yǎng)老設備和系統(tǒng)。

2.技能提升：

學生在課程中通過案例分析和小組討論，提高了分析問題和解決問題的能力。他們學會了如何運用信息技術解決實際問題，如設計一個簡單的智能養(yǎng)老解決方案。

3.創(chuàng)新思維：

通過課堂討論和角色扮演，學生的創(chuàng)新思維得到了鍛煉。他們能夠從不同的角度思考問題，提出新穎的解決方案，培養(yǎng)了批判性思維和創(chuàng)造性思維。

4.團隊合作：

在小組討論和項目實施模擬中，學生學會了如何與他人合作，共同完成任務。他們學會了有效溝通、分工合作和協(xié)調解決問題，提高了團隊合作能力。

5.實踐操作：

學生通過模擬項目實施過程，掌握了智能養(yǎng)老系統(tǒng)設計的基本步驟，如需求分析、技術選型、系統(tǒng)設計等。他們能夠運用所學知識進行簡單的系統(tǒng)設計和開發(fā)。

6.信息技術素養(yǎng)：

學生在課程中學習了傳感器、大數(shù)據(jù)、云計算等關鍵技術，提高了信息技術素養(yǎng)。他們能夠理解這些技術在智能養(yǎng)老中的應用，為未來學習相關課程奠定了基礎。

7.倫理意識：

通過討論智能養(yǎng)老中的倫理問題，學生增強了倫理意識。他們認識到在技術應用中要尊重老人隱私、保護個人信息安全，并關注技術對老年人生活的影響。

8.應用能力：

學生通過本節(jié)課的學習，能夠將所學知識應用于實際生活。他們能夠關注社會熱點問題，思考如何利用信息技術改善老年人的生活，體現(xiàn)了較強的應用能力。

9.自主學習：

學生在課程中學會了如何自主學習，通過查閱資料、討論交流等方式獲取知識。他們能夠根據(jù)自身需求調整學習策略，提高了自主學習能力。

10.情感態(tài)度：

學生在課程中感受到了科技對社會的積極影響，增強了社會責任感。他們對未來科技發(fā)展充滿期待，激發(fā)了學習熱情和動力。板書設計①智能養(yǎng)老概念

-定義：利用人工智能技術，為老年人提供安全、舒適、便捷的生活環(huán)境和服務。

-發(fā)展歷程：從傳統(tǒng)養(yǎng)老到智能化養(yǎng)老的演變過程。

-應用現(xiàn)狀：智能家居、健康管理、遠程醫(yī)療等。

②技術原理

-傳感器技術：環(huán)境監(jiān)測、生理參數(shù)監(jiān)測。

-大數(shù)據(jù)技術：數(shù)據(jù)分析、預測性維護。

-云計算技術：數(shù)據(jù)存儲、處理、共享。

③案例分析

-項目背景：關注老年人生活質量，提高養(yǎng)老效率。

-需求分析：確定老年人需求，明確系統(tǒng)功能。

-技術選型：選擇合適的傳感器、軟件平臺等。

-系統(tǒng)設計：設計系統(tǒng)架構，實現(xiàn)功能模塊。

-實施與調試：項目實施過程中的關鍵步驟。

④教學總結

-核心知識點：智能養(yǎng)老、技術原理、案例分析。

-教學重點：理解智能養(yǎng)老概念，掌握技術原理，分析案例實施過程。

-教學難點：將理論知識與實際應用相結合，設計簡單的智能養(yǎng)老系統(tǒng)。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

1.回顧本節(jié)課的學習內容，強調智能養(yǎng)老的概念、技術原理以及案例實施過程。

2.指出本節(jié)課的重點和難點，如技術原理在智能養(yǎng)老中的應用、案例分析中的系統(tǒng)設計等。

3.鼓勵學生在日常生活中關注科技創(chuàng)新，思考如何將所學知識應用于實際生活。

當堂檢測：

1.單項選擇題（每題2分，共10分）

（1）智能養(yǎng)老的核心技術是：

A.傳感器技術

B.大數(shù)據(jù)技術

C.云計算技術

D.以上都是

（2）以下哪項不屬于智能養(yǎng)老系統(tǒng)的功能模塊？

A.環(huán)境監(jiān)測

B.健康管理

C.遠程醫(yī)療

D.家務管理

（3）智能養(yǎng)老系統(tǒng)的設計過程中，以下哪個環(huán)節(jié)最為關鍵？

A.技術選型

B.需求分析

C.系統(tǒng)設計

D.實施與調試

（4）以下哪個技術不屬于人工智能技術？

A.機器學習

B.深度學習

C.傳感器技術

D.5G通信技術

（5）智能養(yǎng)老系統(tǒng)在老年人生活中起到的作用不包括：

A.提高生活質量

B.增強社會交往

C.減輕家庭負擔

D.提高工作收入

2.判斷題（每題2分，共10分）

（1）智能養(yǎng)老系統(tǒng)可以實時監(jiān)測老年人的生理參數(shù)，并給出健康建議。（）

（2）智能家居設備在智能養(yǎng)老中起到的作用是輔助老年人完成日常生活。（）

（3）智能養(yǎng)老系統(tǒng)的設計需要充分考慮老年人的使用習慣和需求。（）

（4）大數(shù)據(jù)技術可以幫助智能養(yǎng)老系統(tǒng)實現(xiàn)預測性維護。（）

（5）云計算技術可以提高智能養(yǎng)老系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理能力。（）

3.簡答題（共10分）

請簡要說明智能養(yǎng)老系統(tǒng)在老年人生活中的重要作用。

4.案例分析題（共20分）

閱讀以下案例，分析其中可能存在的問題，并提出改進建議。

案例背景：某智能養(yǎng)老項目旨在為老年人提供健康管理、遠程醫(yī)療、家政服務等功能。

案例分析：

1.請列舉該智能養(yǎng)老項目的功能模塊。

2.分析該項目中可能存在的問題。

3.針對問題，提出改進建議。典型例題講解1.例題：

某智能養(yǎng)老系統(tǒng)需要監(jiān)測老年人的日?；顒?，以下哪種傳感器最適合用于監(jiān)測活動量？

A.溫濕度傳感器

B.光線傳感器

C.運動傳感器

D.聲音傳感器

答案：C。運動傳感器能夠檢測人體的運動狀態(tài)，適合用于監(jiān)測老年人的日常活動量。

2.例題：

在智能養(yǎng)老系統(tǒng)中，如何利用大數(shù)據(jù)技術進行健康預測？

A.收集老年人健康數(shù)據(jù)

B.分析數(shù)據(jù)，建立健康模型

C.根據(jù)模型預測健康風險

D.以上都是

答案：D。通過收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)并建立健康模型，可以預測老年人的健康風險。

3.例題：

智能養(yǎng)老系統(tǒng)中的遠程醫(yī)療功能，以下哪個步驟最為關鍵？

A.確定遠程醫(yī)療需求

B.選擇合適的遠程醫(yī)療平臺

C.進行遠程醫(yī)療咨詢

D.整理和記錄醫(yī)療信息

答案：B。選擇合適的遠程醫(yī)療平臺是確保遠程醫(yī)療功能有效實施的關鍵步驟。

4.例題：

智能養(yǎng)老系統(tǒng)中的家政服務模塊，以下哪個功能最為重要？

A.自動清潔

B.窗簾控制

C.智能照明

D.空氣凈化

答案：A。自動清潔功能能夠幫助老年人減少家務勞動，提高生活質量。

5.例題：

在設計智能養(yǎng)老系統(tǒng)時，以下哪個原則最為重要？

A.用戶友好性

B.系統(tǒng)穩(wěn)定性

C.數(shù)據(jù)安全性

D.成本效益

答案：C。數(shù)據(jù)安全性是智能養(yǎng)老系統(tǒng)中最為重要的原則，確保老年人的隱私和信息安全。

補充說明：

1.在監(jiān)測老年人活動量的傳感器選擇中，除了運動傳感器，還可以考慮使用加速度計或GPS定位設備。

2.健康預測模型需要基于大量歷史數(shù)據(jù)，結合機器學習算法進行訓練，以提高預測的準確性。

3.遠程醫(yī)療平臺的選擇應考慮其穩(wěn)定性、安全性、易用性以及與醫(yī)療機構的合作情況。

4.智能養(yǎng)老系統(tǒng)中的家政服務模塊除了自動清潔，還可以包括智能監(jiān)控、緊急呼叫等功能。

5.設計智能養(yǎng)老系統(tǒng)時，除了數(shù)據(jù)安全性，還應考慮系統(tǒng)的易用性、可擴展性和維護成本等因素。教學反思與改進十、教學反思與改進

嗯，這節(jié)課上完了，我覺得挺有收獲的，但也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進的地方。首先，我覺得在導入環(huán)節(jié)，我可以通過更生動的方式激發(fā)學生的興趣，比如播放一些真實的智能養(yǎng)老應用案例視頻，這樣可能比單純的文字介紹更能吸引他們的注意力。

然后，在講授新課的過程中，我發(fā)現(xiàn)有些學生對于技術原理的理解還不夠深入。我覺得可以增加一些互動環(huán)節(jié)，比如讓學生分組討論，或者讓他們自己動手做一些簡單的實驗，這樣不僅能加深他們對知識的理解，還能提高他們的動手能力。

在課堂提問環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)有些學生比較shy，不太愿意回答問題。這可能是因為他們對問題的理解不夠透徹，或者是對自己的回答沒有信心。我打算在未來的教學中，多給予他們一些鼓勵，創(chuàng)造一個更加輕松、包容的課堂氛圍。

至于師生互動環(huán)節(jié)，我覺得我們可以做得更好。比如，可以設計一些小組合作的項目，讓學生在合作中學習，這樣不僅能提高他們的團隊合作能力，還能讓他們在實踐中更好地理解知識。

最后，我覺得在課堂小結和布置作業(yè)時，可以更加具體化。比如，在總結本節(jié)課的重點時，可以讓學生自己上來板書，這樣既能檢查他們的掌握情況，也能讓他們參與到教學中來。

1.導入環(huán)節(jié)：增加更生動的案例和