上课课题：设计校园智能讲解员
执教者：太仓市科教新城实验小学 马青
上课时间： 2023年11月15日
上课班级：太仓市科教新城实验小学 五（1）班
一、课题简介
1.课题基本信息：
《“人工智能+”背景下，小学创客课程开发与教学应用研究》；太仓市教育科学“十四五”规划课题；立项时间：2022年9月；编号：L2022062；主持人：马青、张晓峰；单位：太仓市科教新城实验小学。
2.核心概念界定：
人工智能：基于计算机科学、信息技术和机器学习等技术，模拟和扩展人的智能识别、理解、学习和决策能力的技术领域。
人工智能+：将“人工智能”作为当前行业科技化发展的核心特征并提取出来，与工业、商业、金融业等行业的全面融合，即为“人工智能+行业”，利用人工智能技术以及互联网平台，让人工智能与传统行业、新型行业进行深度融合。
创客教育：强调学生主动探究和实践的教育模式，注重培养学生的创新思维、动手能力和团队合作能力，通过实际的项目和实践活动来培养学生的创造性和解决问题的能力。本课题着重指向针对小学阶段学生设计和开设的创客教育课程，以培养学生的创新意识、动手能力和团队合作能力为目标，通过结合人工智能的相关知识和技能，引导学生进行创客活动和项目实践。
教学应用：将创客课程的理论知识和实践技能应用到教学实践中的过程，包括教学内容的选择与设计、教学方法和策略的运用，以及教师对学生在创客课程中的指导和评价。
人工智能+背景下的创客课程：依托人工智能实验室，在创客教育中引入人工智能的相关知识和技能，设计和开发适合小学阶段学生的创客活动和项目实践，培养学生的创新意识、动手能力和技术运用能力。这样的创客课程可能包括人工智能的基础概念、机器学习和数据分析的基础知识，以及通过机器学习库或平台进行实践项目开发等内容。旨在通过学生参与创造性的实践活动，锻炼他们的思维能力、动手能力和合作能力，培养学生在人工智能背景下应对现实问题的能力。
3.研究目标：
通过本课题研究，借助人工智能手段和创客教育的实施，培养学生的创新能力和科学素养，以适应“人工智能+”时代的发展需求。同时，为教师提供相应的培训和支持，提升他们开展创客教育的教学实践能力，突出创客教育的时代性和前瞻性。
（1）研究创客课程在“人工智能+”背景下的开发原则
（2）探索小学创客课程中人工智能知识的整合与应用
（3）验证创客课程对学生创新能力和科学素养培养的效果
（4）提供教师培训和支持以提高工智能技术应用水准
4.研究主要内容：
（1）“人工智能+”背景下创客课程与教学应用的基础研究
分析人工智能技术的相关概念和原理，为创客课程的设计与应用提供基础理论支持。研究小学阶段学生的认知水平和技能特点，探索如何将人工智能相关知识与创客教育相结合，促进学生的创新能力和动手能力发展。
（2）“人工智能+”背景下小学创客课程开发与设计的研究
设计和开发适合小学阶段学生的创客课程，以培养学生的创新思维和动手能力。研究创客课程的教学目标、内容和活动设计，结合人工智能相关知识和技能，打造富有挑战性和实践性的学习体验。
（3）“人工智能+”背景下创客教育教学应用和实证的研究
应用开发的创客课程于实际教学中，探索适用的教学方法和策略，并验证其在学生创新能力、动手能力和科学素养培养方面的效果。通过实证研究方法，收集和分析学生在创客课程中的学习成果和反馈，评估创客教育的有效性和可行性。
（4）“人工智能+”背景下教师培训和支持方案的研究
设计针对教师的培训和支持方案，使其具备创客教育和人工智能知识与技能，提高教学能力和创新思维。研究教师在创客教育与人工智能背景下的专业发展需求，提供相应的培训和资源支持，促进教师的教育变革和创新能力提升。
二、研究课说明
研究主题：“人工智能+”背景下，小学创客课程开发与教学应用研究
需解决的问题：
（1）能够设计小飞实现讲解员功能的讲解词，问题答案及唤醒、休眠词。
（2）运用流程图标准符号，绘制完善学校讲解员流程图。
本节课设计意图：
（1）综合使用智能语音技术，编写程序，设计、实现学校讲解员。
（2）畅想小飞讲解员适用场景，设计其他场景下的小飞讲解员。
4.理论、理念说明：
综合使用智能语音技术，编写程序，设计、实现学校讲解员。畅想小飞讲解员适用场景，设计其他场景下的小飞讲解员。
5.研究方法：课堂观察法，课例研究法
三、教学活动
（一）直观导入，揭示课题
设置问题情景，引发学生思考，引出给我们学校设计讲解员的活动。
师：现在许多场所都实现了智能讲解员来讲解介绍场所设施。我们通过一个视频来了解一下吧。前几课我们实现了未来学校讲解员，现在新同学准备来我们学校参观，你能让小飞给他们介绍我们学校吗？
设计意图：呈现生活中出现的智能讲解员讲解场所视频导入，激发学生学习兴趣。
（二）任务驱动，合作探究
1.任务一：小飞讲解校园，设置讲解词
（1）提问：我们想让小飞讲解我们的校园，可以让它讲解关于学校的哪些方面的内容呢？
（2）小组合作：将你们小组想要让小飞讲解的有关学校内容写在学习单上。
2.任务二：小飞回答问题
（1）提问：大家已经编写好了让小飞讲解校园各方面的内容了，那能不能让小飞回答别人提出的有关学校的问题呢？
（2）小组合作：将你想让小飞回答的一些问题以及问题对应的答案设置编写在学习单相应位置。
（3）教师巡视帮助引导个别学生。
3.任务三：小飞工作睡眠
（1）提问：同学们都已经编写好了小飞要讲解的内容以及想要让小飞回答的问题及答案。那么思考怎么让小飞工作起来呢？我们还需要设置什么内容呢？
（2）小组合作：设置让小飞工作时的唤醒词语以及小飞休息时的休眠词语。
（3）教师巡视帮助引导个别学生。
4.任务四：完善小飞工作流程图
（1）提问：同学们，现在让我们来结合流程图回顾完善一下让小飞实现校园讲解员的步骤吧。
（2）先回顾一下流程图的各个符号意义。
（3）自主思考：根据小飞的工作流程，完善学习单上的流程图。
学生活动：
1.根据老师要求完成学习任务单。
2.小组代表主动发言分享学习收获。
3.大胆提出自己的疑问，让大家帮助解答。
设计意图：在学习任务的引导下，学生独立思考、合作探究、交流分享，不断提升信息素养水平。
（三）实践练习，提升技能
1.实践：编程分析并尝试编写程序。
（1）师带领同学们回顾各个流程中运用到的主要编程模块，对主要部分进行强调,。
（2）教师巡视课堂，解决学生出现的编程问题。
学生活动：小组合作，根据小飞工作的流程，编制程序模块来实现小飞作为讲解员的功能。
设计意图：强化练习、形成技能。
（四）展示交流，自主总结
1.组织学生进行成果的展示分享，说一说自己的制作步骤。
2.学生畅谈学习收获和困惑。
学生活动：
1.展示交流分享。
2.说出自己的学习收获和困惑。
设计意图：培养学生发现问题，总结问题的能力。
（五）课堂评价
1.教师出示智能讲解员评比表。
2.引导学生根据自己编程实现小飞作为讲解员过程中功能是否实现进行自我评价。
学生活动：结合实际，对小飞是否实现相应功能进行自我评价。
设计意图：引导学生形成自我评价的意识，培养自主发现问题的意识。
