第五單元第3課時(shí)《探秘人工智能-“關(guān)愛(ài)老人之智能養(yǎng)老”項(xiàng)目實(shí)施》教學(xué)設(shè)計(jì) 2023-2024學(xué)年教科版（2019）高中信息技術(shù)必修1

第五單元第3課時(shí)《探秘人工智能—“關(guān)愛(ài)老人之智能養(yǎng)老”項(xiàng)目實(shí)施》教學(xué)設(shè)計(jì)2023—2024學(xué)年教科版（2019）高中信息技術(shù)必修1授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教學(xué)內(nèi)容教材：2023—2024學(xué)年教科版（2019）高中信息技術(shù)必修1

內(nèi)容：《探秘人工智能—“關(guān)愛(ài)老人之智能養(yǎng)老”項(xiàng)目實(shí)施》

本節(jié)課將圍繞人工智能在養(yǎng)老領(lǐng)域的應(yīng)用展開(kāi)，通過(guò)案例分析、實(shí)踐操作等方式，讓學(xué)生了解智能養(yǎng)老的概念、技術(shù)原理以及實(shí)施方法。重點(diǎn)講解“關(guān)愛(ài)老人之智能養(yǎng)老”項(xiàng)目的具體實(shí)施步驟，包括需求分析、技術(shù)選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、實(shí)施與調(diào)試等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用信息技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：

學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括計(jì)算機(jī)硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)等基本概念，以及簡(jiǎn)單的編程和數(shù)據(jù)處理技能。他們可能對(duì)人工智能有一定的了解，但具體到智能養(yǎng)老領(lǐng)域的應(yīng)用可能較為陌生。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中生對(duì)新興技術(shù)和未來(lái)科技通常表現(xiàn)出較高的興趣，他們對(duì)人工智能在養(yǎng)老領(lǐng)域的應(yīng)用可能會(huì)感到好奇和興奮。學(xué)生的能力方面，他們具備一定的邏輯思維和問(wèn)題解決能力，但在復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)和項(xiàng)目實(shí)施方面可能經(jīng)驗(yàn)不足。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生中既有偏好理論學(xué)習(xí)、邏輯推理的，也有喜歡動(dòng)手實(shí)踐、探索創(chuàng)新的。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學(xué)生在理解和應(yīng)用人工智能技術(shù)解決養(yǎng)老問(wèn)題時(shí)，可能會(huì)遇到以下困難：一是對(duì)智能養(yǎng)老概念的理解不夠深入，難以將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合；二是編程技能不足，難以實(shí)現(xiàn)具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)；三是團(tuán)隊(duì)合作和項(xiàng)目管理經(jīng)驗(yàn)缺乏，可能導(dǎo)致項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中遇到溝通協(xié)調(diào)問(wèn)題。教學(xué)方法與策略1.教學(xué)方法：結(jié)合講授與討論相結(jié)合的教學(xué)方法，通過(guò)講授引入智能養(yǎng)老的概念和技術(shù)原理，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)小組討論深入理解案例，提高分析問(wèn)題的能力。

2.教學(xué)活動(dòng)：設(shè)計(jì)角色扮演活動(dòng)，讓學(xué)生扮演不同角色，模擬智能養(yǎng)老項(xiàng)目的實(shí)施過(guò)程，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力和團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

3.教學(xué)媒體：利用多媒體課件展示智能養(yǎng)老技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例，結(jié)合在線平臺(tái)進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施模擬，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：展示一段關(guān)于老年人在家中使用智能家居設(shè)備的生活片段，引起學(xué)生對(duì)智能養(yǎng)老的關(guān)注和興趣。

2.提出問(wèn)題：詢問(wèn)學(xué)生對(duì)于智能家居在養(yǎng)老中的應(yīng)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(guó)的應(yīng)用現(xiàn)狀。

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

3.案例分析：分析“關(guān)愛(ài)老人之智能養(yǎng)老”項(xiàng)目，包括項(xiàng)目背景、需求分析、技術(shù)選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.小組討論：將學(xué)生分成小組，針對(duì)智能養(yǎng)老項(xiàng)目中的某個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行討論，提出改進(jìn)建議。

2.課堂分享：每組選派代表分享討論成果，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和總結(jié)。

四、課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.提問(wèn)環(huán)節(jié)：教師針對(duì)課堂內(nèi)容提出問(wèn)題，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度。

2.學(xué)生回答：學(xué)生舉手回答問(wèn)題，教師給予反饋和指導(dǎo)。

五、師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.教師提問(wèn)：教師提問(wèn)關(guān)于智能養(yǎng)老項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能遇到的困難和挑戰(zhàn)。

2.學(xué)生回答：學(xué)生分享自己在項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能遇到的困難，教師給予解答和指導(dǎo)。

3.教師總結(jié)：教師總結(jié)學(xué)生回答，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)合作和溝通在項(xiàng)目實(shí)施中的重要性。

六、課堂小結(jié)（5分鐘）

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容：教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，加深印象。

2.核心素養(yǎng)拓展：引導(dǎo)學(xué)生思考如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力。

七、布置作業(yè)（5分鐘）

1.課后思考：讓學(xué)生思考如何結(jié)合所學(xué)知識(shí)，設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的智能養(yǎng)老解決方案。

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

教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)總結(jié)：

本節(jié)課以“探秘人工智能—‘關(guān)愛(ài)老人之智能養(yǎng)老’項(xiàng)目實(shí)施”為主題，通過(guò)導(dǎo)入、講授、鞏固練習(xí)、課堂提問(wèn)、師生互動(dòng)、課堂小結(jié)和布置作業(yè)等環(huán)節(jié)，使學(xué)生在45分鐘內(nèi)全面掌握智能養(yǎng)老的相關(guān)知識(shí)。教學(xué)過(guò)程中注重學(xué)生參與和互動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和解決問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的信息技術(shù)素養(yǎng)。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.知識(shí)掌握：

學(xué)生通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠理解智能養(yǎng)老的概念、發(fā)展歷程、技術(shù)原理以及在實(shí)際中的應(yīng)用。他們對(duì)人工智能在養(yǎng)老領(lǐng)域的應(yīng)用有了更深入的認(rèn)識(shí)，能夠列舉出一些常見(jiàn)的智能養(yǎng)老設(shè)備和系統(tǒng)。

2.技能提升：

學(xué)生在課程中通過(guò)案例分析和小組討論，提高了分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。他們學(xué)會(huì)了如何運(yùn)用信息技術(shù)解決實(shí)際問(wèn)題，如設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的智能養(yǎng)老解決方案。

3.創(chuàng)新思維：

通過(guò)課堂討論和角色扮演，學(xué)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(wèn)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(tuán)隊(duì)合作：

在小組討論和項(xiàng)目實(shí)施模擬中，學(xué)生學(xué)會(huì)了如何與他人合作，共同完成任務(wù)。他們學(xué)會(huì)了有效溝通、分工合作和協(xié)調(diào)解決問(wèn)題，提高了團(tuán)隊(duì)合作能力。

5.實(shí)踐操作：

學(xué)生通過(guò)模擬項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程，掌握了智能養(yǎng)老系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本步驟，如需求分析、技術(shù)選型、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。他們能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)。

6.信息技術(shù)素養(yǎng)：

學(xué)生在課程中學(xué)習(xí)了傳感器、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等關(guān)鍵技術(shù)，提高了信息技術(shù)素養(yǎng)。他們能夠理解這些技術(shù)在智能養(yǎng)老中的應(yīng)用，為未來(lái)學(xué)習(xí)相關(guān)課程奠定了基礎(chǔ)。

7.倫理意識(shí)：

通過(guò)討論智能養(yǎng)老中的倫理問(wèn)題，學(xué)生增強(qiáng)了倫理意識(shí)。他們認(rèn)識(shí)到在技術(shù)應(yīng)用中要尊重老人隱私、保護(hù)個(gè)人信息安全，并關(guān)注技術(shù)對(duì)老年人生活的影響。

8.應(yīng)用能力：

學(xué)生通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活。他們能夠關(guān)注社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題，思考如何利用信息技術(shù)改善老年人的生活，體現(xiàn)了較強(qiáng)的應(yīng)用能力。

9.自主學(xué)習(xí)：

學(xué)生在課程中學(xué)會(huì)了如何自主學(xué)習(xí)，通過(guò)查閱資料、討論交流等方式獲取知識(shí)。他們能夠根據(jù)自身需求調(diào)整學(xué)習(xí)策略，提高了自主學(xué)習(xí)能力。

10.情感態(tài)度：

學(xué)生在課程中感受到了科技對(duì)社會(huì)的積極影響，增強(qiáng)了社會(huì)責(zé)任感。他們對(duì)未來(lái)科技發(fā)展充滿期待，激發(fā)了學(xué)習(xí)熱情和動(dòng)力。板書設(shè)計(jì)①智能養(yǎng)老概念

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

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

-應(yīng)用現(xiàn)狀：智能家居、健康管理、遠(yuǎn)程醫(yī)療等。

②技術(shù)原理

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

-大數(shù)據(jù)技術(shù)：數(shù)據(jù)分析、預(yù)測(cè)性維護(hù)。

-云計(jì)算技術(shù)：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、共享。

③案例分析

-項(xiàng)目背景：關(guān)注老年人生活質(zhì)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(shù)選型：選擇合適的傳感器、軟件平臺(tái)等。

-系統(tǒng)設(shè)計(jì)：設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)功能模塊。

-實(shí)施與調(diào)試：項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中的關(guān)鍵步驟。

④教學(xué)總結(jié)

-核心知識(shí)點(diǎn)：智能養(yǎng)老、技術(shù)原理、案例分析。

-教學(xué)重點(diǎn)：理解智能養(yǎng)老概念，掌握技術(shù)原理，分析案例實(shí)施過(guò)程。

-教學(xué)難點(diǎn)：將理論知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的智能養(yǎng)老系統(tǒng)。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

1.回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)智能養(yǎng)老的概念、技術(shù)原理以及案例實(shí)施過(guò)程。

2.指出本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，如技術(shù)原理在智能養(yǎng)老中的應(yīng)用、案例分析中的系統(tǒng)設(shè)計(jì)等。

3.鼓勵(lì)學(xué)生在日常生活中關(guān)注科技創(chuàng)新，思考如何將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.單項(xiàng)選擇題（每題2分，共10分）

（1）智能養(yǎng)老的核心技術(shù)是：

A.傳感器技術(shù)

B.大數(shù)據(jù)技術(shù)

C.云計(jì)算技術(shù)

D.以上都是

（2）以下哪項(xiàng)不屬于智能養(yǎng)老系統(tǒng)的功能模塊？

A.環(huán)境監(jiān)測(cè)

B.健康管理

C.遠(yuǎn)程醫(yī)療

D.家務(wù)管理

（3）智能養(yǎng)老系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，以下哪個(gè)環(huán)節(jié)最為關(guān)鍵？

A.技術(shù)選型

B.需求分析

C.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

D.實(shí)施與調(diào)試

（4）以下哪個(gè)技術(shù)不屬于人工智能技術(shù)？

A.機(jī)器學(xué)習(xí)

B.深度學(xué)習(xí)

C.傳感器技術(shù)

D.5G通信技術(shù)

（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(zhì)量

B.增強(qiáng)社會(huì)交往

C.減輕家庭負(fù)擔(dān)

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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)老年人的生理參數(shù)，并給出健康建議。（）

（2）智能家居設(shè)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(shè)計(jì)需要充分考慮老年人的使用習(xí)慣和需求。（）

（4）大數(shù)據(jù)技術(shù)可以幫助智能養(yǎng)老系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)性維護(hù)。（）

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

3.簡(jiǎn)答題（共10分）

請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)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(wèn)題，并提出改進(jìn)建議。

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

案例分析：

1.請(qǐng)列舉該智能養(yǎng)老項(xiàng)目的功能模塊。

2.分析該項(xiàng)目中可能存在的問(wèn)題。

3.針對(duì)問(wèn)題，提出改進(jìn)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(cè)老年人的日常活動(dòng)，以下哪種傳感器最適合用于監(jiān)測(cè)活動(dòng)量？

A.溫濕度傳感器

B.光線傳感器

C.運(yùn)動(dòng)傳感器

D.聲音傳感器

答案：C。運(yùn)動(dòng)傳感器能夠檢測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，適合用于監(jiān)測(cè)老年人的日常活動(dòng)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(shù)進(jìn)行健康預(yù)測(cè)？

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(yù)測(cè)健康風(fēng)險(xiǎn)

D.以上都是

答案：D。通過(guò)收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)并建立健康模型，可以預(yù)測(cè)老年人的健康風(fēng)險(xiǎn)。

3.例題：

智能養(yǎng)老系統(tǒng)中的遠(yuǎn)程醫(yī)療功能，以下哪個(gè)步驟最為關(guān)鍵？

A.確定遠(yuǎn)程醫(yī)療需求

B.選擇合適的遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)

C.進(jìn)行遠(yuǎn)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(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)是確保遠(yuǎn)程醫(yī)療功能有效實(shí)施的關(guān)鍵步驟。

4.例題：

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

A.自動(dòng)清潔

B.窗簾控制

C.智能照明

D.空氣凈化

答案：A。自動(dòng)清潔功能能夠幫助老年人減少家務(wù)勞動(dòng)，提高生活質(zhì)量。

5.例題：

在設(shè)計(jì)智能養(yǎng)老系統(tǒng)時(shí)，以下哪個(gè)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(bǔ)充說(shuō)明：

1.在監(jiān)測(cè)老年人活動(dòng)量的傳感器選擇中，除了運(yùn)動(dòng)傳感器，還可以考慮使用加速度計(jì)或GPS定位設(shè)備。

2.健康預(yù)測(cè)模型需要基于大量歷史數(shù)據(jù)，結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)算法進(jìn)行訓(xùn)練，以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

3.遠(yuǎn)程醫(yī)療平臺(tái)的選擇應(yīng)考慮其穩(wěn)定性、安全性、易用性以及與醫(yī)療機(jī)構(gòu)的合作情況。

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

5.設(shè)計(jì)智能養(yǎng)老系統(tǒng)時(shí)，除了數(shù)據(jù)安全性，還應(yīng)考慮系統(tǒng)的易用性、可擴(kuò)展性和維護(hù)成本等因素。教學(xué)反思與改進(jìn)十、教學(xué)反思與改進(jìn)

嗯，這節(jié)課上完了，我覺(jué)得挺有收獲的，但也發(fā)現(xiàn)了一些需要改進(jìn)的地方。首先，我覺(jué)得在導(dǎo)入環(huán)節(jié)，我可以通過(guò)更生動(dòng)的方式激發(fā)學(xué)生的興趣，比如播放一些真實(shí)的智能養(yǎng)老應(yīng)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(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對(duì)于技術(shù)原理的理解還不夠深入。我覺(jué)得可以增加一些互動(dòng)環(huán)節(jié)，比如讓學(xué)生分組討論，或者讓他們自己動(dòng)手做一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，這樣不僅能加深他們對(duì)知識(shí)的理解，還能提高他們的動(dòng)手能力。

在課堂提問(wèn)環(huán)節(jié)，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生比較shy，不太愿意回答問(wèn)題。這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)問(wèn)題的理解不夠透徹，或者是對(duì)自己的回答沒(méi)有信心。我打算在未來(lái)的教學(xué)中，多給予他們一些鼓勵(lì)，創(chuàng)造一個(gè)更加輕松、包容的課堂氛圍。

至于師生互動(dòng)環(huán)節(jié)，我覺(jué)得我們可以做得更好。比如，可以設(shè)計(jì)一些小組合作的項(xiàng)目，讓學(xué)生在合作中學(xué)習(xí)，這樣不僅能提高他們的團(tuán)隊(duì)合作能力，還能讓他們?cè)趯?shí)踐中更好地理解知識(shí)。

最后，我覺(jué)得在課堂小結(jié)和布置作業(yè)時(shí)，可以更加具體化。比如，在總結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)時(shí)，可以讓學(xué)生自己上來(lái)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(xué)中來(lái)。

1.導(dǎo)入環(huán)節(jié)：增加更生動(dòng)的案例和