8.2控制系统与人工智能（教学设计）2025-2026学年六年级信息科技下册湘科版

该小学信息科技教学设计聚焦人工智能概念及其与控制的关系，通过语音控制家电视频导入，结合生活AI设备举例引出主题，再以智能扫地机器人等实例、小组讨论建立概念，最终设计智能分类垃圾桶模型，构建从认知到实践的学习支架。 其特色在于生活化情境激发信息意识，任务驱动下的智能分类垃圾桶模型设计（语音识别编程、LED模拟开盖）培养数字化学习与创新能力，对比讨论AI控制的优势与问题渗透信息社会责任，提升学生动手与创新能力，为教师提供清晰的实践教学方案。

课例名称 控制系统与人工智能 年级 六年级下册 章节 第八章第二节 课时安排 1课时 执教教师 曾艳龙 学校 黎家坪镇明德小学 一、教学内容分析 本节课聚焦于控制系统与人工智能的关联，学生将学习人工智能的基本概念、其在控制领域的应用，以及如何运用人工智能技术设计智能分类垃圾桶模型。教材内容结合环保需求，引导学生利用人工智能解决实际问题，培养创新思维与实践能力，同时渗透科技服务生活的理念。 二、教学对象分析 六年级学生已具备一定的信息技术基础和逻辑思维能力，对新鲜事物充满好奇，在生活中也接触过一些人工智能产品，但对人工智能的专业概念和在控制领域的深入应用缺乏系统了解。教学中需通过生动有趣的实例、直观的演示和实际操作，引导学生从熟悉的场景中理解抽象的概念，提高学生分析问题和解决问题的能力。 三、教学目标 1.初步了解人工智能及其与控制的关系。 2.体验在控制过程中运用人工智能技术。 四、教学重点与难点 教学重点：人工智能的概念及其与控制的关系。 教学难点：智能分类垃圾桶模型的设计与实现。 五、教学环境（软、硬件） 计算机、网络、主控板 六、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 1、创设情境 （1）展示语音控制家电视频，提问：小爱同学为什么能听懂指令？ （2）引导学生列举生活中的人工智能设备。 2、揭示主题 这些设备的智慧来自人工智能技术，今天我们就来探索人工智能如何让控制更智能。 认真观看视频，积极思考问题，回答老师提问。 通过贴近学生生活的场景导入，激发学生的学习兴趣和探究欲望。 任务一：认识人工智能 1、结合教材讲解人工智能的概念，强调人工智能是利用计算机模仿人类思维和行为来解决问题、进行决策，用智能扫地机器人、机器翻译软件等生活实例加深学生理解。 2、小组讨论 （1）你在生活中使用过哪些人工智能应用或设备? （2）这些应用或设备给生活带来了哪些变化或便利? 3、展示一些人工智能超越人类思维能力的案例，如智能医学图像识别系统、人工智能下棋软件等，引导学生思考人工智能的强大之处。 认真聆听讲解，理解人工智能的概念。 参与小组讨论，积极发表自己的观点。 帮助学生建立清晰的人工智能概念，通过小组讨论和案例展示，让学生全面了解人工智能在生活中的广泛应用，培养学生的合作交流和观察分析能力。 任务二：人工智能与控制的关系 1、展示人工智能应用与控制过程的示意图，讲解在传统控制基础上，人工智能如何使输入多样化（语言、图像、视频等作为输入量），以及借助人工智能算法实现更复杂、更智能控制的原理。 2、以无人驾驶汽车为例，详细分析其如何利用激光雷达、图像传感器等采集信息，再通过人工智能算法实现加速、减速、转向等控制，展示人工智能在控制领域的高效性和智能性。 3、对比讨论：与传统控制方式相比，人工智能控制有哪些明显的优势？又可能存在哪些问题？ 观察示意图，理解人工智能在控制过程中的作用原理。 参与讨论，积极思考并发表自己的观点。 让学生深入理解人工智能与控制的关系，通过实际案例分析和对比讨论，培养学生的分析和思考能力，引导学生辩证地看待人工智能控制技术。 任务三：设计智能分类垃圾桶模型 1、引导思考：垃圾桶是我们生活中常见的设备，现在都在倡导垃圾分类，如何利用人工智能技术让垃圾桶变得更智能呢？ 2、详细讲解本次实验的目的：设计语音识别智能垃圾桶控制模型，体验人工智能在控制中的应用。介绍实验设计思路，即根据使用者对垃圾的语音描述自动打开对应垃圾桶盖，用 LED 灯模拟打开桶盖动作，并展示控制原理图和垃圾分类匹配表。 3、演示实验操作过程： （1）在编程软件中加载 “语音识别” 模块，展示模块加载过程和基本设置。 （2）编写程序，逐步展示代码编写过程，强调关键步骤和注意事项，如语音识别设置、条件判断语句编写等。 （3）调试运行程序，展示输入不同垃圾语音描述时，对应的 LED 灯亮起效果。 4、让学生分组进行实验操作，教师巡回指导，帮助学生解决遇到的问题，如模块加载失败、程序语法错误等。鼓励学生在完成基本功能的基础上，尝试增加更多的垃圾种类识别，拓展实验内容。 认真聆听，仔细观察老师的演示操作过程。 分组进行实验操作，按照步骤完成程序编写、上传和测试。 通过设计智能分类垃圾桶模型的实践操作，让学生亲身体验人工智能在控制中的应用，提高学生的动手能力、编程能力和创新能力，同时增强学生的环保意识。 课堂总结 1、思维导图总结本节课所学内容。 2、布置课后作业。 观察家中或社区里的垃圾分类设施，思考如何进一步利用人工智能技术优化它们。 完成练习提升，总结归纳所学内容。 通过课堂练习复习巩固当天所学内容，利用思维导图总结归纳知识点。 七、板书设计 八、教学反思 本节课以生活实例导入，激发学生对人工智能的兴趣。任务驱动下，学生理解了人工智能与控制的关系，分组设计智能分类垃圾桶模型时参与度和创造力较高，大部分小组成功实现语音识别控制LED开盖，达成体验目标。但个别学生在编程调试时因模块加载问题耗时较长，后续需提前准备备用环境并加强巡回指导。此外，对比讨论“人工智能控制的优势与问题”时，学生思考深度不足，今后可引入更多正反案例，辅助辩证分析。 学科网（北京）股份有限公司 $