第4单元第13课结识人工智能的幕后英雄——体验程序设计2课时（教学设计）-2025-2026学年六年级第四册信息技术河大版（三起）

第13课 结识人工智能的幕后英雄——体验程序设计 2课时 一、教学目标 （一）核心素养目标 1. 计算思维：理解程序是人工智能的核心支撑，掌握图形化编程的基本逻辑（指令拼接、变量使用、条件判断），能拆解简单程序的执行流程。 2. 数字化学习与创新：熟练使用mDesigner图形化编程平台，完成语音采集、变量定义、条件判断的编程实践，创新设计智能程序功能。 3. 信息意识：感知程序对人工智能的赋能作用，区分代码程序与图形化积木程序的异同，建立“程序=指令+逻辑”的认知。 4. 信息社会责任：理性看待编程与人工智能的关系，体会技术的实用性，培养严谨的编程习惯和问题解决意识。 （二）知识与技能目标 1. 了解程序的概念，知道程序是人工智能的“灵魂”，无程序则人工智能无法工作。 2. 掌握mDesigner平台的基本操作（指令拖拽、模块拼接、变量创建、语音指令配置）。 3. 能完成“语音控制精灵移动”的基础编程，理解语音识别、条件判断的核心逻辑。 （三）过程与方法目标 1. 通过“体验程序—查看代码—拆解逻辑—动手编程—调试优化”的流程，经历程序设计的完整过程。 2. 借助小组合作、案例拆解、实践调试，提升逻辑拆解能力和数字化实践能力。 （四）情感态度与价值观目标 1. 激发对编程与人工智能的探究兴趣，感受技术从“代码”到“积木”的普惠性。 2. 培养耐心调试、勇于纠错的编程品质，体会技术创新的乐趣。 二、教学重难点 （一）教学重点 1. 理解程序对人工智能的支撑作用，掌握mDesigner平台的基础操作。 2. 完成“语音控制精灵移动”的编程实践，理解语音采集、变量赋值、条件判断的逻辑。 （二）教学难点 1. 理解变量的作用，掌握“包含运算”“条件判断”的编程逻辑。 2. 对程序进行调试与优化，解决语音识别不准确、指令执行异常等问题。 三、教学准备 1. 硬件：多媒体教室、安装mDesigner软件的电脑、麦克风（确保语音采集正常）、投影设备。 2. 软件：mDesigner图形化编程平台（提前安装/下载安装包）、图灵机器人程序示例、PPT课件。 3. 学具：课堂任务单（含程序拆解表、编程步骤表、调试评价表）。 四、教学过程 第1课时：揭开程序的神秘面纱——感知与拆解 （一）情境导入，引出核心（5分钟） 1. 回顾上节课“人工智能的应用”，提问：“人工智能能‘听懂’语音、‘看懂’图像，背后是谁在‘指挥’它？” 2. 展示课本开篇内容，引出课题：人工智能的幕后英雄——程序，强调“程序为人工智能赋予思想与灵魂”。 3. 趣味提问：“如果把人工智能比作机器人，程序就是它的‘大脑指令’，没有指令，机器人就是空壳。那程序到底长什么样？我们一起揭开它的面纱。” （二）探究1：体验程序——感受程序的力量（12分钟） 1. 运行图灵机器人程序 指导学生打开“图灵机器人.py”程序，运行后在黑色对话框输入指令（如“今天的日期”“石家庄的天气”），观察机器人的回应。 提问：“机器人为什么能准确回答你的问题？这些回应是凭空出现的吗？”引导学生感知程序的交互能力。 2. 查看程序代码 指导学生找到“图灵机器人”文件，右键选择“打开方式—记事本”，查看代码内容。 简单拆解代码关键词： import （导入工具）、 def （定义函数）、 while （循环执行）、 input （获取输入），不深究代码语法，仅让学生感知“代码是程序的文字形式”。 （三）探究2：认识图形化编程——从代码到积木（13分钟） 1. 介绍mDesigner平台 讲解：小学生无需掌握复杂代码，通过图形化编程软件（mDesigner），用“积木拼接”就能设计程序，就像搭乐高一样简单。 演示软件安装与启动，展示平台界面，结合表4-13-1讲解各区域功能： 区域 功能 操作要点 舞台区 预览程序效果 双击指令集查看运行结果 精灵区 定义程序角色 新增/删除角色，设置角色外观 指令模块 提供编程指令 拖拽指令到脚本区 脚本区 编写与运行程序 拼接指令、调试程序 2. 基础操作练习——指令拖拽与拼接 演示：从“事件”模块拖拽“当被点击”到脚本区，从“运动”模块拖拽“移动10步”到脚本区，拼接指令。 学生实操：完成“角色被点击，移动10步”的简单编程，双击脚本区查看运行效果，熟悉指令拼接、程序调试的基本操作。 （四）课堂小结与作业（10分钟） 1. 小结：程序是人工智能的核心，图形化编程是低门槛的程序设计方式；mDesigner平台的核心操作是“拖拽—拼接—调试”。 2. 作业：尝试用mDesigner设计一个“角色说一句话”的程序（使用“外观—说”指令），记录操作步骤。 第2课时：编程实践——让精灵“听”令行动 （一）复习回顾，导入任务（5分钟） 1. 抽查学生作业，展示优秀案例，回顾mDesigner平台的基础操作。 2. 承接上节课：“我们已经能通过积木写简单程序，今天要挑战更难的——让精灵听懂你的语音指令，根据‘上、下、左、右’移动。这就是人工智能背后的程序设计，我们开始吧！” （二）任务拆解：设计“语音控制精灵移动”程序（25分钟） 1. 明确任务与核心问题 任务：通过语音指令（上/下/左/右）控制精灵移动。 核心问题拆解（结合课本引导学生思考）： ① 角色如何沿不同方向移动？（运动模块指令：移动步数、坐标调整） ② 如何采集语音信息？（AI模块—语音输入指令） ③ 如何处理语音信息，让精灵识别方向？（变量创建、包含运算、条件判断） 2. 分步实操教学 步骤1：配置语音采集 演示：在“AI”模块拖拽“语音输入”到脚本区，设置语种为“中文”、采集时长5秒；学生实操，完成语音采集配置，测试语音录入效果。 步骤2：创建与赋值变量 演示：① 在“变量”模块新建名为“命令信息”的变量；② 将“语音输入”指令拖拽到“变量—设定为”指令旁，完成语音信息赋值。学生同步操作，重点理解“变量=存储语音信息的容器”。 步骤3：语音信息识别（包含运算） 演示：从“运算”模块拖拽“包含”指令到脚本区，将“命令信息”拖入“包含”的输入框，添加判断关键词（如“左”）。学生操作，完成单方向（左）的语音识别配置。 步骤4：条件判断与指令执行 演示：从“控制”模块拖拽“如果…那么”指令，拼接“包含”运算；再拖拽“移动”指令到“那么”分支，设置移动方向和步数。 学生实操：依次完成“上、下、左、右”四个方向的条件判断与指令配置，拼接完整程序。 3. 程序调试与评价 指导学生双击脚本区运行程序，用语音录入指令，观察精灵移动情况。 对照表4-13-3《程序效果评价表》，完成自评与互评，解决常见问题： 语音识别不准：检查麦克风音量、调整采集时长。 精灵不移动：检查指令拼接是否完整、变量赋值是否正确。 （三）程序优化，拓展创新（8分钟） 1. 优化思路引导：“程序完成后还能更‘聪明’吗？” 优化方向1：添加语音提示，让精灵“说”出执行的指令（如“我向左移动啦”）。 优化方向2：调整移动步数，让精灵移动更快/更慢。 优化方向3：添加“停止指令”，语音说“停止”，精灵暂停移动。 2. 学生自主优化：选择1个优化方向编程，教师巡回指导，展示优秀优化案例。 （四）课堂总结与升华（2分钟） 1. 总结：本节课完成了“语音控制精灵移动”的编程，掌握了变量、条件判断、语音识别的核心逻辑；体会到程序是人工智能的“幕后英雄”，图形化编程让人人都能设计程序。 2. 升华：人工智能的强大功能，离不开背后无数程序的支撑；未来我们还能通过编程设计更智能的程序，感受技术改变生活的力量。 五、板书设计 第13课 结识人工智能的幕后英雄——体验程序设计 第1课时 1. 程序的作用：人工智能的“灵魂”，无程序则无智能交互 2. 程序的形式：代码程序（文字）、图形化程序（积木） 3. mDesigner平台：舞台区、精灵区、指令模块、脚本区 4. 基础操作：拖拽→拼接→调试 第2课时 1. 核心任务：语音控制精灵移动 2. 编程步骤： 语音采集（AI模块）→ 变量赋值（变量模块）→ 包含运算（运算模块）→ 条件判断（控制模块）→ 移动指令（运动模块） 3. 核心逻辑：语音识别→ 信息处理→ 指令执行 4. 程序优化：加提示、调速度、加新指令 学科网（北京）股份有限公司 $