1、2020. .大脑的开发与利用大脑的开发与利用 1.教学内容 本课采用并列式的结构，围绕脑科学的运用，以四个活动为核心展开三个内容。 第一个内容，学习图形表征。其中，第一个活动紧接课文“脑科学的研究成果为学 习科学打下了基础”，借助大脑功能图，指导学生分析此图怎样将相关知识联系起来， 让学生了解气泡图的形式和作用；第二个活动用图片介绍鱼骨图，指导学生把卡片提供 的“人类在不同阶段对地球的认识”按照鱼骨图的要求填到相应的空框里，让学生在活 动中体会鱼骨图的作用并初步学会使用。 第二个内容，即本课的第三个活动，紧接课文关于人工智能的介绍，采用图文结合 的方式， 引导学生想象人工智能的应用前景， 开
2、阔学生的视野， 增进对未来科技的向往。 第三个内容，即本课的第四个活动，阅读介绍大脑保护的资料，辨别具体做法是否 合理。课文首先以资料的形式介绍大脑工作消耗能量的情况和保护大脑的知识，然后启 发学生依据上述资料对具体做法进行辨析，指导学生掌握一些保护大脑的知识。 2.教学目标 知道脑科学的研究成果为学习科学打下了基础。 知道什么是人工智能及其应用前景。 能利用资料，辨析一些做法是否有利于大脑的保护。 能用图形表示一些事物的联系。 3.重点与难点 重点：了解人们对脑科学知识的运用。 难点：用图形表示事物的联系。 4.教学准备： 教师材料：放大的鱼骨图。 学生分组材料：鱼骨图。 5.教学过程 一、
3、导入新课 1.通过上一节课的学习，我们知道人的大脑负责各种认知和思维活动，还负责管理人的 情绪和运动，可以这样说，人的大脑非常强大，功能众多。 2.科学家一直在研究大脑，今天这节课，我们就来关注一下现阶段大脑的开发与利用情 况。 3.板书课题：20.大脑的开发与利用 二、教学新课 活动一：建立知识网络的有效方法 1.教师引导：科学家一直在用多种方法研究大脑,脑科学的研究成果为学习科学打下了 基础。例如,脑科学发现了神经之间的联结方式,学习科学在此基础上提出,利用图形表 征是建立知识网络的有效方法,如气泡图、概念图、鱼骨图等。 2.教师分别出示气泡图、概念图、鱼骨图三种图形表征，学生观察这三种图
4、形表征，分 别了解气泡图、概念图、鱼骨图的形态以及特点。 3.气泡图的运用 出示课本 57 页大脑功能图，引导学生观察这幅图片，了解图片形式和内容。 全班交流 这份大脑功能图是用哪种图形表征展现出来的？ 利用的是气泡图。 展现了大脑的哪些功能？ 展现了大脑的记忆功能、情绪功能、思考功能、运动功能、认知功能、语言功能以及书 写功能等等。 4.鱼骨图的利用 出示课本 57 页“人类在不同阶段对地球的认识”这段资料，提出要求：请利用鱼骨图， 把人类对地球的认识历程展现出来。 学生阅读“人类在不同阶段对地球的认识历程”资料，并且利用旁边的鱼骨图，把这一 认识历程展现出来。 全班交流 展示学生完成的鱼骨
5、图，并对此进行评价。 出示评价的标准： 一是鱼骨图填写的是否准确？二是有没有把人类对地球的认识历程展 现出来？ 活动二：了解人工智能 1.出示人工智能的图片，引导学生看一看图片，初步认识人工智能。 2.出示课本 58 页上面一段文字，学生认真阅读这段文字，了解人工智能的概念以及作 用。 3.全班交流：什么是人工智能？ 人工智能是一门模拟、延伸和扩展人类大脑功能的新技术。开发出的智能机器人不同于 完成重复任务的简单机器人,在被植入学习程序后,智能机器人可以模拟人类的思维,拥 有一定的发现问题和解决问题的能力。 4.出示阿尔法围棋围棋机器人的图片，引导学生观察这张图片，说一说自己知道的关于 阿尔法
6、围棋机器人的有关知识。 5.教师补充有关阿尔法围棋机器人的知识，引导学生进一步了解人工智能。 阿尔法围棋是第一个击败人类职业围棋选手、第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器 人，由谷歌旗下 DeepMind 公司戴密斯哈萨比斯领衔的团队开发。其主要工作原理是 “深度学习” 。 2016 年 3 月，阿尔法围棋与围棋世界冠军、职业九段棋手李世石进行围棋人机大战，以 4 比 1 的总比分获胜；2016 年末 2017 年初，该程序在中国棋类网站上以“大师”为注 册账号与中日韩数十位围棋高手进行快棋对决，连续 60 局无一败绩；2017 年 5 月，在 中国乌镇围棋峰会上，它与排名世界第一的世界围棋冠
7、军柯洁对战，以 3 比 0 的总比分 获胜。围棋界公认阿尔法围棋的棋力已经超过人类职业围棋顶尖水平，在 GoRatings 网 站公布的世界职业围棋排名中，其等级分曾超过排名人类第一的棋手柯洁。 2017 年 5 月 27 日，在柯洁与阿尔法围棋的人机大战之后，阿尔法围棋团队宣布阿尔法 围棋将不再参加围棋比赛。2017 年 10 月 18 日，DeepMind 团队公布了最强版阿尔法围 棋，代号 AlphaGoZero。 6.教师再出示一些有关人工智能机器人的图片，引导学生观察这些图片，进一步了解人 工智能。 7.你认为人工智能在未来可以做哪些事情？ 人工智能未来可运用在生产、生活、军事、航空
8、航天等各领域。 活动三：学会保护我们的大脑。 1.出示课本 58 页“大脑的保护”文字资料，学生认真阅读这段文字资料，初步了解我 们为什么要保护大脑？又该怎样保护大脑？ 全班交流 2.我们为什么要保护大脑？ 研究发现,大脑是消耗人体能量最多的器官。它虽然只占体重的 2.5%,却消耗着身体 20% 的能量和 25%的氧气。大脑的不同部位负责不同的功能,一个区域长时间兴奋活跃,就会 产生疲劳感,可能导致神经衰弱、记忆力减退。 3.怎样保护我们的大脑？ 睡眠对大脑的休息很重要,10 岁左右的儿童每天大约需要 10 小时的睡眠时间。 保持愉快 的心情也有利于大脑的健康,能提高学习和工作效率。 4.下面
9、的这些做法正确吗？为什么？ 出示课本 58 页最后的三幅图片，学生观察这些图片，想一想这些做法哪些正确？哪些 不正确？原因是什么？ 预设： 第 1 幅图，开窗通气做法是正确的，因为大脑的工作耗氧量大，开窗通气，有利于室内 空气保持新鲜大脑健康非常有帮助。 第 2 幅图，戴头盔玩滑板车是正确的。因为大脑柔软,经不起撞击，戴头盔可以预防大 脑受到撞击。 第 3 幅图，不吃早饭是错误的。因为大脑是人体消耗能量最多的器官。不吃早饭，身体 的营养得不到保障，对大脑健康不利。 三、课堂总结 今天这节课，我们初步了解了大脑的开发与利用，知道科学家一直在用多种方法研究大 脑，脑科学的研究成果为学习科学打下了基础。通过本节课的学习，我们还认识了人工 智能这门学科，知道了人工智能的特点以及未来的发展前景。懂得了我们的大脑非常重 要，在日常生活中我们要积极的保护我们的大脑。课后，同学们可以查阅资料，了解更 多的关于大脑的开发与利用方面的知识。
