第五單元第3課時《探秘人工智能—“關愛老人之智能養老”項目實施》教學設計2023—2024學年教科版（2019）高中信息技術必修1授課內容授課時數授課班級授課人數授課地點授課時間設計意圖本節課旨在通過“關愛老人之智能養老”項目實施，讓學生了解人工智能在養老服務中的應用，培養他們的創新思維和實踐能力。通過結合教科版高中信息技術必修1課本內容，引導學生探究人工智能技術如何解決老年人生活中的實際問題，提高學生的社會責任感。核心素養目標1.培養學生的信息意識，使其認識到人工智能在生活中的重要作用。

2.增強學生的計算思維，通過項目實踐，學會運用算法和編程解決實際問題。

3.提升學生的創新精神，鼓勵學生在智能養老項目中提出創新性解決方案。

4.強化學生的團隊合作能力，通過項目實施，學會與他人協作完成復雜任務。

5.培養學生的社會責任感，引導學生關注老年人群體，用技術手段改善他們的生活質量。教學難點與重點1.教學重點，

①理解人工智能在養老服務中的應用場景，如智能監控、健康監測、生活輔助等。

②掌握使用編程語言和算法實現智能養老系統的基礎知識，包括數據采集、處理和決策邏輯。

2.教學難點，

①分析老年人需求，設計符合實際應用的智能養老系統方案。

②理解并應用機器學習算法，實現智能養老系統中的個性化服務。

③在項目實施過程中，解決實際操作中遇到的技術難題，如數據安全和隱私保護。

④協調團隊成員，有效溝通，確保項目順利進行。教學方法與策略1.采用講授與案例研究相結合的方法，講解人工智能在養老服務中的應用案例，引導學生理解理論知識。

2.通過小組討論，讓學生分析老年人需求，設計智能養老系統方案，培養團隊合作能力。

3.實施項目導向學習，學生分組完成智能養老系統的小型項目，實踐編程技能。

4.利用多媒體教學，展示人工智能在實際養老服務中的應用實例，增強學生的直觀感受。

5.設計角色扮演活動，讓學生模擬老年人使用智能養老系統，體驗系統功能，發現問題并提出改進建議。教學過程1.導入（約5分鐘）

-激發興趣：展示老年人在日常生活中面臨的挑戰，如健康監測、生活輔助等問題，提出“如何利用人工智能技術改善老年人的生活質量”的問題，激發學生的興趣。

-回顧舊知：簡要回顧人工智能的基本概念、應用領域以及編程基礎知識，為后續課程內容做好鋪墊。

2.新課呈現（約30分鐘）

-講解新知：詳細講解智能養老系統的基本組成、工作原理以及關鍵技術，如傳感器技術、物聯網、機器學習等。

-舉例說明：通過實際案例展示智能養老系統的應用，如智能床監測、智能語音助手、健康數據管理等。

-互動探究：引導學生分組討論，分析老年人需求，設計符合實際應用的智能養老系統方案。

3.項目實施（約60分鐘）

-學生分組：將學生分成若干小組，每組負責一個智能養老系統模塊的設計與開發。

-指導與幫助：教師對每個小組進行指導，解答學生在項目實施過程中遇到的問題。

-實踐操作：學生動手實踐，運用所學知識進行編程、調試和優化。

-小組匯報：每組展示自己的項目成果，包括系統設計、功能實現和測試結果。

4.鞏固練習（約30分鐘）

-學生活動：讓學生根據所學知識，設計一個簡單的智能養老系統原型。

-教師指導：教師對學生的設計方案進行點評，指導學生改進和優化。

-交流分享：學生之間互相交流自己的設計方案，共同學習、提高。

5.總結與反思（約10分鐘）

-教師總結：回顧本節課的主要內容，強調人工智能在養老服務中的應用價值。

-學生反思：引導學生思考自己在項目實施過程中的收獲與不足，提出改進措施。

6.作業布置（約5分鐘）

-布置課后作業：讓學生查閱資料，了解國內外智能養老領域的最新進展，撰寫一篇關于智能養老系統發展的綜述報告。

7.教學延伸（約10分鐘）

-邀請相關領域的專家進行講座，分享智能養老系統的實際應用案例。

-組織學生參觀智能養老設施，讓學生親身體驗智能養老技術。

教學過程中，教師應密切關注學生的學習情況，適時調整教學策略，確保教學目標的實現。同時，注重培養學生的創新思維、實踐能力和團隊合作精神，為我國智能養老事業的發展貢獻力量。教學資源拓展1.拓展資源：

-智能養老系統案例分析：收集并整理國內外智能養老系統的成功案例，包括智能健康監測、智能生活輔助、智能家居控制等，為學生提供實際應用參考。

-人工智能技術發展動態：搜集人工智能領域最新的研究成果和技術進展，如深度學習、自然語言處理、計算機視覺等，幫助學生了解人工智能技術的發展趨勢。

-老齡化社會問題研究：介紹老齡化社會背景下的社會問題，如養老資源分配、老年人心理健康等，引導學生關注社會熱點問題。

2.拓展建議：

-學生可以查閱相關書籍和學術論文，深入了解智能養老系統的技術原理和應用案例。

-鼓勵學生參與學校或社區組織的智能養老項目，將所學知識應用于實際項目中。

-組織學生參觀智能養老設施，如智能養老院、智能家居體驗館等，親身感受智能養老技術的發展成果。

-邀請相關領域的專家進行講座，分享智能養老系統的實際應用案例和未來發展趨勢。

-引導學生關注老齡化社會問題，開展社會調查，了解老年人的實際需求，為智能養老系統設計提供依據。

-鼓勵學生參加科技創新比賽，將智能養老系統設計與開發作為參賽項目，提高學生的實踐能力和創新精神。

-建議學生關注國內外智能養老領域的最新政策法規，了解行業發展趨勢，為未來職業規劃做好準備。

-組織學生開展跨學科合作，如計算機科學與心理學、社會學等領域的結合，從多角度探討智能養老系統的設計與實施。典型例題講解1.例題：

設計一個智能養老系統的健康監測模塊，該模塊能夠實時監測老年人的心率、血壓和血氧飽和度，并將數據傳輸至云端服務器進行分析和處理。

答案：

-使用心率傳感器、血壓傳感器和血氧飽和度傳感器收集數據。

-通過無線通信模塊將數據傳輸至云端服務器。

-在云端服務器上，利用機器學習算法對數據進行實時分析，識別異常情況。

2.例題：

開發一個智能語音助手，用于幫助老年人進行日常生活中的簡單操作，如設定鬧鐘、查詢天氣、播放音樂等。

答案：

-集成語音識別技術，實現語音輸入。

-通過自然語言處理技術，理解用戶的語音指令。

-根據指令執行相應的操作，如調用手機應用、發送短信等。

3.例題：

設計一個智能家居控制系統，能夠通過手機APP遠程控制家中的燈光、窗簾、空調等設備。

答案：

-使用Wi-Fi模塊或藍牙模塊實現設備與手機APP的連接。

-開發手機APP，提供設備控制界面。

-通過手機APP發送控制指令，實現遠程控制。

4.例題：

開發一個智能養老系統的緊急求助功能，當老年人遇到危險時，能夠快速聯系家人或緊急救援服務。

答案：

-集成緊急求助按鈕，當按下按鈕時，系統自動啟動。

-通過短信、電話或網絡等方式，將求助信息發送給預設的聯系人。

-系統可以自動記錄求助事件的時間、地點等信息，便于后續調查和處理。

5.例題：

設計一個智能養老系統的健康管理功能，能夠根據老年人的健康狀況提供個性化的健康建議。

答案：

-收集老年人的健康數據，如體重、血糖、血脂等。

-利用數據挖掘技術，分析老年人的健康狀況。

-根據分析結果，為老年人提供個性化的健康建議，如飲食調整、運動建議等。教學反思這節課下來，我對《探秘人工智能—“關愛老人之智能養老”項目實施》的教學過程進行了反思，以下是我的一些思考：

首先，我覺得課堂氛圍的營造至關重要。在導入環節，我通過展示老年人生活中的實際困難，激發了學生的興趣，讓他們意識到人工智能技術在養老領域的應用價值。我發現，當學生們對所學內容有了濃厚的興趣時，他們的參與度和學習效果都會顯著提高。

在教學過程中，我采用了講授、案例研究、項目導向學習等多種教學方法，力求讓課堂變得生動有趣。特別是在項目實施環節，學生們分組合作，通過實際操作來解決問題，這既鍛煉了他們的團隊協作能力，又提高了他們的實踐技能。在這個過程中，我觀察到學生們積極參與，互相幫助，這讓我感到非常欣慰。

然而，我也發現了一些不足之處。例如，在講解智能養老系統的技術原理時，部分學生顯得有些吃力。這讓我意識到，對于一些較為復雜的技術概念，我需要更加細致地講解，或者通過實際操作來幫助他們理解。此外，課堂上的時間有限，有些內容沒有能夠深入講解，這也是我在今后的教學中需要改進的地方。

在評價學生方面，我發現有些學生對于自己的項目成果過于自信，而有些學生則顯得有些沮喪。這讓我意識到，在評價過程中，我需要更加客觀、公正，既要鼓勵學生的創新精神，也要關注他們的自信心培養。

此外，我也反思了教學媒體的使用。雖然我使用了多媒體教學，但發現有些學生還是更喜歡傳統的教學方式，比如黑板教學。這讓我想到，在教學過程中，我應該更加靈活地運用多種教學媒體，以滿足不同學生的學習需求。

最后，我認為教學反思是一個持續的過程。在今后的教學中，我會更加注重以下幾點：

1.優化教學內容，確保知識點講解的深度和廣度。

2.加強對學生學習興趣的培養，激發他們的學習熱情。

3.改進教學方法，提高課堂互動性和趣味性。

4.關注學生的個體差異，實施差異化教學策略。

5.注重教學評價，及時調整教學方向。板書設計1.本文重點知識點：

①人工智能在養老服務中的應用場景

②智能養老