大脑的开发与利用本课是整单元第四课，第一课区分刺激与反应，第二课探究信息传递过程，第三课探究大脑的轻重、模样、功能和分工，第四课爱护大脑和科学用脑。四课采用递进式结构，按照“从概念到过程，从过程到内在，从内在到爱护和使用”的逻辑编排。本课采用分列式结构，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。活动1：接课文“脑科学的研究成果为学习科学打下了基础”之后，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。活动2：用图片介绍鱼骨图的形式，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此形式的作用并初步学会使用。第二个内容，认识人工智能。活动3：通过阅读课文关于人工智能的资料，采用图文结合的方式，引导学生想象人工智能的应用前景，开拓学生的视野，增进对未来科技的向往。第三个内容，讨论大脑保护。活动4：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与保护大脑相关的一些知识，然后启发学生依据上述资料，对具体做法进行辨析，指导学生掌握一些怎样保护大脑的知识。二、学习目标1.知道脑科学的研究成果为学习科学打下了基础。2.知道什么是人工智能及其应用前景。3.能利用资料，辨析一些做法是否有利于大脑的保护。4.能用图形表征表达一些事物的联系。三、重点与难点重点：了解人们对脑科学知识的运用。难点：用图形表征建立事物的联系。四、教学准备
教师材料：PPT、视频素材等。学生材料：气泡图、鱼骨图、概念图等记录纸。五、教学过程（一）激发兴趣导课1.谈话：上节课的学习，我们已经了解到人体大脑有一些基本的功能：记忆、认知、语言、书写、情绪、思考、运动......2.如果利用图形表征对它们进行整理，可以是这样子的（出示气泡图）3.引导观察、思考：观察《大脑功能》气泡图，你能发现什么？（预设：大脑功能很丰富）气泡图所列的每项功能之间是什么关系？（预设：独立的、平行的）你还知道大脑具有哪些功能吗？4.播放片段，谈感受：（1）这段视频中，最令你感叹的是什么？（2）你还想知道什么？（你是不是很好奇，视频中主人公所表现出来的这些“特异”功能是怎么来的呢？我们也能拥有这样的技能吗？如何获得？）5.（你认为）什么是大脑的开发和利用？（板书课题）（1）指名汇报，调查学生前概念（2）过渡谈话：人类对大脑的开发和利用经历了一些特殊的阶段。（二）体验大脑的开发和利用1.任务驱动：阅读以下资料，独立用鱼骨图表达“人类对大脑的认知理论”模型。人类对大脑的开发和利用经历了一些特殊的阶段，形成了相应的理论体系：公元前三世纪，属于自然哲学理论；1811年，贝尔(C.Bell)根据高等动物和人的脑形态与功能不同，开启了脑机能定位理论；19世纪末，英国生理学家谢灵顿和俄国生理学家巴甫洛夫几乎同时创生了经典神经生理学理论；后来，又出现了细胞神经生理学理论和化学通路理论，使人类对脑功能的认识推进到了分子水平；70年代中期，当代神经科学理论崛起。
2.交流、讨论（1）在小组交流各自的表达结果，与同伴交流疑惑。（2）讨论：公认的表达结果是怎样的？还有其它不同的表达方式吗？为什么？3.引导归纳（1）对比前面的“气泡图”，这种鱼骨图的图形表征有什么特点？（2）仔细观察刚刚整理好的鱼骨图，你有什么更深入的发现?（人类对大脑的认知越来越全面，从另一侧面说明大脑功能越来越复杂）你觉得这些复杂的大脑功能是如何实现的？它们原本就有吗？（有些有，但是利用得越来越好；有些没有，没有的被开发出来）（3）板书：开发——从无到有；利用——从有到优。（三）认识人工智能1.谈话：人类对大脑的开发和利用正飞速发展，而今，我们全面进入“人工智能时代”2.设问：你直觉中的“人工智能”是怎样的？3.阅读资料，归纳总结(1)初读,提取关键信息：什么是人工智能？(2)再读,提取关键信息：人工智能技术对人类大脑功能的开发和利用表现为哪几个方面？(3)三读，提取关键信息：人工智能不同于简单机器人的特点?4.拓展信息，畅想未来（1）观看视频，了解：人工智能的发展历程。（2）畅想未来，说说：人工智能在未来可以做哪些事情（应用领域）?5.讨论“人工智能”概念图（1）演示：汇总以上表征，形成的“人工智能”概念图（2）观察“概念图”的内容，对比气泡图、鱼骨图，这样表征有什么好处？
（四）讨论大脑保护1.谈话：大脑的开发与利用永无止境，大脑需要被保护（板书：保护）2.阅读资料，汇报：保护大脑健康需要关注哪些方面？（板书：睡眠、作息；空气、心情）3.再读资料，辨析：（1）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。）（2）总结、反思：良好生活习惯和生存环境会对人体产生积极影响。（板书：习惯、环境）六、板书设计20.大脑的开发与利用
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