蘇教版 五年級上,大腦的開發與利用,復習導入,請說出四個大腦的基本功能。,控制功能、推理功能、記憶功能、創作功能等。,新知講解,學習圖形表征,科學家一直在用多種方法研究大腦，腦科學的研究成果為學習科學打下了基礎。例如，腦科學發現了神經之間的聯結方式，學習科學在此基礎上提出，利用圖形表征是建立知識網絡的有效方法，如氣泡圖、概念圖、魚骨圖等。,氣泡圖,概念圖,魚骨圖,新知講解,學習圖形表征,1、分析展現大腦功能的氣泡圖。 氣泡圖一般在間寫中心詞或放表示中心內容的圖片，在中心詞（或中心圖）的周圍寫描述中心詞（或中心圖）的詞匯。多用于描述某種事物的特征。,如圖，就是用氣泡圖的形式，將大腦與基各功能表示出來，各功能之間是并列關系。中間圖片表示大腦，四周是大腦的功能，有書寫、語言、認知、記憶、情緒、思考、運動我們也可以根據需要，增補或刪減大腦的功能。,大腦功能圖,新知講解,學習圖形表征,2、用魚骨圖展現人類認識地球的歷程。 魚骨圖，顧名思義，像魚的骨架。魚尾表示問題或現狀，魚頭代表目標，頭尾間用粗線連接，猶如脊椎骨，脊椎上的魚刺就是達成目標的所有步驟與影響因素。想到一個因素，就用一根魚刺表達，把能想到的有關項用不同的魚刺標出，之后再細化，對每個因素進行分析，用魚刺分支表示與每個主因相關的元素，還可以繼續三級、四級分支，找出相關元素。經過反復推敲后，一張魚骨圖就有了大體框架。,主因,問題,目標,新知講解,學習圖形表征,2、用魚骨圖展現人類認識地球的歷程。 試著用魚骨圖把人類對地球的認識歷程展現出來。在魚骨圖中，從“尾”向“頭”的軸線表示順序，說明魚尾方向代表的認識階段，從時間上來說要早，我們按順序將人類在不同階段對地球的認識填入下面的魚骨圖中。,地球是個球體,天圓地方,地球引力,地球板塊飄移,地球內部分層,新知講解,學習圖形表征,3、認識概念圖。 “概念圖”是一種知識以及知識之間的關系的網絡圖形化的表征，也是思維可視化的表征。一幅概念圖一般由“節點”“鏈接”和“有關文字標注”組成 。 （1）節點：由幾何圖形、圖案、文字等表示某個概念，每個節點表示一個概念，一般同一層級的概念用同種的符號（圖形）標識。 （2）鏈接：表示不同節點間的有意義的關系，常用各種形式的線鏈接不同節點，這其中表達了構圖者對概念的理解程度。 （3）文字標注：可以是表示 不同節點上的概念的關系，也 可以是對節點上概念的詳細闡 述，還可以是對整幅圖的有關 說明。,鏈接,節點,新知講解,學習圖形表征,4、因果關系圖。 因果關系圖是思維導圖的一種，它通過箭頭表示不同節點的因果關系，箭頭起始節點是原因，箭頭指向的節點是結果。如下圖，太陽的照射（原因）導致水受熱（結果），而水受熱這一原因，又會導致蒸發這一結果。 把蒸發、凝結、上升、下降等詞語填到合適的圈里，用因果關系圖表現水在地球上的循環。,水受熱,地球引力,蒸發,上升,水在地球上的循環,下降,水受冷,活動手冊,凝結,科學零距離,什么是腦科學 腦科學，狹義的講就是神經科學，是為了了解系統內分子水平、細胞水平、細胞間的變化過程，以及這些過程在中樞功能控制系統內的整合作用而進行的研究。廣義的講是研究腦的結構和功能的科學，還包括認知神經科學等。腦疾病研究、大腦的開發與利用（比如注意力、記憶力、學習力等）等都屬于腦科學的研究范疇。,新知講解,認識人工智能,人工智能（英文縮寫為AI）是一門模擬、延伸和擴展人類大腦功能的新技術。開發出的智能機器人不同于完成重復任務的簡單機器人，在被植入學習程序后，智能機器人可以模擬人類的思維，擁有一定的發現問題和解決問題的能力。 人工智能不是人的智能，但能像人那樣思考，也可能超過人的智能。人工智能未來可運用在生產、生活、軍事、航空航天等各領域。,人工智能,新知講解,認識人工智能,1、人工智能與圍棋。 如圖是人工智能在下圍棋，說到這，就不能不說一下“阿爾法狗”（英文AlphaGo，又譯阿爾法圍棋），它是第一個擊敗人類職業圍棋選手、第一個戰勝圍棋世界冠軍的人工智能機器人。實際上，阿爾法圍棋是一款圍棋人工智能程序，并沒有圖中呈現的智能機器人模樣，其主要工作原理是“深度學習”。“深度學習”是指多層的人工神經網絡和訓練它的方法。目前，圍棋界公認阿爾法圍棋的棋力已經超過人類職業圍棋頂尖水平。,新知講解,認識人工智能,2、人工智能與足球。 機器人足球已經問世很多年了，機器人足球賽分為半自動、全自動、仿真型和類人型。在類人型機器人比賽中，使用的機器人有像人體一樣的機械結構，并能相互配合完成踢球的動作。它們在動態行走、跑步、踢球的同時需保持自身平衡，還需視覺系統尋找球、隊員、場線（用于定位），并使用策略完成進攻。,然而，人工智能踢足球不同于電腦模擬足球賽事，它既需要人工智能的程序，還需要類人型的機器人實體。目前這項技術還處于初級階段，因為足球運動需要瞬間的身體控制、持久的技術穩定性以及及時領悟戰術的賽場閱讀能力，這些都是擺在機器人設計制造領域前難以逾越的鴻溝。,新知講解,認識人工智能,3、人工智能的其他領域的應用。 （1）人工智能與生活。如可以運用語音、視覺及情景識別等功能，充當生活助手。 （2）人工智能與加工制造。如為制造企業提供視覺檢測、自動化控制、智能化校準以及問題根源分析等解決方案。 （3）人工智能與醫療。如虛擬助理，人工智能可以診斷疾病。利用人工智能還可模擬和檢測新藥物進入體內后的一系列反應，從而為新藥研發節約時間和成本。 （4）人工智能與娛樂。如可借助于微機電、慣性導航和視覺識別算法，參與影視娛樂拍攝與制作。 （5）人工智能與軍事。如可以讓無人作戰車輛、無人坦克、無人潛航器、無人機等作占裝備在戰場上擁有自主決策、自主尋路和自主檢測目標的能力，發揮重要作用。,新知講解,大腦的保護,研究發現，大腦是消耗人體能量最多的器官。它雖然只占體重的2.5%，卻消耗著身體20%的能量和25%的氧氣。大腦的不同部位負責不同的功能，一個區域長時間興奮活躍，就會產生疲勞感，可能導致神經衰弱、記憶力減退。睡眠對大腦的休息很重要，10歲左右的兒童每天大約需要10小時的睡眠時間。保持愉快的心情也有利于大腦的健康，能提高學習和工作效率。,新知講解,大腦的保護,1、下面的做法哪些正確？哪些不正確？為什么？,（1）經常開窗通氣，正確。因為大腦的工作耗氧量大，經常開窗透氣，能呼吸到室外更多的新鮮空氣。,（2）戴頭盔，正確確。因為大腦柔軟，經不起撞擊。,（3）不吃早飯，錯誤。因為大腦是人體消耗能量最多的器官。,新知講解,大腦的保護,2、其他保護大腦的做法。 （1）開玩笑時切記不能打腦袋。 （2）看書時間長了要注意休息。 （3）按時睡覺，保證充足的睡眠時間。 （4）經常進行體育鍛煉，散步效果最好。 （5）全面均衡的營養飲食。 （6）保持心情愉悅。 （7）平時多聽舒緩的音樂。 （8）遇到頭錯眼花、聽力下降、耳郭發熱等狀況時要及時休息。,新知講解,大腦的保護,3、下面的做法，正確的在“ ”里畫“”，不正確的畫“”。,輪換做不同學科的作業,輪換做不同學科的作業,輪換做不同學科的作業,要保護好大腦，就要摒棄一些不良行為，如長期睡眠不足，吸煙，酗酒，不愛運動，蒙頭睡覺等等。充足的睡眠對腦的作用非常大，小學生每天應該保證910小時的充足睡眠，有助于大腦的休息與發育。長期睡眠不足或者睡眠質量較差的人，會加速腦細胞的衰老，進而導致反應能力和記憶力下降。,輪換做不同學科的作業,輪換做不同學科的作業,輪換做不同學科的作業,活動手冊,科學零距離,腦震蕩是怎么回事 腦震蕩是指頭部遭受外力打擊后，即刻發生短暫的腦神經功能障礙，其發生機制至今仍有許多爭論。腦震蕩者通常表現為短暫性昏迷、逆行性遺忘以及頭痛、惡心和嘔吐等癥狀。它是最輕的一種腦損傷，經治療后大多可以治愈。傷后在一定時間內應密切注意意識、瞳孔、肢體活動和生命體征的變化，若一旦發現顱內繼發性病變或其他并發癥，要及時診治。,課堂練習,1、腦雖然只占體重的2.5%，卻消耗著身體（ ）%的能量和（ ） %的氧氣。,一、填空,20,25,課堂練習,1、睡眠可以消除大腦的疲勞，恢復大腦的功能。（ ）,二、判斷對錯,2、人工智能已經超越人類的大腦。（ ）,3、工廠車間里的機器人被稱為人工智能。（ ）,解析：人工智能依然處于開發階段，只是模擬人腦的一些功能來實現“思考”，還無法超越人腦。,解析：人工智能是一種應用程序，與工廠的自動、半自動的機器人不同，搭載了人工智能的機器人可以模擬人類的思維，擁有一定的發現問題和解決問題的能力。,課堂練習,三、選擇題,1、下列不利于保護大腦的是（ ）。,A.按時休息 B.進行體育鍛煉 C.吸煙排解憂愁,C,課堂練習,三、選擇題,2、手機的下列功能中，屬于人工智能的是（ ）。,A.接打電話 B.收發短信 C.人臉識別解鎖,C,課堂小結,通過本課的學習你有哪些收獲？,板書設計,大腦的開發與利用,氣泡圖,圖形表征,本課思維導圖,保護大腦,（,經常開窗透氣,（,魚骨圖,人工智能,應用前景,概念圖,因果圖,危險運動戴頭盔,充足睡眠,營養均衡,心情愉悅