苏教版 五年级上,大脑的开发与利用,复习导入,请说出四个大脑的基本功能。,控制功能、推理功能、记忆功能、创作功能等。,新知讲解,学习图形表征,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。,气泡图,概念图,鱼骨图,新知讲解,学习图形表征,1、分析展现大脑功能的气泡图。 气泡图一般在间写中心词或放表示中心内容的图片，在中心词（或中心图）的周围写描述中心词（或中心图）的词汇。多用于描述某种事物的特征。,如图，就是用气泡图的形式，将大脑与基各功能表示出来，各功能之间是并列关系。中间图片表示大脑，四周是大脑的功能，有书写、语言、认知、记忆、情绪、思考、运动我们也可以根据需要，增补或删减大脑的功能。,大脑功能图,新知讲解,学习图形表征,2、用鱼骨图展现人类认识地球的历程。 鱼骨图，顾名思义，像鱼的骨架。鱼尾表示问题或现状，鱼头代表目标，头尾间用粗线连接，犹如脊椎骨，脊椎上的鱼刺就是达成目标的所有步骤与影响因素。想到一个因素，就用一根鱼刺表达，把能想到的有关项用不同的鱼刺标出，之后再细化，对每个因素进行分析，用鱼刺分支表示与每个主因相关的元素，还可以继续三级、四级分支，找出相关元素。经过反复推敲后，一张鱼骨图就有了大体框架。,主因,问题,目标,新知讲解,学习图形表征,2、用鱼骨图展现人类认识地球的历程。 试着用鱼骨图把人类对地球的认识历程展现出来。在鱼骨图中，从“尾”向“头”的轴线表示顺序，说明鱼尾方向代表的认识阶段，从时间上来说要早，我们按顺序将人类在不同阶段对地球的认识填入下面的鱼骨图中。,地球是个球体,天圆地方,地球引力,地球板块飘移,地球内部分层,新知讲解,学习图形表征,3、认识概念图。 “概念图”是一种知识以及知识之间的关系的网络图形化的表征，也是思维可视化的表征。一幅概念图一般由“节点”“链接”和“有关文字标注”组成 。 （1）节点：由几何图形、图案、文字等表示某个概念，每个节点表示一个概念，一般同一层级的概念用同种的符号（图形）标识。 （2）链接：表示不同节点间的有意义的关系，常用各种形式的线链接不同节点，这其中表达了构图者对概念的理解程度。 （3）文字标注：可以是表示 不同节点上的概念的关系，也 可以是对节点上概念的详细阐 述，还可以是对整幅图的有关 说明。,链接,节点,新知讲解,学习图形表征,4、因果关系图。 因果关系图是思维导图的一种，它通过箭头表示不同节点的因果关系，箭头起始节点是原因，箭头指向的节点是结果。如下图，太阳的照射（原因）导致水受热（结果），而水受热这一原因，又会导致蒸发这一结果。 把蒸发、凝结、上升、下降等词语填到合适的圈里，用因果关系图表现水在地球上的循环。,水受热,地球引力,蒸发,上升,水在地球上的循环,下降,水受冷,活动手册,凝结,科学零距离,什么是脑科学 脑科学，狭义的讲就是神经科学，是为了了解系统内分子水平、细胞水平、细胞间的变化过程，以及这些过程在中枢功能控制系统内的整合作用而进行的研究。广义的讲是研究脑的结构和功能的科学，还包括认知神经科学等。脑疾病研究、大脑的开发与利用（比如注意力、记忆力、学习力等）等都属于脑科学的研究范畴。,新知讲解,认识人工智能,人工智能（英文缩写为AI）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。 人工智能不是人的智能，但能像人那样思考，也可能超过人的智能。人工智能未来可运用在生产、生活、军事、航空航天等各领域。,人工智能,新知讲解,认识人工智能,1、人工智能与围棋。 如图是人工智能在下围棋，说到这，就不能不说一下“阿尔法狗”（英文AlphaGo，又译阿尔法围棋），它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。实际上，阿尔法围棋是一款围棋人工智能程序，并没有图中呈现的智能机器人模样，其主要工作原理是“深度学习”。“深度学习”是指多层的人工神经网络和训练它的方法。目前，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。,新知讲解,认识人工智能,2、人工智能与足球。 机器人足球已经问世很多年了，机器人足球赛分为半自动、全自动、仿真型和类人型。在类人型机器人比赛中，使用的机器人有像人体一样的机械结构，并能相互配合完成踢球的动作。它们在动态行走、跑步、踢球的同时需保持自身平衡，还需视觉系统寻找球、队员、场线（用于定位），并使用策略完成进攻。,然而，人工智能踢足球不同于电脑模拟足球赛事，它既需要人工智能的程序，还需要类人型的机器人实体。目前这项技术还处于初级阶段，因为足球运动需要瞬间的身体控制、持久的技术稳定性以及及时领悟战术的赛场阅读能力，这些都是摆在机器人设计制造领域前难以逾越的鸿沟。,新知讲解,认识人工智能,3、人工智能的其他领域的应用。 （1）人工智能与生活。如可以运用语音、视觉及情景识别等功能，充当生活助手。 （2）人工智能与加工制造。如为制造企业提供视觉检测、自动化控制、智能化校准以及问题根源分析等解决方案。 （3）人工智能与医疗。如虚拟助理，人工智能可以诊断疾病。利用人工智能还可模拟和检测新药物进入体内后的一系列反应，从而为新药研发节约时间和成本。 （4）人工智能与娱乐。如可借助于微机电、惯性导航和视觉识别算法，参与影视娱乐拍摄与制作。 （5）人工智能与军事。如可以让无人作战车辆、无人坦克、无人潜航器、无人机等作占装备在战场上拥有自主决策、自主寻路和自主检测目标的能力，发挥重要作用。,新知讲解,大脑的保护,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。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。,新知讲解,大脑的保护,1、下面的做法哪些正确？哪些不正确？为什么？,（1）经常开窗通气，正确。因为大脑的工作耗氧量大，经常开窗透气，能呼吸到室外更多的新鲜空气。,（2）戴头盔，正确确。因为大脑柔软，经不起撞击。,（3）不吃早饭，错误。因为大脑是人体消耗能量最多的器官。,新知讲解,大脑的保护,2、其他保护大脑的做法。 （1）开玩笑时切记不能打脑袋。 （2）看书时间长了要注意休息。 （3）按时睡觉，保证充足的睡眠时间。 （4）经常进行体育锻炼，散步效果最好。 （5）全面均衡的营养饮食。 （6）保持心情愉悦。 （7）平时多听舒缓的音乐。 （8）遇到头错眼花、听力下降、耳郭发热等状况时要及时休息。,新知讲解,大脑的保护,3、下面的做法，正确的在“ ”里画“”，不正确的画“”。,轮换做不同学科的作业,轮换做不同学科的作业,轮换做不同学科的作业,要保护好大脑，就要摒弃一些不良行为，如长期睡眠不足，吸烟，酗酒，不爱运动，蒙头睡觉等等。充足的睡眠对脑的作用非常大，小学生每天应该保证910小时的充足睡眠，有助于大脑的休息与发育。长期睡眠不足或者睡眠质量较差的人，会加速脑细胞的衰老，进而导致反应能力和记忆力下降。,轮换做不同学科的作业,轮换做不同学科的作业,轮换做不同学科的作业,活动手册,科学零距离,脑震荡是怎么回事 脑震荡是指头部遭受外力打击后，即刻发生短暂的脑神经功能障碍，其发生机制至今仍有许多争论。脑震荡者通常表现为短暂性昏迷、逆行性遗忘以及头痛、恶心和呕吐等症状。它是最轻的一种脑损伤，经治疗后大多可以治愈。伤后在一定时间内应密切注意意识、瞳孔、肢体活动和生命体征的变化，若一旦发现颅内继发性病变或其他并发症，要及时诊治。,课堂练习,1、脑虽然只占体重的2.5%，却消耗着身体（ ）%的能量和（ ） %的氧气。,一、填空,20,25,课堂练习,1、睡眠可以消除大脑的疲劳，恢复大脑的功能。（ ）,二、判断对错,2、人工智能已经超越人类的大脑。（ ）,3、工厂车间里的机器人被称为人工智能。（ ）,解析：人工智能依然处于开发阶段，只是模拟人脑的一些功能来实现“思考”，还无法超越人脑。,解析：人工智能是一种应用程序，与工厂的自动、半自动的机器人不同，搭载了人工智能的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。,课堂练习,三、选择题,1、下列不利于保护大脑的是（ ）。,A.按时休息 B.进行体育锻炼 C.吸烟排解忧愁,C,课堂练习,三、选择题,2、手机的下列功能中，属于人工智能的是（ ）。,A.接打电话 B.收发短信 C.人脸识别解锁,C,课堂小结,通过本课的学习你有哪些收获？,板书设计,大脑的开发与利用,气泡图,图形表征,本课思维导图,保护大脑,（,经常开窗透气,（,鱼骨图,人工智能,应用前景,概念图,因果图,危险运动戴头盔,充足睡眠,营养均衡,心情愉悦