《气味告诉我们》人工智能教学实践案例
一、案例背景
本课是教科版一年级上册“我们自己”单元的第四课，聚焦“气味”这一人体感官体验，核心目标是引导学生感知气味的多样性，知道气味能帮助我们识别物体，培养初步的观察与表达能力。一年级学生以具象思维为主，对“气味”的认知依赖直接体验，但传统教学中气味来源有限、互动形式单一，难以充分调动学生积极性。本案例引入数字人、AI图像识别、气味模拟等工具，将“看不见、摸不着”的气味转化为可观察、可互动的具象内容，让学生在趣味体验中落实科学探究素养。
二、核心素养目标
1. 科学概念目标：知道物体有不同的气味，能说出3-4种常见物体的气味（如香、臭、酸）；了解气味能帮助我们识别物体；初步学会用简单的语言描述气味。
2. 科学思维目标：通过数字人互动、AI图像识别气味、模拟气味体验等活动，提升观察、表达与合作能力。
3.科学探究目标：通过探究实验，提升观察、表达与合作能力。
4. 科学态度目标：激发对人体感官的探究兴趣，养成认真观察、大胆表达的习惯，体会AI技术在科学学习中的乐趣。
三、教学重难点
• 重点：感知气味的多样性，能描述常见物体的气味。
• 难点：理解“气味能帮助我们识别物体”，并能结合生活经验举例。
四、教学准备
1. 硬件：多媒体教室、学生平板（每人1台）、数字人交互设备（支持语音对话、表情互动）、AI图像识别摄像头。
2. 软件：儿童版数字人助手（如希沃少儿数字人、科大讯飞小思同学）、AI图像识别工具（对接常见物体图库，支持识别后生成气味描述）、气味模拟音频素材库。
3. 素材：常见有气味物体的实物（橘子、醋、香皂、大蒜）、物体图片（花朵、臭袜子、柠檬等）、数字人互动脚本、AI提示词模板。
五、教学过程
（一）情境导入：数字人“小气味侦探”登场（5分钟）
1. 教师操作：启动数字人“小气味侦探”（卡通形象，带侦探帽，语气活泼），通过语音指令激活互动，数字人主动与学生打招呼。
2. 互动环节：
数字人提问：“小朋友们好！我是小气味侦探，今天要和大家一起找‘气味小秘密’！你们有没有闻过香香的东西？（等待学生回答，如“花香、巧克力香”）那有没有闻过臭臭的东西呀？（引导学生说“垃圾臭、臭鸡蛋”）”
数字人神秘地说：“其实，很多物体都有自己的‘气味名片’，今天我们就一起来学习——《气味告诉我们》，解锁气味的小秘密！”
3. 设计意图：用卡通数字人创设“侦探探险”情境，贴合一年级学生兴趣，通过生活化提问唤醒学生对气味的已有经验，自然引入课题。
（二）探究新知：AI助力，感知气味的秘密（20分钟）
1. 实物体验：闻一闻，说一说（7分钟）
• 分组操作：将学生分成4组，每组发放1种实物（橘子、醋、香皂、大蒜），引导学生轻轻闻一闻，小组内互相说说“这个物体是什么气味”。
• 全班分享：邀请每组派代表描述气味，教师用简单词汇总结（如“橘子——香香的、甜甜的”“醋——酸酸的”）。
• 数字人点评：“小朋友们观察得真仔细！不同的物体，气味不一样，有的香，有的酸，有的臭，这就是气味的多样性哦！”
2. AI图像识别：认一认，猜气味（8分钟）
• 教师讲解：“小气味侦探带来了一个‘魔法工具’——AI图像识别，只要对着物体图片拍照，它就能告诉我们这个物体的气味！”
• 学生操作：打开平板上的AI图像识别工具，对准教师展示的物体图片（花朵、臭袜子、柠檬、香水）拍照，工具自动生成气味描述（如“花朵——淡淡的花香，香香的”“臭袜子——臭臭的，不好闻”）。
• 互动游戏：数字人随机展示图片，学生先猜气味，再用AI工具验证，猜对的学生获得“小侦探勋章”（电子勋章）。
• 设计意图：通过AI图像识别，将“看图片”与“知气味”结合，解决实物气味有限的问题，同时以游戏形式提升学生参与度。
3. 趣味拓展：听一听，辨气味（5分钟）
• 教师操作：播放气味模拟音频（如花香的轻柔音乐、醋的酸味模拟音效、臭鸡蛋的刺鼻音效），数字人提问：“小朋友们，仔细听一听，这是什么气味的声音呀？”
• 学生抢答：根据音频判断气味，教师结合AI工具展示对应的物体图片，强化“气味与物体的关联”。
• 数字人总结：“原来，不仅能通过鼻子闻气味，还能通过生活经验猜气味，气味真是我们识别物体的好帮手！”
（三）巩固应用：AI设计“我的气味卡片”（12分钟）
1. 任务布置：“请小朋友们当‘小设计师’，用平板上的AI工具，设计一张‘我的气味卡片’——选择1种自己喜欢的有气味物体，用AI工具生成它的图片和气味描述，再加上自己的小涂鸦。”
2. 学生操作：
步骤1：打开AI图像生成工具，输入提示词（如“画一个红红的苹果，香香的，甜甜的”），生成物体图片。
步骤2：用AI文字工具添加气味描述（如“苹果：香香甜甜，我喜欢！”）。
步骤3：用涂鸦工具装饰卡片。
3. 成果展示：邀请学生分享自己的气味卡片，说说“为什么喜欢这种气味”“它能帮我们识别什么物体”，数字人对每一张卡片进行表扬（如“你的苹果卡片真漂亮，气味描述得也很准确！”）。
（四）课堂总结与拓展（3分钟）
1. 师生共同总结：数字人带领学生回顾本节课内容——“物体有不同的气味，气味能帮我们识别物体，我们还学会了用AI工具找气味秘密”。
2. 拓展任务：“请小朋友们回家后，和爸爸妈妈一起找一找家里有气味的物体，用今天学到的方法描述它的气味，下节课和大家分享哦！”
六、教学反思
（一）AI工具的优势
1. 数字人激发参与感：卡通数字人的互动形式贴合一年级学生的年龄特点，通过提问、游戏、表扬等方式，充分调动学生的积极性，让课堂更具趣味性。
2. AI突破体验局限：AI图像识别和气味模拟工具，弥补了传统教学中“气味来源少、无法可视化”的不足，让学生能感知更多样的气味，理解“气味与物体的关联”。
3. 降低表达难度：AI文字生成和提示词工具，帮助一年级学生规范气味描述，提升语言表达能力，同时保护学生的创作兴趣。
（二）教学不足与改进
1. 不足：部分学生对平板操作不熟练，影响AI工具的使用效率；个别学生在小组活动中参与度不高。
2. 改进：课前安排简单的平板操作培训，搭配“小助手”帮助有困难的学生；小组活动中明确分工（如“操作员”“描述员”“涂鸦员”），确保每个学生都能参与其中。
七、核心提示词汇总
1. AI图像生成：“画一个红红的苹果，香香的，甜甜的，适合一年级小朋友看的卡通风格。”
2. 气味描述：“请用简单的词语描述橘子的气味，比如‘香香的、甜甜的’，适合一年级学生理解。”
3. 物体与气味关联：“请列出3种有香香气味的物体，每种物体配一句简单的说明，如‘花朵：香香的，能吸引蝴蝶’。”
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