2/8任教學科 高中信息技術

教學設計姓名 單位課 題 人工智能的產生與進展教材冊別 高中信息技術必修1《數(shù)據(jù)與計算》課時1一、教學目標學問與技能理解人工智能的概念，了解從不同理論動身實現(xiàn)人工智能的方法。了解人工智能的進展歷程中經(jīng)受的不同階段，以及在不同階段中的主要爭論成果、代表人物、應用領域等根本學問。探究實現(xiàn)人工智能背后的方法，了解深度學習、神經(jīng)網(wǎng)絡等人工智能爭論中的前沿探究。過程與方法理解人工智能實現(xiàn)的方法和實現(xiàn)原理，理解人工智能與人類智能的區(qū)分，結合實例區(qū)分人工智能技術。簡潔了解神經(jīng)網(wǎng)絡解決分類問題的模型，借助TensorFlowPlayground絡解決不同簡單度的分類問題。情感態(tài)度價值觀通過了解人工智能的產生、進展和歷史，使學生了解人工智能技術特性和應用范圍，從而能初步辯證地對待人工智能，培育學生的信息意識、核心素養(yǎng)。同時，此次課堂中案例以垃圾分類機器人作為內容導入，通過了解人工智能在垃圾分類中的應用探究，進一步形成垃圾分類的環(huán)保意識，養(yǎng)成時代合格公民應有的價值觀。二、教學重難點教學重點：理解人工智能的概念，了解人工智能進展歷程中不同階段實現(xiàn)人工智能的方法。教學難點：理解實現(xiàn)人工智能的方法，如專家系統(tǒng)、深度學習神經(jīng)網(wǎng)絡等。三、教材分析概念、進展歷程以及主要的人工智能方法等。教材中依據(jù)時間順當梳理了人工智能進展不同階段的主要覺察和成果，并且結合科技前沿進展，通過實例來加深學生對人工智能的生疏。在前面幾個章節(jié)的學習中學生已經(jīng)對算法編程等根底有了肯定的了解，目前已經(jīng)具備肯定的編程規(guī)律思維力量，本節(jié)嚴密結合人工智能的實際應用和爭論成果，將讓學生深入理解人工智能，了解人工智能對促進社會進展的重大作用。四、學情分析授課對象為高一年級學生，學生對一些常見的人工智能應用已經(jīng)格外生疏和了解，并且能夠嫻熟的應用，但是對于其背后的理論和原理還是比較生疏，對于人工智能的了解還處在外表，因此，教學過程中要留意引導學生對于人工智能開放深入的思考。在義務教育階段，由于各個學校信息技術課的開設狀況不同，所以學生的信息素養(yǎng)和實踐操作力量也不同，因此要提前分好小組，保證每組中都有力量較強的學生能夠在小組合作中對根底較差的學生提高幫助。學生對現(xiàn)代人工智能技術格外感興趣，因此學習熱忱很高。本班學生課堂學習習慣良好，理解力量較強，反響敏捷，具有肯定的自主學習力量。五、教學方法與教學手段本節(jié)課以目前人工智能在實際生活中的應用為主線，貫穿課堂，借助實踐活動與思考爭論，讓學生感知人工智能，完成學問獵取。主要承受以下兩種教學方法：活動探究法。通過不同的體驗活動和實踐活動讓學生實際感知人工智能應用，加深對于人工智能方法的理解。課堂爭論法。通過教師的提問和引導來引發(fā)學生的思考，以小組爭論的形式引導學生進展爭論，并進展溝通和表達。六、教學過程教師活動〔一〕情境導入1.情景鋪墊，導入話題2022年上半年上海首先開展實施垃圾分類，將垃圾分為干垃圾、濕垃圾、可議，“你是什么垃圾？”成為最“直擊靈魂”的拷問。不僅僅是上海，全國很多城市也馬上開展垃圾分類工作。2022年1115紹標準修訂狀況，國家垃圾分類相較于2022版標準，標準的適用范圍進一步擴411

學生活動1.參與話題爭論

設計意圖保護環(huán)境人人有責，通過全民熱議的話題引起學生的興趣和共鳴，培育學生的環(huán)保意識。能夠做到明確的垃圾分類呢？觀看視頻115司展出的垃圾分類機器人成為熱門展品，不同種類的垃圾自動分揀。

2.觀看進博會2.通過觀看垃圾分類機器視頻，了解人人視頻。 工智能在垃圾分類中的實際應用?！捕硨W問講授 1.理解人工智1.人工智能概念 能的概念〔計算機〕為載體，仿照、延長和擴展人類智能，其與人類或其他動物所呈現(xiàn)的生物智能有著重要區(qū)分。動圖展現(xiàn)，舉例說明，望遠鏡是人眼類計算力量的延長；機器貓、狗、效勞機及的事情?！締栴}思考】舉例生活中的人工智能技術。舉例說明人工智能與人類智能的不

引起學生對人工智能概念的深入思考。同之處?！究偨Y延長】人工智能的三種主要方法：

思考問題，覺察人工智能與人類智能的

2.通過爭論和思考提升對人工智能1特征原則上均可以被符號精準地描述。2交互來進展認知推理。3行為主義：從“交互-反響”角度能水平。

的生疏.2.人工智能的進展歷程從計算到智能測試圖靈測試：由艾倫·麥席森·圖靈制造〔一個人和一臺機器〕隔開的狀況下，通過一些裝置〔如鍵盤

1.學習人工智程，簡潔了解人工智能深度學習和神經(jīng)網(wǎng)絡。

學問學習30%的誤判，那么這臺機器就通過了測試，并被認為具有人類智能。【體驗活動1】請一組同學模擬圖靈測試2.通過玩?；钔嫠?。 動了解圖靈測否具有智能是否合理。工智能符號主義人工智能方法認為學習或者其他的智能特征原則上都可以被精準地描述〔一般以規(guī)律形式描述學問庫和推理引擎兩個局部。操作，形成某一領域的“專家系統(tǒng)以小組為單位思考以下否肯定能夠得到正確的學問？覺察這種方法實現(xiàn)人工智能存在的問題。的推理引擎進展推理假設說廚余垃圾都蝦是什么垃圾？雞骨頭是什么垃圾？大骨頭又是什么垃圾？代表的人工智能有哪些局限性？【總結延長〔與人類規(guī)律推理過程相符庫和完善的推理方法。數(shù)據(jù)驅動的人工智能方法讓計算機從數(shù)據(jù)本身進展學問學習，而不是單純依靠專家來手工構造學問。

通過活動讓學生了解圖靈測試是如何測試機器是否具有智能的。通過思考問題了解，在專家系統(tǒng)中存在學問表述可能存在不嚴密和不準確的問題。深度學習是一種對原始數(shù)據(jù)所蘊含的深度學習模擬人類大腦處理數(shù)據(jù)的機神經(jīng)網(wǎng)絡是一種典型的深度學習模型。多層神經(jīng)網(wǎng)絡模型【2App借助百度人臉識別智能應用體驗不同AI4.借助工具體技術。 驗人工智能應用程序。問題引導下的人工智能學習方法調整相應的學習方法。

借助工具AI識別技術。6/8【思考與爭論2】通過閱讀材料比照AlphaGo和AlphaGozero5.閱讀材料，5.引導學生比較AlphaGo理解在問題和 AlphaGo引導下的試zero錯學習方式，面的區(qū)分。感受人工智能技術的強大。。AlphaGoZero，不依靠人類棋手數(shù)通過自我對抗賽，超過了AlphaGo的實10021到達AlphaGoMaster40內超過了全部舊版本?！踩硨嵺`探究與問題探討1.利用平臺了1.動手實踐【實踐活動】解神經(jīng)網(wǎng)絡的加深對于神借助TensorFlowplayground根本要素，通經(jīng)網(wǎng)絡的理過構造神經(jīng)網(wǎng)解。TensorFlowplayground絡解決不同復雜度的分類問可以觀看神經(jīng)網(wǎng)絡！題.【思考與爭論3】2.閱讀垃圾分2.通過查找類相關材料，資料的過程器人是如何進展垃圾分類的？實現(xiàn)人工學生以小組為進一步了解智能垃圾分類的難點在哪里？單位上網(wǎng)查找人工智能應材料1“2022人工智能頂峰論資料，開展問用在解決問920題探討，并進題方面的實將革命性地公布——一代人工智能分行溝通展現(xiàn)。際應用優(yōu)勢7/8智能分類垃圾桶，集合人工智能、3D打印、大數(shù)據(jù)技術于一體。其中，通過運用300的物品，實現(xiàn)一物拋入、自動識別、自動分類功能。材料2居民還是企業(yè)都需要嚴峻認真的對待這AI能夠做什么事情呢？1垃圾分揀機器人2智能垃圾桶3智能垃圾車 4AI增加垃圾治理【溝通共享覺察?！究偨Y延長】教師總結〔四〕課堂小結 1.回憶課堂內這節(jié)課中主要的內容是關于人工智 容2.了解更多人技術早已應用到了我們生