1.2人工智能的起源和發(fā)展教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中信息技術(shù)教科版2019選擇性必修4人工智能初步-教科版2019課題：科目：班級(jí)：課時(shí)：計(jì)劃1課時(shí)教師：?jiǎn)挝唬阂弧⒔滩姆治?.2人工智能的起源和發(fā)展教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中信息技術(shù)教科版2019選擇性必修4人工智能初步-教科版2019

本節(jié)課內(nèi)容與教科版2019年出版的《人工智能初步》選擇性必修4教材緊密關(guān)聯(lián)，旨在幫助學(xué)生了解人工智能的起源和發(fā)展歷程，掌握人工智能的基本概念和關(guān)鍵技術(shù)。課程設(shè)計(jì)遵循教學(xué)實(shí)際，注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，旨在培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)三、學(xué)情分析在高中信息技術(shù)課程中，學(xué)生對(duì)人工智能的起源和發(fā)展有一定的興趣和好奇心，但由于人工智能涉及的知識(shí)點(diǎn)較為復(fù)雜，學(xué)生可能在以下方面存在一定的學(xué)習(xí)難度：

1.知識(shí)基礎(chǔ)：高中學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)科學(xué)和信息技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)掌握程度不一，部分學(xué)生可能對(duì)編程、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)知識(shí)掌握較好，而另一部分學(xué)生則可能較為薄弱，這會(huì)影響他們對(duì)人工智能概念的理解和應(yīng)用。

2.能力水平：學(xué)生的邏輯思維能力和問(wèn)題解決能力是學(xué)習(xí)人工智能的關(guān)鍵。部分學(xué)生具有較強(qiáng)的邏輯思維能力，能夠快速理解和掌握新知識(shí)，而部分學(xué)生則可能在這一方面存在不足。

3.素質(zhì)培養(yǎng)：在信息技術(shù)課程中，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力至關(guān)重要。部分學(xué)生具備較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，能夠主動(dòng)探索和嘗試，而另一部分學(xué)生則可能較為被動(dòng)。

4.行為習(xí)慣：學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中可能存在依賴網(wǎng)絡(luò)資源、缺乏自主思考和動(dòng)手實(shí)踐等問(wèn)題。此外，部分學(xué)生可能對(duì)課程內(nèi)容缺乏興趣，導(dǎo)致學(xué)習(xí)積極性不高。四、教學(xué)資源-硬件資源：計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室、智能投影儀、電子白板

-軟件資源：人工智能教學(xué)軟件、編程開發(fā)環(huán)境（如Python、ArduinoIDE）

-課程平臺(tái)：學(xué)校內(nèi)部教學(xué)平臺(tái)、在線學(xué)習(xí)資源平臺(tái)

-信息化資源：人工智能發(fā)展歷程相關(guān)視頻、學(xué)術(shù)論文、技術(shù)文檔

-教學(xué)手段：多媒體課件、案例討論、小組合作學(xué)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作五、教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)一、導(dǎo)入環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.創(chuàng)設(shè)情境：通過(guò)播放一段關(guān)于人工智能在生活中的應(yīng)用的視頻，如智能家居、自動(dòng)駕駛等，引導(dǎo)學(xué)生思考人工智能的重要性。

2.提出問(wèn)題：詢問(wèn)學(xué)生是否了解人工智能的起源和發(fā)展，激發(fā)他們的求知欲。

3.引導(dǎo)思考：提出問(wèn)題“人工智能的發(fā)展對(duì)我們的生活有哪些影響？”，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行初步思考。

二、講授新課（15分鐘）

1.人工智能起源：介紹人工智能的歷史背景、發(fā)展歷程和里程碑事件。

2.人工智能發(fā)展階段：講解人工智能的幾個(gè)主要發(fā)展階段，如符號(hào)主義、連接主義、計(jì)算主義等。

3.人工智能關(guān)鍵技術(shù)：介紹人工智能的主要關(guān)鍵技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理等。

4.人工智能應(yīng)用領(lǐng)域：分析人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，如醫(yī)療、教育、金融等。

三、鞏固練習(xí)（10分鐘）

1.小組討論：將學(xué)生分成小組，討論人工智能在各自生活中的應(yīng)用，并分享討論結(jié)果。

2.課堂練習(xí)：發(fā)放練習(xí)題，要求學(xué)生獨(dú)立完成，并請(qǐng)部分學(xué)生上臺(tái)展示解題過(guò)程。

四、課堂提問(wèn)（5分鐘）

1.針對(duì)課堂講解內(nèi)容，提出問(wèn)題，檢查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況。

2.鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)，解答學(xué)生心中的疑惑。

五、師生互動(dòng)環(huán)節(jié)（5分鐘）

1.學(xué)生提問(wèn)：鼓勵(lì)學(xué)生就課堂內(nèi)容提出問(wèn)題，教師給予解答。

2.教師點(diǎn)評(píng)：針對(duì)學(xué)生的討論和練習(xí)，給予點(diǎn)評(píng)和指導(dǎo)。

六、核心素養(yǎng)拓展（5分鐘）

1.引導(dǎo)學(xué)生思考：人工智能發(fā)展帶來(lái)的倫理問(wèn)題，如隱私保護(hù)、就業(yè)影響等。

2.培養(yǎng)學(xué)生批判性思維：讓學(xué)生就人工智能發(fā)展前景進(jìn)行辯論，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力。

七、總結(jié)與作業(yè)布置（5分鐘）

1.總結(jié)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)和難點(diǎn)。

2.布置作業(yè)：要求學(xué)生查閱資料，了解人工智能在某個(gè)領(lǐng)域的最新應(yīng)用，并撰寫一篇簡(jiǎn)要報(bào)告。

教學(xué)時(shí)間分配：

導(dǎo)入環(huán)節(jié)：5分鐘

講授新課：15分鐘

鞏固練習(xí)：10分鐘

課堂提問(wèn)：5分鐘

師生互動(dòng)環(huán)節(jié)：5分鐘

核心素養(yǎng)拓展：5分鐘

總計(jì)用時(shí)：45分鐘六、學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果

1.知識(shí)掌握：

-學(xué)生能夠準(zhǔn)確描述人工智能的起源和發(fā)展歷程，了解不同階段的關(guān)鍵事件和技術(shù)突破。

-學(xué)生能夠理解和區(qū)分人工智能的主要關(guān)鍵技術(shù)，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理等。

-學(xué)生能夠識(shí)別人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用案例，并分析其工作原理和應(yīng)用價(jià)值。

2.能力提升：

-學(xué)生在課堂討論和小組合作中提升了批判性思維和問(wèn)題解決能力。

-學(xué)生通過(guò)編程實(shí)踐，提高了編程技能和算法設(shè)計(jì)能力，能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

-學(xué)生在查找和分析資料的過(guò)程中，提升了信息檢索和整理能力。

3.素質(zhì)培養(yǎng)：

-學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)人工智能的發(fā)展對(duì)倫理和社會(huì)影響，培養(yǎng)了責(zé)任感和道德意識(shí)。

-學(xué)生在探索人工智能未來(lái)的可能性時(shí)，激發(fā)了創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)精神。

-學(xué)生在了解人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用時(shí)，增強(qiáng)了跨學(xué)科學(xué)習(xí)的能力。

4.學(xué)習(xí)興趣：

-學(xué)生對(duì)人工智能產(chǎn)生了濃厚的興趣，愿意主動(dòng)探索相關(guān)知識(shí)，并關(guān)注人工智能的最新發(fā)展。

-學(xué)生在課堂上積極參與討論和提問(wèn)，表現(xiàn)出對(duì)人工智能學(xué)習(xí)的熱情和主動(dòng)性。

-學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，增強(qiáng)了學(xué)習(xí)動(dòng)力。

5.實(shí)踐能力：

-學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目，如設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的智能系統(tǒng)或參與學(xué)校組織的科技創(chuàng)新活動(dòng)。

-學(xué)生在完成課程作業(yè)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告時(shí)，展現(xiàn)了良好的實(shí)踐能力和項(xiàng)目管理能力。

-學(xué)生在解決實(shí)際問(wèn)題時(shí)，能夠運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)和問(wèn)題求解。

6.社會(huì)意識(shí)：

-學(xué)生認(rèn)識(shí)到人工智能對(duì)社會(huì)的深遠(yuǎn)影響，包括就業(yè)結(jié)構(gòu)、隱私保護(hù)、信息安全等方面。

-學(xué)生在討論人工智能的倫理問(wèn)題時(shí)，表現(xiàn)出對(duì)社會(huì)責(zé)任和公共利益的關(guān)注。

-學(xué)生在了解人工智能的應(yīng)用時(shí)，思考如何利用技術(shù)造福社會(huì)，體現(xiàn)了良好的社會(huì)責(zé)任感。七、反思改進(jìn)措施反思改進(jìn)措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.實(shí)踐導(dǎo)向：在教學(xué)中，我們注重將理論知識(shí)與實(shí)踐操作相結(jié)合，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)際操作來(lái)加深對(duì)人工智能概念和技術(shù)的理解。

2.案例教學(xué)：通過(guò)引入實(shí)際的人工智能應(yīng)用案例，讓學(xué)生了解人工智能在現(xiàn)實(shí)世界中的具體應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

反思改進(jìn)措施（二）存在主要問(wèn)題

1.理論與實(shí)踐脫節(jié)：部分學(xué)生在理論學(xué)習(xí)上表現(xiàn)良好，但在實(shí)際操作中遇到問(wèn)題時(shí)，缺乏解決能力。

2.學(xué)生參與度不足：在課堂討論和小組活動(dòng)中，部分學(xué)生參與度不高，影響了整體學(xué)習(xí)效果。

3.教學(xué)評(píng)價(jià)單一：目前的教學(xué)評(píng)價(jià)主要依賴于期末考試，缺乏對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程和綜合能力的全面評(píng)價(jià)。

反思改進(jìn)措施（三）

1.強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)：針對(duì)理論與實(shí)踐脫節(jié)的問(wèn)題，我們計(jì)劃增加實(shí)驗(yàn)課時(shí)，讓學(xué)生在實(shí)際操作中鞏固理論知識(shí)，提高解決問(wèn)題的能力。

2.提升學(xué)生參與度：通過(guò)設(shè)計(jì)更具互動(dòng)性的教學(xué)活動(dòng)，如角色扮演、競(jìng)賽等，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高課堂參與度。

3.完善教學(xué)評(píng)價(jià)體系：我們將引入多元化的教學(xué)評(píng)價(jià)方法，包括課堂表現(xiàn)、小組合作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、項(xiàng)目展示等，全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)成果。

4.加強(qiáng)校企合作：與相關(guān)企業(yè)合作，為學(xué)生提供實(shí)習(xí)和就業(yè)機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在實(shí)踐中了解行業(yè)需求，提升就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

5.定期反饋與調(diào)整：通過(guò)定期收集學(xué)生和同行教師的反饋，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略和方法，確保教學(xué)效果的最優(yōu)化。八、板書設(shè)計(jì)①人工智能起源

-20世紀(jì)50年代：人工智能概念提出

-1956年：達(dá)特茅斯會(huì)議

-1960-1970年代：邏輯符號(hào)主義興起

-1974年：專家系統(tǒng)出現(xiàn)

②人工智能發(fā)展階段

-第一階段（1956-1974）：符號(hào)主義

-第二階段（1974-1980）：連接主義

-第三階段（1980-1990）：知識(shí)工程

-第四階段（1990-2000）：機(jī)器學(xué)習(xí)興起

-第五階段（2000至今）：深度學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)

③人工智能關(guān)鍵技術(shù)

-機(jī)器學(xué)習(xí)：包括監(jiān)督學(xué)習(xí)、無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)

-深度學(xué)習(xí)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

-自然語(yǔ)言處理：分詞、句法分析、語(yǔ)義理解

-計(jì)算機(jī)視覺(jué)：圖像識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)、人臉識(shí)別

④人工智能應(yīng)用領(lǐng)域

-醫(yī)療健康：輔助診斷、疾病預(yù)測(cè)

-教育領(lǐng)域：智能教育、個(gè)性化學(xué)習(xí)

-金融科技：風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、欺詐檢測(cè)

-智能家居：語(yǔ)音控制、智能監(jiān)控

-自動(dòng)駕駛：環(huán)境感知、決策規(guī)劃課后作業(yè)1.實(shí)踐題：

-題目：編寫一個(gè)簡(jiǎn)單的Python程序，實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)中的線性回歸算法，并使用一組數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。

-答案示例：

```python

importnumpyasnp

#輸入數(shù)據(jù)

X=np.array([[1],[2],[3],[4],[5]])

y=np.array([[1],[3],[5],[7],[9]])

#計(jì)算回歸系數(shù)

A=np.vstack([X,np.ones(len(X))]).T

beta=np.linalg.lstsq(A,y,rcond=None)[0]

#打印結(jié)果

print("回歸系數(shù)：",beta)

```

2.分析題：

-題目：分析人工智能在醫(yī)療健康領(lǐng)域的應(yīng)用，并討論其可能帶來(lái)的倫理問(wèn)題。

-答案示例：

-應(yīng)用：輔助診斷、疾病預(yù)測(cè)、個(gè)性化治療等。

-倫理問(wèn)題：隱私保護(hù)、數(shù)據(jù)安全、算法偏見、責(zé)任歸屬等。

3.設(shè)計(jì)題：

-題目：設(shè)計(jì)一個(gè)基于深度學(xué)習(xí)的圖像識(shí)別系統(tǒng)，用于識(shí)別日常生活中的物體。

-答案示例：

-設(shè)計(jì)步驟：收集數(shù)據(jù)集、預(yù)處理數(shù)據(jù)、選擇模型、訓(xùn)練模型、評(píng)估模型、部署模型。

4.應(yīng)用題：

-題目：使用自然語(yǔ)言處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的文本分類器，用于自動(dòng)分類新聞文章。

-答案示例：

-步驟：數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征提取、選擇分類器、訓(xùn)練分類器、評(píng)估分類器。

5.綜合題：

-題目：結(jié)合所學(xué)的人工智能知識(shí)，撰寫一篇關(guān)于人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景的文章。

-答案示例：

-引言：介紹人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢(shì)。

-主體：討論人工智能在教育中的應(yīng)用，如個(gè)性化學(xué)習(xí)、智能輔導(dǎo)、教育資源優(yōu)化等。

-結(jié)論：總結(jié)人工智能在教育領(lǐng)域的應(yīng)用前景和挑戰(zhàn)。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

今天我們學(xué)習(xí)了人工智能的起源和發(fā)展，通過(guò)這一節(jié)課的學(xué)習(xí)，同學(xué)們應(yīng)該掌握了以下知識(shí)點(diǎn)：

1.人工智能的起源：了解了人工智能的概念提出、達(dá)特茅斯會(huì)議等重要?dú)v史事件。

2.人工智能的發(fā)展階段：掌握了人工智能的五個(gè)發(fā)展階段，包括符號(hào)主義、連接主義、知識(shí)工程、機(jī)器學(xué)習(xí)興起和深度學(xué)習(xí)與大數(shù)據(jù)。

3.人工智能的關(guān)鍵技術(shù)：學(xué)習(xí)了機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等關(guān)鍵技術(shù)。

4.人工智能的應(yīng)用領(lǐng)域：了解了人工智能在醫(yī)療健康、教育、金融科技、智能家居、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域的應(yīng)用。

在接下來(lái)的時(shí)間里，我們將通過(guò)以下方式進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)：

一、填空題

1.人工智能的概念最早由______在______年提出。

2.人工智能的五個(gè)發(fā)展階段分別是：______、______、______、______、______。

3.人工智能的關(guān)鍵技術(shù)