1.1人工智能基礎教學設計-2025-2026學年高中信息技術人教中圖版2019選修4人工智能初步-人教中圖版2019教學課題課時備課時間授課時間設計意圖本節(jié)課旨在通過講解人工智能基礎，讓學生了解人工智能的基本概念、發(fā)展歷程和應用領域，激發(fā)學生對人工智能的興趣，為后續(xù)學習打下堅實基礎。教學設計緊密圍繞人教中圖版2019選修4《人工智能初步》教材，結合實際案例，引導學生通過實驗和討論，深入理解人工智能的核心技術。核心素養(yǎng)目標分析學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：學生在進入高中信息技術課程之前，已經(jīng)具備了一定的計算機操作基礎，如文字處理、表格制作等。然而，對于人工智能這一較為前沿的領域，學生可能僅有初步的了解，如知道人工智能的概念，但對人工智能的具體技術、應用和發(fā)展趨勢缺乏深入的認識。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：高中學生對科技發(fā)展通常保持較高的興趣，特別是與日常生活緊密相關的技術。他們的學習能力較強，能夠通過閱讀、實驗等方式吸收新知識。學習風格上，多數(shù)學生偏好通過視覺和動手操作來學習，因此教學過程中應注重結合實際案例和實驗活動。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學生在學習人工智能基礎時，可能會遇到以下困難和挑戰(zhàn)：一是對抽象概念的理解困難，如算法、數(shù)據(jù)結構等；二是編程能力的不足，難以將理論知識轉化為實際操作；三是缺乏實踐經(jīng)驗，難以將所學知識應用于實際問題解決。因此，教學過程中需注重理論與實踐的結合，并通過適當?shù)妮o導和引導幫助學生克服這些困難。教學資源-軟硬件資源：計算機實驗室、編程軟件（如PythonIDE）、智能硬件（如Arduino或RaspberryPi）

-課程平臺：學校信息平臺、在線教學平臺

-信息化資源：人工智能相關教學視頻、在線課程資源、案例庫

-教學手段：多媒體課件、互動式白板、在線測試工具教學實施過程基本內容1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預習任務：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布預習資料（如PPT、視頻、文檔等），明確預習目標和要求。例如，要求學生預習人工智能的基本概念和發(fā)展歷程。

設計預習問題：圍繞人工智能基本概念，設計一系列具有啟發(fā)性和探究性的問題，如“人工智能的定義是什么？”“人工智能的發(fā)展歷程有哪些重要事件？”

監(jiān)控預習進度：利用平臺功能或學生反饋，監(jiān)控學生的預習進度，確保預習效果。例如，通過在線測試或課堂提問來檢查學生的預習情況。

學生活動：

自主閱讀預習資料：按照預習要求，自主閱讀預習資料，理解人工智能的基本概念和發(fā)展歷程。

思考預習問題：針對預習問題，進行獨立思考，記錄自己的理解和疑問。

提交預習成果：將預習成果（如筆記、思維導圖、問題等）提交至平臺或老師處。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主思考，培養(yǎng)自主學習能力。

信息技術手段：利用在線平臺、微信群等，實現(xiàn)預習資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學生提前了解人工智能的基本概念和發(fā)展歷程，為課堂學習做好準備。

培養(yǎng)學生的自主學習能力和獨立思考能力。

2.課中強化技能

教師活動：

導入新課：通過展示人工智能在現(xiàn)實生活中的應用案例，如自動駕駛、智能家居等，引出人工智能課題，激發(fā)學生的學習興趣。

講解知識點：詳細講解人工智能的基本原理，如機器學習、深度學習等，結合實例幫助學生理解。

組織課堂活動：設計小組討論，讓學生探討人工智能的倫理問題，如隱私保護、算法偏見等。

學生活動：

聽講并思考：認真聽講，積極思考老師提出的問題。

參與課堂活動：積極參與小組討論，分享自己的觀點和見解。

教學方法/手段/資源：

講授法：通過詳細講解，幫助學生理解人工智能的基本原理。

實踐活動法：通過小組討論等活動，培養(yǎng)學生的團隊合作意識和溝通能力。

作用與目的：

幫助學生深入理解人工智能的基本原理，掌握人工智能的核心技術。

3.課后拓展應用

教師活動：

布置作業(yè)：要求學生完成一個小型的人工智能項目，如設計一個簡單的聊天機器人。

提供拓展資源：推薦與人工智能相關的書籍、在線課程，供學生進一步學習。

反饋作業(yè)情況：及時批改作業(yè)，給予學生反饋和指導。

學生活動：

完成作業(yè)：認真完成老師布置的課后作業(yè)，鞏固學習效果。

拓展學習：利用拓展資源，深入學習人工智能的先進技術。

教學方法/手段/資源：

自主學習法：引導學生自主完成作業(yè)和拓展學習。

反思總結法：引導學生對自己的學習過程和成果進行反思和總結。

作用與目的：

鞏固學生在課堂上學到的知識點和技能。

通過反思總結，幫助學生發(fā)現(xiàn)自己的不足并提出改進建議，促進自我提升。教學資源拓展一、拓展資源：

1.人工智能發(fā)展歷史：介紹人工智能的發(fā)展歷程，從早期的圖靈測試到現(xiàn)代的深度學習，以及人工智能在不同領域的應用案例。

2.人工智能核心技術：詳細講解人工智能的核心技術，包括機器學習、深度學習、自然語言處理、計算機視覺等。

3.人工智能倫理與法律：探討人工智能在發(fā)展過程中所涉及的倫理問題和法律規(guī)范，如隱私保護、數(shù)據(jù)安全、算法偏見等。

4.人工智能應用案例：分析人工智能在各個領域的應用案例，如醫(yī)療、金融、教育、交通等，展示人工智能的實際價值。

5.人工智能發(fā)展趨勢：介紹人工智能的未來發(fā)展趨勢，如人工智能與物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等技術的融合。

二、拓展建議：

1.閱讀推薦書籍：

-《人工智能：一種現(xiàn)代的方法》

-《深度學習》

-《人工智能倫理》

2.觀看在線課程：

-國家精品在線開放課程平臺上的《人工智能導論》

-Coursera上的《人工智能基礎》

3.參與實踐活動：

-利用Python編程語言，學習實現(xiàn)簡單的機器學習算法。

-參加學校或社區(qū)舉辦的人工智能競賽，如RoboCup機器人世界杯。

-加入人工智能相關的興趣小組或社團，與其他同學交流學習心得。

4.關注行業(yè)動態(tài)：

-閱讀科技新聞，了解人工智能領域的最新研究成果和行業(yè)動態(tài)。

-關注人工智能領域的權威期刊，如《人工智能學報》、《自然計算》等。

5.拓展學習資源：

-國家圖書館、大學圖書館的人工智能相關書籍和期刊。

-學術數(shù)據(jù)庫，如CNKI、WanFangData等，搜索人工智能領域的學術論文。

6.交流與合作：

-加入線上或線下的人工智能學習社群，與其他同學和專業(yè)人士交流。

-參加學術會議、講座，拓寬知識面，了解行業(yè)前沿。課堂小結，當堂檢測課堂小結：

本節(jié)課我們學習了人工智能的基本概念、發(fā)展歷程和應用領域。通過預習和課堂講解，同學們對人工智能有了初步的認識，了解了人工智能的核心技術，如機器學習、深度學習等。我們還探討了人工智能在各個領域的應用案例，以及人工智能所面臨的倫理和法律問題。

為了鞏固所學知識，我們進行了以下小結：

1.人工智能的基本概念：人工智能是指使計算機能夠模擬人類智能行為的技術和科學，包括感知、學習、推理、決策和創(chuàng)造等能力。

2.人工智能的發(fā)展歷程：人工智能經(jīng)歷了多個發(fā)展階段，從早期的符號主義、連接主義到現(xiàn)代的深度學習，每個階段都有其代表性的技術和應用。

3.人工智能的核心技術：介紹了機器學習、深度學習、自然語言處理、計算機視覺等核心技術，并舉例說明它們在實際應用中的具體應用。

4.人工智能的應用案例：分析了人工智能在醫(yī)療、金融、教育、交通等領域的應用案例，展示了人工智能的實際價值。

5.人工智能的倫理與法律問題：探討了人工智能在發(fā)展過程中所涉及的倫理問題和法律規(guī)范，如隱私保護、數(shù)據(jù)安全、算法偏見等。

當堂檢測：

1.簡述人工智能的定義及其發(fā)展歷程。

2.列舉人工智能的核心技術，并簡要說明其應用領域。

3.分析人工智能在醫(yī)療領域的應用案例，并討論其可能帶來的倫理問題。

4.提出你對人工智能未來發(fā)展趨勢的預測，并說明理由。典型例題講解1.例題：某商店銷售一種商品，每天的銷售量y（件）與價格x（元）之間的關系可以表示為y=-50x+800。假設該商品的進價為每件10元，求該商品的利潤函數(shù)。

解答：利潤=銷售額-成本

銷售額=銷售量×價格=y×x

成本=進價×銷售量=10y

利潤函數(shù)P(x)=yx-10y

將y的表達式代入利潤函數(shù)中，得到：

P(x)=(-50x+800)x-10(-50x+800)

P(x)=-50x^2+800x+500x-8000

P(x)=-50x^2+1300x-8000

2.例題：某工廠生產(chǎn)一種產(chǎn)品，其固定成本為每天2000元，每生產(chǎn)一件產(chǎn)品需要變動成本10元。如果每天生產(chǎn)100件產(chǎn)品，求總成本函數(shù)。

解答：總成本函數(shù)=固定成本+變動成本

總成本函數(shù)C(x)=2000+10x

當x=100時，C(100)=2000+10×100

C(100)=2000+1000

C(100)=3000

3.例題：某公司生產(chǎn)一種產(chǎn)品，其生產(chǎn)成本函數(shù)為C(x)=4x^2+8x+100，其中x為生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量。求該公司的平均成本函數(shù)。

解答：平均成本函數(shù)AC(x)=總成本函數(shù)/生產(chǎn)的產(chǎn)品數(shù)量

AC(x)=C(x)/x

AC(x)=(4x^2+8x+100)/x

AC(x)=4x+8+100/x

4.例題：某工廠生產(chǎn)一種產(chǎn)品，其固定成本為每天1000元，每生產(chǎn)一件產(chǎn)品需要變動成本5元。如果每天生產(chǎn)200件產(chǎn)品，求該工廠的邊際成本。

解答：邊際成本是生產(chǎn)額外一件產(chǎn)品所需的成本，即變動成本。

邊際成本MC=變動成本

MC=5元/件

5.例題：某公司銷售一種產(chǎn)品，其銷售量y（件）與價格x（元）之間的關系可以表示為y=-20x+1200。如果該產(chǎn)品的成本為每件15元，求該公司的利潤最大化時的銷售價格。

解答：利潤函數(shù)P(x)=銷售額-成本

銷售額=銷售量×價格=y×x

成本=成本單價×銷售量=15y

利潤函數(shù)P(x)=yx-15y

將y的表達式代入利潤函