教案1授課章節(jié)及主題1.2.1何為人工智能1.2.2人工智能的發(fā)展歷程

學(xué)習(xí)模塊教學(xué)項(xiàng)目授課學(xué)時(shí)1授課對(duì)象授課地點(diǎn)課程類型教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1.能準(zhǔn)確表述人工智能的定義，明確其作為計(jì)算機(jī)科學(xué)分支的屬性，知曉其涵蓋語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理等任務(wù)領(lǐng)域。2.掌握人工智能發(fā)展的七個(gè)階段（起源與誕生、誕生與早期發(fā)展、反思發(fā)展期、應(yīng)用發(fā)展期、低迷發(fā)展期、穩(wěn)步發(fā)展期、蓬勃發(fā)展期），記住各階段的時(shí)間范圍與關(guān)鍵事件，如1956年達(dá)特茅斯會(huì)議提出“人工智能”術(shù)語(yǔ)、2014年尤金?古斯特曼通過(guò)圖靈測(cè)試等。3.理解人工智能從古代神話幻想（如“偃師造人”）到現(xiàn)代技術(shù)研究的演變邏輯，認(rèn)識(shí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型、圖靈測(cè)試等對(duì)學(xué)科的奠基作用。能力目標(biāo)1.通過(guò)分析“小愛同學(xué)”語(yǔ)音交互等案例，培養(yǎng)將人工智能定義與生活實(shí)例關(guān)聯(lián)的能力，能判斷某一技術(shù)是否屬于AI應(yīng)用。2.運(yùn)用時(shí)間軸梳理發(fā)展歷程，提升歸納總結(jié)能力，能簡(jiǎn)述各階段的核心特征（如專家系統(tǒng)在應(yīng)用發(fā)展期的出現(xiàn)）。3.在討論“AI發(fā)展為何出現(xiàn)低谷”等問(wèn)題時(shí)，發(fā)展邏輯推理能力，能解釋技術(shù)瓶頸與社會(huì)期望的關(guān)系。素養(yǎng)目標(biāo)1.從圖靈、麥卡洛克等科學(xué)家的貢獻(xiàn)中，感悟科技探索的堅(jiān)持精神，培養(yǎng)“大膽假設(shè)、嚴(yán)謹(jǐn)求證”的科學(xué)態(tài)度。2.通過(guò)對(duì)比古代神話與現(xiàn)代技術(shù)，體會(huì)人類對(duì)智能的持續(xù)追求，增強(qiáng)文化自信與創(chuàng)新意識(shí)。3.認(rèn)識(shí)到人工智能發(fā)展的曲折性，樹立“科技發(fā)展需兼顧理論與應(yīng)用”的辯證思維，激發(fā)投身科技發(fā)展的責(zé)任感。學(xué)情分析知識(shí)基礎(chǔ)1.學(xué)生已通過(guò)前序?qū)W習(xí)對(duì)人工智能有初步認(rèn)知，如知道AI能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音交互，但對(duì)“何為AI”的定義缺乏系統(tǒng)理解，對(duì)發(fā)展歷程的認(rèn)知零散，不了解各階段的內(nèi)在聯(lián)系。2.文化課基礎(chǔ)薄弱，對(duì)“計(jì)算機(jī)科學(xué)分支”“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”等抽象概念理解困難，需借助直觀案例轉(zhuǎn)化知識(shí)。學(xué)生特點(diǎn)1.形象思維占主導(dǎo)，對(duì)圖片、視頻等直觀素材興趣濃厚，適合通過(guò)可視化時(shí)間軸、動(dòng)畫等形式學(xué)習(xí)。2.動(dòng)手實(shí)踐欲望強(qiáng)，可通過(guò)分組制作“AI發(fā)展里程碑”卡片等活動(dòng)提升參與度，但邏輯推理能力較弱，需教師引導(dǎo)梳理階段脈絡(luò)。3.注意力集中時(shí)間約15-20分鐘，教學(xué)中需穿插互動(dòng)提問(wèn)、小組競(jìng)賽等環(huán)節(jié)維持興趣。教學(xué)內(nèi)容1.人工智能的定義：計(jì)算機(jī)科學(xué)分支，模擬人類智能行為，涵蓋語(yǔ)音識(shí)別、自然語(yǔ)言處理等任務(wù)。2.概念起源：古代神話對(duì)智能機(jī)器的憧憬（如中國(guó)“偃師造人”、古希臘“銅人塔羅斯”），1943年神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型、1950年圖靈測(cè)試的理論奠基。3.發(fā)展歷程：七個(gè)階段的時(shí)間、關(guān)鍵事件及成果，如1956年達(dá)特茅斯會(huì)議誕生AI學(xué)科、20世紀(jì)70年代專家系統(tǒng)推動(dòng)應(yīng)用、2011年至今大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)AI爆發(fā)式增長(zhǎng)。教學(xué)任務(wù)1.引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建“定義-起源-發(fā)展”的知識(shí)框架，理解AI從理論構(gòu)想到技術(shù)落地的全過(guò)程。2.通過(guò)案例分析與時(shí)間軸梳理，幫助學(xué)生掌握AI定義的核心要素與發(fā)展階段的特征，能區(qū)分不同階段的技術(shù)突破與應(yīng)用場(chǎng)景。3.借助科學(xué)家故事與技術(shù)起伏案例，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技發(fā)展規(guī)律的認(rèn)知，激發(fā)探索AI前沿的興趣。教學(xué)重點(diǎn)1.人工智能的定義及核心任務(wù)領(lǐng)域。2.發(fā)展歷程中七個(gè)階段的時(shí)間節(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵事件（如達(dá)特茅斯會(huì)議、專家系統(tǒng)出現(xiàn)）。教學(xué)難點(diǎn)1.理解“模擬人類智能行為”的抽象內(nèi)涵，如AI如何通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)“自主改進(jìn)”。2.把握各發(fā)展階段的內(nèi)在聯(lián)系，如反思發(fā)展期的技術(shù)瓶頸如何導(dǎo)致低迷發(fā)展期。教學(xué)環(huán)境帶有多媒體教學(xué)一體機(jī)的教室教學(xué)方法1.案例教學(xué)法：以“小愛同學(xué)”為例講解AI定義，用自動(dòng)駕駛發(fā)展歷程體現(xiàn)技術(shù)演進(jìn)。2.時(shí)間線教學(xué)法：繪制動(dòng)態(tài)發(fā)展時(shí)間軸，標(biāo)注各階段關(guān)鍵事件，幫助學(xué)生建立時(shí)序認(rèn)知。3.情境模擬法：模擬達(dá)特茅斯會(huì)議場(chǎng)景，讓學(xué)生扮演專家討論AI學(xué)科命名，體會(huì)學(xué)科誕生的歷史意義。4.小組合作法：分組完成“階段特征卡片”制作，如用關(guān)鍵詞、圖片概括應(yīng)用發(fā)展期的特點(diǎn)。課前準(zhǔn)備1.多媒體課件：包含AI定義解析圖、古代神話插圖、動(dòng)態(tài)時(shí)間軸（標(biāo)注七個(gè)階段）、達(dá)特茅斯會(huì)議照片。2.微課視頻：剪輯“AI定義動(dòng)畫”（3分鐘，用卡通形式演示語(yǔ)音識(shí)別等任務(wù)）、“圖靈測(cè)試簡(jiǎn)介”（2分鐘）。3.教具材料：階段特征卡片模板（空白卡片，供學(xué)生填寫時(shí)間、事件、成果）、計(jì)時(shí)器（用于模擬圖靈測(cè)試）。4.設(shè)備檢查：確保多媒體一體機(jī)可播放視頻，準(zhǔn)備音響設(shè)備播放語(yǔ)音助手案例音頻。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖（含思政）任務(wù)導(dǎo)入（5min）通過(guò)“AI就在身邊”的互動(dòng)游戲，展示智能音箱、人臉識(shí)別門禁等生活場(chǎng)景，引出“到底什么是人工智能”的核心問(wèn)題。?播放“小愛同學(xué)”執(zhí)行語(yǔ)音指令的視頻片段（如“播放音樂”“查詢天氣”），提問(wèn)：“視頻中的音箱能聽懂人話嗎？它和普通音箱的區(qū)別是什么？”?展示學(xué)校人臉識(shí)別門禁的圖片，追問(wèn)：“機(jī)器如何認(rèn)出不同的人？這屬于人工智能嗎？”?總結(jié)學(xué)生回答，引出課題：“這些技術(shù)都屬于人工智能的應(yīng)用，那究竟什么是AI？它是如何發(fā)展到今天的？”?觀看視頻和圖片，積極分享自己使用智能設(shè)備的體驗(yàn)（如手機(jī)語(yǔ)音助手、購(gòu)物APP推薦）。?思考教師提問(wèn)，嘗試用自己的語(yǔ)言描述AI（如“會(huì)思考的機(jī)器”“能模仿人的技術(shù)”）。從學(xué)生日常接觸的技術(shù)切入，打破AI的神秘感，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。通過(guò)生活案例滲透“科技改變生活”的理念，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的科技應(yīng)用，培養(yǎng)“用科技思維觀察世界”的習(xí)慣。同時(shí)，案例中的國(guó)產(chǎn)技術(shù)（如小愛同學(xué)）可增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感。任務(wù)描述（10min）?講解人工智能的定義：計(jì)算機(jī)科學(xué)分支，目標(biāo)是開發(fā)模擬人類智能行為的系統(tǒng)，能執(zhí)行語(yǔ)音識(shí)別、決策制定等任務(wù)。?簡(jiǎn)述概念起源：從古代神話中的智能機(jī)器幻想，到1943年神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)學(xué)模型、1950年圖靈測(cè)試的理論突破。?概覽發(fā)展歷程：七個(gè)階段的名稱與時(shí)間范圍，強(qiáng)調(diào)每個(gè)階段都是“理論突破+應(yīng)用探索”的結(jié)合。?板書定義關(guān)鍵詞：“計(jì)算機(jī)科學(xué)分支”“模擬人類智能行為”“語(yǔ)音識(shí)別、圖像處理”，用“小愛同學(xué)”案例對(duì)應(yīng)解釋“自然語(yǔ)言處理”任務(wù)。?展示“偃師造人”的神話插畫，講述古代工匠創(chuàng)造能歌舞的木偶的故事，過(guò)渡到1943年麥卡洛克和皮茨提出神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的科學(xué)突破，播放微課“AI定義動(dòng)畫”。?用時(shí)間軸課件展示七個(gè)階段，用“萌芽-發(fā)展-起伏-爆發(fā)”的比喻幫助學(xué)生理解整體脈絡(luò)，重點(diǎn)標(biāo)注1956年（AI學(xué)科誕生）、2011年（大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)期）等關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。?記錄定義關(guān)鍵詞，結(jié)合案例理解“模擬智能”的含義（如AI語(yǔ)音助手的回應(yīng)邏輯）。?對(duì)比神話與科學(xué)理論，感嘆人類對(duì)智能的長(zhǎng)期追求，觀看微課時(shí)關(guān)注神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的簡(jiǎn)單示意圖。?跟隨時(shí)間軸課件，用符號(hào)標(biāo)注自己熟悉的階段（如“蓬勃發(fā)展期”的自動(dòng)駕駛）。通過(guò)“神話-科學(xué)”的對(duì)比，展現(xiàn)人類對(duì)智能的探索從幻想走向理性的過(guò)程，滲透“科技源于夢(mèng)想，成于實(shí)踐”的理念。定義講解結(jié)合生活案例，降低抽象性；時(shí)間軸概覽幫助學(xué)生建立全局認(rèn)知，為后續(xù)分階段學(xué)習(xí)鋪墊。神話故事的引入增強(qiáng)文化氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的文化自信。任務(wù)實(shí)施（25min）?定義深入解析：以“AI能否像人一樣思考”為話題，結(jié)合圖靈測(cè)試概念，分析“模擬智能”與“真正智能”的區(qū)別。?發(fā)展歷程分階段講解：重點(diǎn)分析“誕生與早期發(fā)展期”（1956年達(dá)特茅斯會(huì)議）和“蓬勃發(fā)展期”（2011年至今），通過(guò)案例說(shuō)明技術(shù)突破與應(yīng)用落地的關(guān)系。?小組活動(dòng)：分組完成“階段特征卡片”，選擇一個(gè)階段，用關(guān)鍵詞、圖片、案例描述其特點(diǎn)，如“應(yīng)用發(fā)展期”的專家系統(tǒng)在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用。?定義解析：講述1950年圖靈提出測(cè)試的故事，播放微課“圖靈測(cè)試簡(jiǎn)介”，提問(wèn)：“如果AI能騙過(guò)30%的人，它算有智能嗎？”引導(dǎo)學(xué)生思考AI的“智能”本質(zhì)是“行為模擬”而非“意識(shí)產(chǎn)生”。?階段講解：?誕生與早期發(fā)展期：展示達(dá)特茅斯會(huì)議照片，模擬專家討論場(chǎng)景：“假設(shè)你們是1956年的科學(xué)家，如何向別人解釋‘人工智能’？”引出學(xué)科命名的意義，介紹機(jī)器定理證明等早期成果。?蓬勃發(fā)展期：播放自動(dòng)駕駛汽車視頻，分析大數(shù)據(jù)、云計(jì)算如何推動(dòng)AI突破（如深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像識(shí)別中的應(yīng)用），對(duì)比2011年前“AI不好用”與現(xiàn)在“AI可以用”的差異。?小組活動(dòng)指導(dǎo)：發(fā)放階段特征卡片模板，提示學(xué)生從“時(shí)間、關(guān)鍵事件、代表技術(shù)、應(yīng)用案例”四方面填寫，巡視指導(dǎo)，收集典型卡片準(zhǔn)備展示（如“低迷發(fā)展期”可標(biāo)注“專家系統(tǒng)應(yīng)用狹窄”）。?思政融入：講述圖靈在二戰(zhàn)中破解密碼的貢獻(xiàn)及坎坷人生，強(qiáng)調(diào)科學(xué)家的家國(guó)情懷與堅(jiān)持精神；對(duì)比中外AI發(fā)展，提及我國(guó)在5G、AI芯片（如昇騰）的成就，激發(fā)民族自豪感。?觀看圖靈測(cè)試微課，分組討論“AI是否有智能”，派代表發(fā)言（如“AI只是按程序回答，沒有真正的思考”）。?參與達(dá)特茅斯會(huì)議模擬，嘗試用通俗語(yǔ)言解釋AI（如“讓機(jī)器像人一樣解決問(wèn)題”），記錄早期成果的案例（如跳棋程序）。?觀看自動(dòng)駕駛視頻，結(jié)合生活中的AI應(yīng)用（如健康碼識(shí)別），理解大數(shù)據(jù)對(duì)AI的推動(dòng)作用。?小組合作完成卡片制作，如“蓬勃發(fā)展期”組用“大數(shù)據(jù)+深度學(xué)習(xí)”“自動(dòng)駕駛、智慧醫(yī)療”等關(guān)鍵詞描述，繪制芯片和機(jī)器人簡(jiǎn)筆畫。通過(guò)圖靈測(cè)試的討論，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維，理解AI的技術(shù)邊界；階段模擬與案例分析讓抽象的歷史事件具象化，符合學(xué)生形象思維特點(diǎn)。小組活動(dòng)鍛煉合作與歸納能力，卡片制作成果可作為課堂展示素材，增強(qiáng)成就感?？茖W(xué)家故事與國(guó)產(chǎn)技術(shù)案例的融入，滲透愛國(guó)主義教育與科學(xué)精神培養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的科技價(jià)值觀。課堂小結(jié)（3min）?引導(dǎo)學(xué)生用“三句話”總結(jié)本節(jié)課：“AI是______”“它的發(fā)展經(jīng)歷了______階段”“最讓我印象深刻的事件是______”。?展示學(xué)生制作的階段特征卡片，用時(shí)間軸課件串聯(lián)各階段，強(qiáng)調(diào)“理論-應(yīng)用-反思-再突破”的發(fā)展規(guī)律。?布置課后思考：“如果讓你預(yù)測(cè)AI的下一個(gè)發(fā)展階段，你覺得會(huì)有什么突破？”作業(yè)布置（2min）?基礎(chǔ)作業(yè)：繪制“AI發(fā)展時(shí)間軸”，標(biāo)注七個(gè)階段的名稱、時(shí)間及一個(gè)關(guān)鍵事件，可用彩筆和簡(jiǎn)筆畫裝飾。?拓展作業(yè)：觀看資源庫(kù)微課“1.2拓展閱讀-中外人工智能對(duì)比.mp4”，記錄我國(guó)在AI領(lǐng)域的三項(xiàng)成就，下節(jié)課分享。課后拓展?推薦閱讀課本中“我國(guó)AI產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀”的內(nèi)容，完成題庫(kù)中“AI定義與發(fā)展歷程”的選擇題（如“AI之父是誰(shuí)”“達(dá)特茅斯會(huì)議在哪一年”）。?鼓勵(lì)學(xué)生觀察生活中的AI應(yīng)用，拍攝照片或視頻，下節(jié)課用于“AI應(yīng)用分享會(huì)”。教學(xué)反思?反思定義講解是否足夠通俗，如“計(jì)算機(jī)科學(xué)分支”是否需要用“AI是計(jì)算機(jī)的一個(gè)厲害功能”替代。?評(píng)估小組活動(dòng)的效果，如學(xué)生是否能準(zhǔn)確概括階段特征，是否需要提供更多案例模板。?觀察學(xué)生對(duì)思政元素的反應(yīng)，如講述圖靈故事時(shí)的專注度，調(diào)整后續(xù)課程的情感滲透方式。