教案1授課章節(jié)及主題1.1.1方便的生活

學習模塊教學項目授課學時1授課對象授課地點課程類型教學目標知識目標1.理解算力的定義，包括狹義（數(shù)學運算能力）和廣義（信息處理能力）的概念。2.了解算力的發(fā)展歷程，從算盤到計算機的變革，以及我國算力發(fā)展的現(xiàn)狀（如在用算力中心機架規(guī)模、算力總規(guī)模等）。3.掌握算力與人工智能的關(guān)系，知曉算力是人工智能應(yīng)用的基礎(chǔ)，算力強弱影響數(shù)據(jù)處理速度和服務(wù)體驗。4.列舉算力在生活中的具體應(yīng)用場景，如電腦手機配置、人臉識別檢票、自動駕駛、實時翻譯等。5.理解廣義算力涵蓋的范圍，包括CPU、內(nèi)存、顯卡性能，網(wǎng)絡(luò)傳輸和遠程服務(wù)器性能等。能力目標1.能區(qū)分生活中不同場景下的算力應(yīng)用，說明其屬于狹義還是廣義算力范疇。2.通過對比不同配置電腦的性能差異，分析算力的影響因素（CPU、顯卡等硬件）。3.結(jié)合案例（如火車站人臉識別），解釋算力如何影響人工智能應(yīng)用的效率和體驗。4.分組討論時，能收集并分享算力在衣食住行中的應(yīng)用實例，分析其背后的算力支撐。5.借助微課和案例，繪制“算力-人工智能-生活應(yīng)用”的關(guān)系圖，梳理知識脈絡(luò)。素養(yǎng)目標1.激發(fā)學生對算力技術(shù)的探索興趣，培養(yǎng)科學思維和創(chuàng)新意識，關(guān)注算力技術(shù)的發(fā)展趨勢。2.通過我國算力發(fā)展成就（如算力總規(guī)模世界前列、綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)），增強民族自信心和愛國情懷。3.在小組合作中，培養(yǎng)團隊協(xié)作和溝通能力，學會從不同角度分析問題，分享觀點。4.引導學生認識算力技術(shù)的兩面性，在享受算力帶來便利的同時，關(guān)注能源消耗（如PUE值）和數(shù)據(jù)安全問題。5.體會技術(shù)與生活的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)用科技眼光觀察生活、思考問題的習慣，樹立正確的技術(shù)應(yīng)用觀。學情分析知識基礎(chǔ)1.學生為中專一年級，已初步了解人工智能的定義、發(fā)展歷程和研究領(lǐng)域，知道圖靈測試，對人工智能有了基本的認知框架。2.文化課基礎(chǔ)薄弱，對抽象的技術(shù)概念（如算力、浮點運算）理解困難，需要借助直觀案例和生活現(xiàn)象輔助理解。3.對電腦、手機等電子設(shè)備的配置（如CPU型號、內(nèi)存大?。┯幸欢ǖ母行哉J識，但不了解其與算力的具體關(guān)系。學生特點1.年齡階段決定了他們對新鮮事物充滿好奇，尤其對電子設(shè)備、游戲等感興趣，可利用這些切入點設(shè)計教學。2.動手操作能力較強，喜歡通過實踐活動（如對比電腦配置、模擬算力應(yīng)用）學習，對理論講解的耐心不足。3.小組合作時積極性高，但在信息收集和深度分析方面需要教師引導，自主歸納總結(jié)能力有待提高。4.對多媒體資源（如視頻、圖片、動畫）接受度高，適合采用直觀教學法增強理解。教學內(nèi)容1.算力的定義（狹義與廣義）及發(fā)展歷程。2.我國算力發(fā)展的現(xiàn)狀與成就（算力規(guī)模、時延保障、綠色數(shù)據(jù)中心等）。3.算力與人工智能的關(guān)系，算力對AI數(shù)據(jù)處理的支撐作用。4.算力在生活中的具體應(yīng)用場景（電子設(shè)備、人臉識別、自動駕駛等）。5.廣義算力的組成（CPU、內(nèi)存、顯卡、網(wǎng)絡(luò)等）及影響因素。教學任務(wù)1.通過電腦手機配置差異的案例導入，引發(fā)學生對算力的興趣，理解算力的直觀表現(xiàn)。2.觀看微課《2.1拓展閱讀-算力.mp4》，了解算力的定義、發(fā)展及我國成就。3.分組討論算力在生活中的應(yīng)用實例，分析其如何依賴算力支撐。4.通過火車站人臉識別案例，模擬算力不足與充足時的不同體驗，理解算力對AI的重要性。5.繪制“算力應(yīng)用場景”思維導圖，梳理算力與生活的聯(lián)系，強化知識理解。教學重點1.算力的定義（狹義與廣義）及與人工智能的關(guān)系。2.算力在生活中的具體應(yīng)用場景及實例分析。3.我國算力發(fā)展的現(xiàn)狀與成就。教學難點1.對廣義算力概念的理解，及其涵蓋的硬件和網(wǎng)絡(luò)性能。2.算力與人工智能之間的抽象邏輯關(guān)系，如何用具體案例解釋。3.算力技術(shù)指標（如EFLOPS、PUE值）的通俗理解。教學環(huán)境帶有多媒體教學一體機的教室教學方法1.案例教學法：以電腦配置、人臉識別等生活案例為切入點，講解算力概念。2.情境模擬法：模擬算力不足時的人臉識別檢票場景，體驗算力的重要性。3.微課輔助法：播放算力相關(guān)微課，直觀展示算力定義和發(fā)展現(xiàn)狀。4.小組討論法：分組收集算力應(yīng)用實例，培養(yǎng)協(xié)作和分析能力。5.直觀展示法：通過電腦硬件圖片、算力發(fā)展圖表、應(yīng)用場景視頻等輔助教學。課前準備1.多媒體課件：包含算力定義、發(fā)展歷程圖表、我國算力成就數(shù)據(jù)、應(yīng)用場景圖片（電腦配置、人臉識別、自動駕駛等）。2.微課資源：《2.1拓展閱讀-算力.mp4》，用于講解算力核心知識。3.案例材料：不同配置電腦的價格和性能對比表、火車站人臉識別檢票的視頻片段。4.分組任務(wù)單：包含討論話題（算力應(yīng)用實例）、“算力-AI-生活”關(guān)系圖繪制要求。5.硬件展示：準備CPU、顯卡、內(nèi)存條的實物或圖片，用于課堂展示。6.教學環(huán)境：多媒體一體機教室，確保微課播放、視頻展示正常。教學過程設(shè)計環(huán)節(jié)教學內(nèi)容教師活動學生活動設(shè)計意圖（含思政）任務(wù)導入（5min）通過對比不同配置電腦的價格和性能差異，引出算力的概念。?展示兩臺電腦的配置和價格：“同學們看這兩臺電腦，一臺CPU是i3，8G內(nèi)存，集成顯卡，價格3000元；另一臺CPU是i7，16G內(nèi)存，獨立顯卡，價格6000元。為什么配置不同價格差這么多呢？”?播放一段低配置電腦運行大型游戲卡頓的視頻，以及高配置電腦流暢運行的視頻，提問：“為什么同樣的游戲，運行效果差別這么大？這背后起決定作用的是什么？”?引導學生思考配置差異與電腦“能力”的關(guān)系，引出“算力”的主題：“其實，我們購買電腦時，本質(zhì)上是在購買它的計算能力，也就是‘算力’。”?觀察電腦配置和價格對比，思考價格差異的原因，回答老師的提問，可能提到“配置高的電腦更快”。?觀看游戲運行視頻，直觀感受算力不足和充足的區(qū)別，對“算力”產(chǎn)生初步好奇。?從學生熟悉的電腦購買場景導入，貼近生活實際，激發(fā)學習興趣，讓學生直觀感受到算力的存在和重要性。?通過對比不同配置電腦的性能，引導學生思考科技產(chǎn)品背后的技術(shù)支撐，同時提及我國自主研發(fā)的芯片（如華為麒麟芯片）在算力提升中的努力，培養(yǎng)民族自豪感和創(chuàng)新意識。任務(wù)描述（10min）講解算力的定義、發(fā)展歷程、我國算力成就及與人工智能的關(guān)系。?播放微課《2.1拓展閱讀-算力.mp4》，暫停時提問：“微課中說算力的狹義定義是什么？廣義定義又是什么？”引導學生區(qū)分兩者的不同。?展示算力發(fā)展歷程圖表：“從古代的算盤，到現(xiàn)代的超級計算機，人類的算力一直在飛速發(fā)展。我國現(xiàn)在的算力總規(guī)模達到246EFLOPS，位居世界前列，在用算力中心機架超過830萬標準機架，這是非常了不起的成就?！?用火車站人臉識別的例子解釋算力與人工智能的關(guān)系：“如果算力不足，人臉識別檢票需要10秒，就會導致隊伍擁堵；算力充足時，0.1秒就能通過，這就是算力對人工智能應(yīng)用的關(guān)鍵支撐。”?展示我國算力發(fā)展的其他成就：“全國算力中心平均PUE值降至1.47，創(chuàng)建國家綠色數(shù)據(jù)中心246個，說明我們不僅算力強，還很注重環(huán)保。”?觀看微課，記錄算力的狹義和廣義定義，回答老師的提問，理解兩者的區(qū)別（如狹義是數(shù)學計算，廣義是信息處理）。?觀看算力發(fā)展圖表和我國成就數(shù)據(jù)，對我國算力實力表示驚嘆，感受科技發(fā)展的速度。?結(jié)合人臉識別的例子，思考算力如何影響AI應(yīng)用，舉手分享自己在火車站或其他場所的刷臉體驗。?通過微課和圖表，直觀展示算力的概念和發(fā)展，降低學習難度，符合中專學生的認知特點。?重點強調(diào)我國算力發(fā)展的成就，如算力規(guī)模、綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)等，增強學生的民族自信心和愛國情懷。同時，滲透環(huán)保理念，引導學生關(guān)注科技發(fā)展中的可持續(xù)性問題。任務(wù)實施（25min）分組討論算力應(yīng)用實例，模擬算力影響，繪制關(guān)系圖。?活動一：分組討論算力應(yīng)用實例將學生分成4組，每組抽取一個生活領(lǐng)域（衣、食、住、行），任務(wù)：“尋找該領(lǐng)域中算力的應(yīng)用實例，說明它如何依賴算力支撐?！卑l(fā)放案例提示卡，如“行”組可思考自動駕駛、導航軟件；“食”組可思考外賣平臺的訂單分配算法需要算力支撐。巡視指導，幫助學生梳理思路，如提示“衣”組思考電商平臺的個性化推薦需要算力分析用戶數(shù)據(jù)。?活動二：模擬算力影響播放火車站人臉識別檢票的正常速度視頻和慢動作視頻（模擬算力不足）。?邀請學生上臺，模擬兩種情況：“假設(shè)現(xiàn)在算力不足，同學A扮演乘客，老師用手機緩慢識別‘人臉’（出示照片），計時10秒；然后算力充足，快速識別，計時0.1秒。”讓學生體驗差異。提問：“算力不足會帶來什么問題？算力充足的好處是什么？”引導學生理解算力對AI效率的影響。?活動三：繪制“算力-AI-生活”關(guān)系圖展示關(guān)系圖示例：“中心是算力，向外連接人工智能技術(shù)（如機器學習、深度學習），再連接生活應(yīng)用場景（人臉識別、自動駕駛等）?！卑l(fā)放畫紙，要求小組合作繪制關(guān)系圖，可添加具體案例和說明文字。巡視查看，對構(gòu)圖和內(nèi)容給予指導，鼓勵學生發(fā)揮創(chuàng)意。?活動一：小組內(nèi)熱烈討論，結(jié)合生活經(jīng)驗和案例提示卡，尋找算力應(yīng)用實例，如“食”組討論外賣平臺如何用算力優(yōu)化配送路線，“住”組討論智能家電（如智能音箱）的語音識別需要算力支撐。每組派代表匯報，其他組補充。?活動二：觀看視頻，上臺模擬的學生親身體驗算力不足的不便，臺下學生對比兩種情況，思考算力的重要性，回答老師的提問，如“算力不足會導致效率低下，影響體驗”。?活動三：小組合作設(shè)計關(guān)系圖，討論如何布局和添加內(nèi)容，如在“算力”周圍標注“CPU、顯卡、網(wǎng)絡(luò)”，在“生活應(yīng)用”部分繪制“手機上網(wǎng)、自動駕駛”的簡筆畫。完成后展示小組作品，講解設(shè)計思路。?分組討論活動讓學生從生活中發(fā)現(xiàn)算力應(yīng)用，培養(yǎng)觀察能力和知識遷移能力，同時在交流中深化對算力概念的理解。?模擬體驗活動將抽象的算力影響轉(zhuǎn)化為直觀的感受，增強學生的感性認識，突破教學難點。?關(guān)系圖繪制幫助學生梳理知識脈絡(luò)，建立算力與人工智能、生活應(yīng)用的聯(lián)系，培養(yǎng)歸納總結(jié)和邏輯思維能力。在討論我國算力應(yīng)用案例（如自動駕駛技術(shù)的發(fā)展）時，強調(diào)自主創(chuàng)新的重要性，激發(fā)學生的科技報國熱情。課堂小結(jié)（3min）?展示關(guān)鍵詞云：“算力、狹義、廣義、人工智能、應(yīng)用場景、中國成就”，帶領(lǐng)學生回顧：“今天我們學習了算力，知道了它有狹義和廣義的定義，從算盤到超級計算機，算力不斷發(fā)展，我國的算力已經(jīng)位居世界前列。算力支撐著人工智能，讓我們的生活更便捷，從電腦手機到人臉識別，處處都有算力的影子?！碧釂枺骸巴ㄟ^今天的學習，同學們對算力最大的感受是什么？有沒有想進一步了解的地方？”作業(yè)布置（2min）1.基礎(chǔ)題：選擇一個你日常生活中離不開的科技產(chǎn)品（如手機、平板電腦、智能手表等），分析它的算力來源（CPU、內(nèi)存等硬件），以及算力如何影響你的使用體驗。（寫在作業(yè)本上）2.拓展題：查閱資料，了解我國在算力領(lǐng)域的最新進展（如超級計算機“天河”系列的新成果），制作一張簡短的手抄報，下節(jié)課分享。（可小組合作完成）課后拓展1.推薦觀看紀錄片《超級計算機》，了解算力發(fā)展的前沿技術(shù)。2.提供我國算力發(fā)展報告的簡版資料，供學生拓展閱讀。3.布置線上調(diào)研任務(wù)：“調(diào)查你家附近的數(shù)據(jù)中心或云計算公司，了解它們在算力服務(wù)方面的作用?！币龑W生關(guān)注身邊的算力基礎(chǔ)設(shè)施。教學反思1.本節(jié)課是否達成教學目標？學生對算力的定義、與AI的關(guān)系等知識的理解是否到位？2.案例教學和模擬體驗是否有效幫助學生理解抽象概念？是否需要增加更多生活實例？3.小組討論和繪圖活動中，學生的參與度和合作效果如何？是否需要調(diào)整分組方式或任務(wù)難度？4.教學難點（如廣義算力的組成）的突破是否成功？學生是否能區(qū)分硬件和網(wǎng)絡(luò)對算力的影響？5.思政元素（我國算力成就）的融入是否自然？學生是否能感受到民族自豪感和科技自信？教學評價1.課堂表現(xiàn)：觀察學生在討論、