教科版 高一信息技术 必修1 第五单元 5.2探秘人工智能 教材解读

5.2 探秘人工智能 （1） 项目目标分析 本节我们将围绕“人工智能科普营”项目展开学习，揭开人工智能的面纱，了解其核心技术及价值。本项目主要包含“认识人工智能”和“揭秘智能算法”两个任务。任务一主要是了解人工智能的相关概念和应用领域；任务二主要是探究人工智能的相关算法。本节目标为： 通过人工智能典型案例，了解人工智能技术的相关概念与应用领域； 通过人工智能实际应用实例，了解人工智能技术发展的新趋势，认识人工智能在信息社会中的重要作用。 （2） 项目内容分析 高中信息技术课程以全面提升学生的信息素养为根本目标。信息技术自身的发展可以归纳为新知识的更新、新技术的更替、新工具的更换。如智能硬件的普及、应用场景的快速切换、大数据与人工智能带来的社会深度变化、新兴工具的快速升级、创造空间的不断延伸。教材必须适应时代要求，保证知识技能的系统性、先进性；注重项目与活动对学生创新意识与核心素养的驱动；贴近学生生活，充分尊重其认知发展规律；立足当下实际，面向未来适当拓展。 人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是对人的意识、思维的信息过程的模拟。了解和探索人工智能是当代学生必要的专业素养。 在设计内容时，应当充分考虑社会进步和科学技术发展的成果及发展趋势，具有一定的科学性、前瞻性与时代性，引导学生了解信息技术的最新发展成果对生活、学习的影响，以激发学生数字化创新的动机，培养学生对信息技术发展的适应能力。 本节围绕“人工智能科普营”项目，清晰、系统地把握人工智能的脉络，提高学生学习人工智能的兴趣，培养多角度思维的能力以及完整地解决问题的能力，从而更有效地发展学生的逻辑思维能力。本节从人机对战开篇，介绍启发式搜索及人工智能基础知识，从揭示AlphaGo核心算法入手，展示人工智能领域的软硬件关键技术。遵循AI学科的主流观点和体系，突出当前成就；内容上强调与信息技术学科核心概念与核心素养直接关联，并尽可能采用直观的方法描述智能算法及其实现过程；通过实践性强、操作性强的实例，重在理解、体验人工智能应用；通过剖析典型案例阐述智能技术社会化应用的巨大价值以及随之带来的伦理、安全、法律等不同层面上的复杂问题。 （3） 项目教学建议 本项目本着以活动引导教学的主旨，注重让学生在实践活动中了解人工智能的概念，体会人工智能的魅力，以激发他们对人工智能的兴趣，为后面的基础理论学习打好基础。 学生在学习本节内容后应该了解人工智能的基本概念和特征，人工智能的发展历程，主要分支、主要观点，典型应用及系统等。 在教学准备阶段，教师应预先调试人工智能相关设备，收集安装相关软件，下载相关学习资源，如有关人工智能的资料、视频片段（电影或纪录片）等供学生实践、参考和观摩。 引入人工智能概念时，教师可以通过古今中外一些生动的实例和故事揭示人类对于自身智能的思考和对智能拓延的渴望，从而加深学生对智能和智能机器的理解，引发其对智能的探索；介绍人工智能发展过程时，可以通过介绍一些典型的历史人物和史实，使学生体会人工智能这门学科从孕育到产生再到发展的过程中经历的艰辛历程；体验人工智能技术应用时，应引导学生思考人工智能对人类生活的促进作用和更广阔的应用空间；探究人工智能算法时，选取学生较容易了解的算法举例说明，如：决策树、神经网络等，尽量用浅显易懂的语言让学生了解算法的机理，或是对比智能算法和普通算法，凸显人工智能算法的优越性，可以不深入到算法的实现。教师应将教学重点放在引导学生如何去“体会”“好奇”“喜欢”这门科学，了解本学科与其他学科在研究问题、解决问题上的新奇和独特之处，培养学生创新意识，拓展学生创新思维。 $$