项目九第二课时了解机器学习中的数据采集与预处理 教案--2020-2021学年高中信息技术沪科版（2019）必修1

项目九 了解手写数字识别 ——体验人工智能 第二课时 了解机器学习中的数据采集与预处理 ■教材分析 “了解机器学习中的数据采集与预处理”这一小节，让学生通过了解手写数字识别的核心技术——机器学习，感受人工智能技术。 机器学习是人工智能的核心研究领域之一，它研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构，从而不断改善自身的性能。机器学习是一门研究学习算法的学问，它利用已有的数据来建立模型，再用模型去解决未知的问题。 机器学习的一般过程为：用采集到的数据进行训练，以建立一个模型，再对模型进行验证和评估，然后投入应用。 ■教学目标 1、知识和技能 （1）了解“机器学习”概念。 （2）了解机器学习的一般过程。 2、过程与方法 让学生通过了解手写数字识别的核心技术———机器学习，感受人工智能技术。学生通过了解机器学习的含义、应用及作用，了解机器学习的一般过程。 3、情感态度与价值观 （1）了解手写数字识别的核心技术———机器学习，感受人工智能技术。学生通过了解人工智能和机器学习的含义、应用及作用，提升对人工智能技术作用的认识，发展信息社会责任； （2）通过学生通过使用 Ｐｙｔｈｏｎ 及其第三方工具进行手写数字识别学习过程的体验，在完成项目的过程中了解人工智能解决问题的思想方法，促进计算思维的形成与发展。 ■教学重点： 了解机器学习的概念。 ■教学难点： 机器学习的一般过程。 ■教学准备 多媒体教室。 ■教学过程： 一、新课导入 教师播放机器人与机器人对话和机器人与人对话的视频。 提出问题：“机器人为什么有很多简单话都听不董？”以此引出机器学习的概念及一般过程。 二、机器学习 机器学习是人工智能的核心研究领域之一，它研究计算机怎样模拟或实现人类的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构，从而不断改善自身的性能。 人类学习的机理，一般认为是通过积累并利用经验来构造或修改对于所经历事物的判断。机器学习正是从人类学习中受到启发：机器要学会某一个概念，可以通过从数据中获取一些规则性的东西，来形成一个可用于判断未知事物的模型。实际上，机器学习是一门研究学习算法的学问，它利用已有的数据来建立模型，再用模型去解决未知的问题。和一般计算机程序中的算法不同的是，学习算法具有不断改善自身性能的能力，从而使机器的能力变得越来越强，甚至算法