3.1物联网与人工智能 教案 2022—2023学年电子工业出版社（2022）初中信息技术第四册

物联网与人工智能教学设计 课题 物联网与人工智能 单元 第二单元 学科 信息科技 年级 八年级下 教材 分析 通过情景描述、实践探究、知识拓展和巩固练习等，将信息科技与新方法、新应用有机地结合在一起，帮助学生了解信息科技应用中的科学原理、思维方法、处理过程和工程实现。学生通过对本教材的学习逐步掌握信息科技的相关知识，具备一定的科学精神和科技伦理，提高创新能力，夯实信息社会责任，发挥信息科技课程的独特育人价值，为数字强国培养优秀接班人和建设者。 教学 目标 1、信息意识：观察、探究、理解人工智能对物联网的影响。 2、计算思维：通过案例分析,理解人工智能、物联网和大数据的关系。 3、数字化学习与创新：根据学习需要,有效搜索所需学习资源,探究信息科技支持学习的新方法、新模式,借助信息科技提高学习质量。 4、信息社会责任：通过体验人工智能应用场景,了解人工智能带来的伦理与安全挑战,合理地与人工智能开展互动,增强自我判断意识和责任感。 重点 1、物联网的概念、特征、关键技术和应用 2、大数据的概念和5V特点 3、人工智能概念和影响 4、物联网是如何促进人工智能发展 5、人工智能在物联网中的应用案例、应用情况 难点 1、物联网与人工智能结合的作用 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 随着智能手表、语音助手和智能汽车的出现，我们可以确定的是，未来将充满类似的设备，它们将使我们的生活更容易，我们的环境更安全，我们使用的工具更加个性化。这些技术进步也将给医疗保健、供应链管理、汽车、教育等各个领域带来巨大变化。 播放短片引出今天教学内容物联网与人工智能。 观看视频 思考：日常生活中物联网有哪些应用？ 激发学生对人工智能的学习兴趣并快速进入学习状态 讲授新课 一、物联网产生大数据 1、物联网的概念 物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术，实时采集任何需要监控、 连接、互动的物体或过程，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过各类可能的网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。物联网是一个基于互联网、传统电信网等的信息承载体，它让所有能够被独立寻址的普通物理对象形成互联互通的网络。 2、物联网的特征 （1）整体感知。可以利用射频识别、二维码、智能传感器等感知设备感知获取物体的各类信息。 （2）可靠传输。通过对互联网、无线网络的融合，将物体的信息实时、准确地传送，以便信息交流、分享。 （3）智能处理。使用各种智能技术，对感知和传送到的数据、信息进行分析处理，实现监测与控制的智能化。 3、物联网的关键技术 （1）射频识别（RFID）技术 （2）传感网 （3）M2M系统框架 （4）两化融合。 4、物联网的应用 （1）智能交通 （2）智能家居 （3）公共安全 （4）智能仓库 （5）智能物流 （6）智能农业 （7）智能电力。 练一练 请登录“中国气象数据网”，浏览网站上的数据，思考在气象预报中通过传感器设备获得了哪些数据，这些数据具有哪些特点。 5、大数据的概念 大数据(big data)，或称巨量资料，指的是所涉及的资料量规模巨大到无法透过主流软件工具，在合理时间内达到撷取、管理、处理、并整理成为帮助企业经营决策更积极目的的资讯。 6、大数据的5V特点（IBM提出） （1）Volume（大量） （2）Velocity（高速） （3）Variety（多样） （4）Value（低价值密度） （5）Veracity（真实性）。 二、物联网促进人工智能发展 1、人工智能的概念 人工智能（Artificial Intelligence），英文缩写为AI。它是研究、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。 2、人工智能的影响 （1）人工智能对自然科学的影响。在需要使用数字计算机工具解决问题的学科，AI带来的帮助不言而喻。更重要的是，AI反过来有助于人类最终认识自身智能的形成。 （2）人工智能对经济的影响。AI也促进了计算机工业网络工业的发展。但同时，也带来了劳务就业问题。由于AI在科技和工程中的应用，能够代替人类进行各种技术工作和脑力劳动，会造成社会结构的剧烈变化。 （3）人工智能对社会的影响。AI也为人类文化生活提供了新的模式。现有的游戏将逐步发展为更高智能的交互式文化娱乐手段，今天，游戏中的人工智能应用已经深入到各大游戏制造商的开发中。 3、智能穿戴设备工作工程 （1）智能设备内嵌入各种传感器 （2）进行数据采集 （3）将采集的数据上传至云端 （4）根据数据训练人工智能模