第二单元第一节 认识人工智能 教学设计-　2023—2024学甘教版（2022）八年级信息科技下册　

课 题 第一节 认识人工智能 课 型 新授课 主 备 韩等贵 备课时间 2024.3.4 学习目标 知识与技能： 1.认识人工智能的特点； 2.了解人工智能的发展历史及应用领域； 3.探讨人工智能给人类社会带来的影响。 过程与方法： 任务驱动，自主探究，学会利用知识迁移进行高效地学习 情感态度与价值观： 通过编程及动手操作，激发学生的创作欲望和创新精神，培养学生综合运用信息技术整理信息的能力。 核心素养： 培养学生的审美情趣，激发学生学习人工智能的兴趣和信心。 学习重点 人工智能给人类社会带来的影响 学习难点 对人工智能的思考 教学过程 一次备课 二次备课 一、新课导入 什么是人工智能？ 播放电影《我，机器人》中截取片段。 师：人们普遍认为，人工智能是研究和开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、技术、方法及应用系统的一门学科。它是探索人脑奥秘的重要科学途径。人工智能、原子能技术和空间技术被称为20世纪三大尖端科技。 二、学习新课 任务一：人工智能的特点 师：人具有行为能力、感知能力、学习能力及思维能力。你觉得人工智能产品应该具备什么特点呢？ （通过学生的回答，老师的引导，得到答案） 1.能模拟人的行为 人工智能技术可以让智能机器对外界的刺激作出反应、模拟人的行为，使智能机器具备运动能力和操控能力等。例如，双足机器人可以像人一样行走。 2.能模拟人的感知 利用计算机视觉技术，可以让智能机器具备视觉能力。利用智能语音技术，可以让智能机器具备听说能力。例如，自动驾驶汽车通过观察路况作出行驶判断，智能音箱通过听懂人的语言作出反应。 3.能模拟人的学习 通过机器学习技术，可以让智能机器具备学习能力，从数据中学习知识和经验。例如，AlphaGo通过学习人类的实战经验，战胜了世界围棋冠军。 4.能模拟人的思维 人工智能技术可以让智能机器模拟人脑，具有思维能力。例如，Al-phaGo能够推理出下一步棋的最优结果。 【自主探索】请同学们查阅资料，看看以下人工智能产品都模拟了人的哪些智能行为，总结它们的智能行为与能力。 ①智能翻译机： ②智能音箱： ③无人驾驶汽车： ④扫地机器人： 任务二：人工智能的发展历程 1.人式智能的发展史中，有一位不可忽视的人物——艾伦·图灵。1950年，他提出了一个判断机器是否具有智能的实验方法——图灵测试，对人工智能的发展产生了深远的影响。 播放《图灵测试》短视频 自读P77页【多学一手】 图灵测试指测试者与被测试者(一个人和一台机器)在隔开的情况下，通过一些装置(如键盘和显示器)向被测试者随意提问。只要有30%的人类测试者在5分钟内无法分辨出被测试对象是人还是机器，那么这台机器就通过了测试，并被认为具有人类智能。 1956年，约翰·麦卡锡等多位科学家在美国汉诺斯小镇的达特茅斯学院召开了一次研讨会。在此会议上，“人工智能”一词被正式提出，因此这一年也就成为人工智能元年。 2.三次浪潮 第一次浪潮（20世纪50——80年代）：形成期 达特茅斯会议后的数年是人工智能大发展的时代，一系列成果在这一时期应运而生。但是到20世纪70年代初，由于计算能力有限，人工智能的研究遭遇了无法克服的基础性障碍。随着公众热情的消退，人工智能的发展进入第一个冬天。 第二次浪潮（20世纪80——90年代）：发展期 20世纪80年代，专家系统出现，人工智能从理论研究走向实际应用。但到了80年代后期，人们发现专家系统开发与维护成本高，商业价值有限，应用仍有很大局限性。至此，人工智能的发展又一次进入低谷期。 第三次浪潮（21世纪初）:繁荣期 进入21世纪，互联网的蓬勃发展带来各类数据的爆炸式增长，人类迈入“大数据”时代，同时，计算机的运算能力高速增长。在数据和计算力指数式增长的支持下，人工智能算法也取得了重大突破。总之，算法、算力和数据三者的结合，将人工智能再次推向繁荣期。 任务三：人工智能的应用领域 1.智能居家 通过使用人工智能技术，智能家居为人们提供了一个舒适、安全、方便和高效的生活环境。只要人类发出语音命令，就可以实现电视自动打开、新风系统自动开启、背景音乐在设定的时间自动播放等功能。 2.智能医疗 医学影像分析系统可以快速进行癌症早期筛查，帮助患者尽早发现病灶；导医机器人可以提供语音交互问答服务，帮助患者挂号和就诊；智能电子病历可以让医生进行语音录人，快速形成患者的病历资料。 3.智能教育 目前，在教师教学、学生学习、学业评测的各个环节引入的人工智能通过口语测评、作文批改、作业布置、学情管理等方式为教育教学提供帮助。人工智能和教育的结合一定程度上可以解决教育行业师资分布不均衡等问题。 4.智能交通 通过对交通中的车流量、行车速度等数据的采集和分析，可以对交通状况进行监控和调度，有效提高通行能力，简化交通管理，降低环境污染。 5.智能物流 物流行业利用智能搜索、推理规划、计算机视觉以及智能机器人等技术，在运输、仓储、配送装卸等流程上已经进行了智能化改造，能够基本实现无人操作。未来，智能无人机和无人车有望实现自动送货到家。 6.智能军事 军事也在逐步智能化。例如，在反恐行动中，可以利用安装在各地的摄像头，根据恐怖分子的面部特征和身体特征对其进行识别；人工智能武器具有自主敌我识别、自主分析判断和决策的能力；舰船作战管理系统可用于局部海域作战指挥、辅助战术决策、海上目标敌我识别等。 【议一议】以小组为单位，讨论生活中还有哪些人工智能应用或产品，并说明这些应用或产品的功能。 任务四：人工智能的思考 1.人工智能技术带来的失业问题 虽然人工智能的发展可以开辟出大量新的就业岗位，但该技术的大面积使用，必然会导致一部分人的失业，尤其对于从事中低级技术工种的人来说，存在极大的失业风险。 2.机器人安全问题 近年来，机器人开始进入新的工作领域，比如轻工业、农业、仓储物流业等，但是，与之相关的事故也时有发生。例如无人驾驶汽车发生致命车祸等，一时间引起了人们对机器人安全性的担忧与恐惧。 3.智能机器人的伦理 未来的智能机器人将完全具备自主行为能力，不再是为人类所使用的被动工具，这一转变对人工智能提出新的伦理要求。在设计智能机器人时，人们需要对它提出法律、伦理等方面的约束，确保其行为像人类一样合理、合法。 【多学一手】1942年艾萨克·阿西莫夫在《我，机器人》中提出了“机器人三定律”。 第一定律：机器人不得伤害人类个体，或者目睹人类个体将遭受危险而不管。 第二定律：机器人必须服从人给予它的命令，当该命令与第一定律冲突时例外。 第三定律：机器人在不违反第一、第二定律的情况下尽可能保护自己的生存。 三、自主探索 完成P82表格：人工智能技术的利与弊 四、作业布置 P82实践与提高 板书设计 第一节 认识人工智能 任务一：人工智能的特点 任务二：人工智能的发展历程 任务三：人工智能的应用领域 任务四：人工智能的思考 教学反思 教研组 查阅 包组领导查阅 学科网（北京）股份有限公司 $$