第9课 人工智能发展 教学设计- 2024—2025学年浙教版（2023）初中信息技术九年级全册

教学设计 课程基本信息 学科 初中信息科技 年级 九年级 学期 秋季 课题 第9课 人工智能发展 教学内容与学习对象分析 本课主要内容包括“人工智能对生活影响的案例”“人工智能对社会发展的驱动作用”以及“智能＋X 和人工智能发展热点”。 作为本单元最后一课，在前三课的基础上远眺人工智能的发展前景。本单元前几课的学习，从描述智慧社会的特征出发，通过展现“智能化”给社会形态带来深刻变革，使学生感受人工智能的发展与应用对人类社会产生的深刻影响，深化学生对人工智能的理解，引导他们批判性思考人工智能与社会的关系，以及人工智能的伦理与安全挑战，为本课奠定了理论知识、情感态度价值观基础。 本课从优势和挑战等方面思考人工智能未来可能的发展方向，落实课程标准中“知道人工智能可能的科技发展方向，了解自主可控技术的地位”的内容要求。本课帮助学生通过梳理人工智能对各行各业的影响，首先建立对“点”的认知，然后引导他们将各“点”的认知进行系统化、专业化和理论化。第一部分“智能＋X”学习人工智能在推动传统行业升级、塑造新产业及促进新体验方面的影响，实现学生对“面”的认知。第二部分“人工智能发展热点”基于第一部分人工智能对生活影响的案例和对社会发展的驱动作用的学习，通过分析实例，引导学生理解人工智能对各行各业产生了越来越深刻的影响，感受人工智能支撑的创新实践活动中，技术的原始创新和自主可控的重要性。 本课的学习对象是九年级学生，他们对知识的获取开始由感性认识提升到理性认识，已经具有一定的探究能力，探究新知的欲望也比较强烈，独立判断能力显著增强，且具备一定的思辨能力。在日常生活中，学生或多或少地接触过人工智能的应用，在八年级下第一单元“人工智能在身边”中，他们对人工智能的起源、应用和影响已经有了系统学习。九年级学生对人工智能发展热点中的“类脑计算”和“人工智能计算平台”等一类远离生活的抽象概念理解起来有一定难度，因此，需要教师采用更直观、理论联系实际的教学方法组织本环节的学习活动。 教学目标分析（含核心素养导向） 1. 通过学习人工智能对生活影响的案例，认识人工智能对社会发展的驱动作用。 2. 通过学习人工智能发展热点，了解人工智能未来发展方向及核心技术的重要性。 教学重点： 认识人工智能对社会发展的驱动作用。 教学难点： 了解人工智能发展热点与社会发展的关系。 教学过程 （一） 感知 ◆ 活动描述 师生互动交流，感受人工智能在各个领域的应用。 ◆ 学生活动 1.观看视频《人工智能的发展史》，回顾人工智能的发展历程。 2.观察“人工智能应用领域”图谱（图 1），解读图谱内容，结合经验分享人工智能在医疗、教育、金融、交通、零售、娱乐等领域的应用。 3.针对“你有一个智能学伴，你希望它如何帮助你学习”这一问题分享想法。 图1 人工智能的应用领域 ◆ 教师活动 1.在学生解读图谱的过程中，鼓励更多学生进行分享。特别是学生最熟悉的教育领域，引导学生分享更多的应用细节。 2.在讨论智能学伴时，引导学生结合自己的学习需求提出功能要求。 设计意图：通过视频《人工智能的发展史》，师生共同回顾人工智能的起源、发展和应用。这有助于学生系统认识和回顾人工智能发展历程，也为本课要学习的前瞻人工智能发展奠定理论基础。展示人工智能应用领域图谱，让学生直观感受人工智能的应用状况，并请学生迁移思考的问题：“如果你有一个智能学伴，你希望它如何帮助你学习？”这既是对学生生活经验的挖掘，又是引发学生畅想，旨在引导学生思考在自己比较熟悉的教育领域，人工智能的发展现状以及未来可能的实践方向。 （二）建构 学习活动一：人工智能成果展 ◆ 活动描述 探究人工智能不同场景的典型案例，填写学习记录表。 ◆ 学生活动 1.自学教材第46页“亲身体验”中的案例，用自己的话分享人工智能给农业领域带来的影响。 2.小组成员上网查阅关于“人工智能技术取得的成果以及对社会发展的价值”的资料。 3.组内讨论统一意见，记录员填写学习记录表1（表1），汇报员根据记录内容准备汇报。 4 汇报员汇报人工智能技术取得的成果和价值。 表1 学习记录表1 人工智能的应用场景 应用案例 价值与未来发展 在农业中 的应用 华南农业大学创建了水稻无人农场，做到了耕种管收生产环节全覆盖、机库田间转移作业全自动、自动避障异况停车保安全、作物生产过程实时全监控和智能决策精准作业全无人 在我国的城镇化进程中，农村人口将不断减少，农业劳动力成本持续提高。无人农场技术的发展和无人农场的逐渐普及，将降低无人农场成本，促进我国农业现代化发展。农业＋人工智能＝新型农业 ◆ 教师活动 1.在学生分享人工智能在农业中的应用时，通过追问引导学生从具体应用案例、价值与未来的发展等方面进行交流。 2.在学生查阅填写学习记录表时，巡视并引导学生先明确应用领域，再进行精准搜索。对于个别问题，教师及时给予指导；发现共性问题时做统一提醒，例如应用案例长篇大论，概括不够精炼等。 3.请三个记录清晰或者表达清晰的小组汇报成果，针对学生的展示做简要的归纳点评。 设计意图：通过学习分析教材中的应用案例，打开学生的思路，为后续的探究与分享提供方向。通过小组合作与探究学习，促使学生联系生活，发现人工智能技术在不同生活场景中的应用，感受人工智能带来的变化与创造的价值。通过记录与分享学习成果，锻炼学生的抽象提炼能力、团队协作能力和语言表达能力。 学习活动二：“智能＋X”展露“头雁效应” ◆ 活动描述 学生小组合作完成“学习记录表2”，感受人工智能对各行各业产生的影响。 ◆ 学生活动 1.观察“人工智能与众多学科的发展密切相关”关系图（图2），交流对“智能＋X”的理解。 图2 “人工智能与众多学科的发展密切相关”关系图 2.自学教材第46～48页“智能＋X”的内容，小组讨论形成统一观点，完成学习记录表2的填写。 3.分享人工智能对该行业产生的影响。 表3 学习记录表2 行业 人工智能对该行业产生的影响 传统行业 新兴行业 服务行业 ◆ 教师活动 1.出示关系图，与学生一起探讨“智能＋X”的含义。 2.在学生讨论填写学习记录表2时，引导学生借助教材确定方向，通过搜索补充资料。 3.请两个小组（与活动1展示不重复）交流分享人工智能对各行各业产生的影响，与学生一起探讨、补充、点评。 4.针对学生的交流进行知识总结。 设计意图：通过“人工智能与众多学科的发展密切相关”关系图，理解“智能＋X”的概念。通过自主学习、小组探究，感受人工智能正在各行各业中渗透并不断辅助社会发展，在活动探究中理解“‘智能＋X’发挥出‘头雁效应’”这句话的内涵。 (三）应用 ◆ 活动描述 体验生成式AI应用平台，感受人工智能发展的新特征。 ◆ 学生活动 1.观看视频《类脑计算 — —构建“人造超级大脑”》，交流并理解人工智能经过60多年的发展呈现的新特征：深度学习、跨界融合、人机协同、群智开放和自主操作。 2.体验生成式 AI 应用平台，比如 AI 编程、写一首藏头诗、画一幅画，分享体验过程与感受。 3.阅读“中国芯”的故事，分享对我国人工智能支撑的技术创新实践活动的启示。 ◆ 教师活动 1.播放视频，互动交流，引导学生理解人工智能的新特征。 2.在学生体验生成式 AI应用平台时，巡视指导。发现、展示学生不同的体验成果，如对话、诗歌、作画等。 3.在学生分享启示后，进行小结。引导学生感受技术的原始创新和自主可控的重要性。 设计意图：学生对于类脑计算的概念相对比较陌生，通过视频观看与解析，有助于理解较抽象的概念。通过交流互动可以帮助学生理解人工智能发展的新特征，通过人工智能平台的体验活动可以让学生进一步感受人工智能发展的特征。通过对“中国芯”案例的分析讨论，引导学生意识到技术的原始创新和自主可控的重要性，升华主题。 （4） 梳理 ◆ 活动描述 师生总结人工智能对社会发展的驱动作用，梳理人工智能的发展热点。 ◆ 学生活动 1.阅读教材第46～50页，圈画出“智能＋X”体现出人工智能对社会发展驱动作用的内容。 2.归纳本节课的重点内容。 （5） 作业指导 本课安排了一个随堂练习：搜集并整理人工智能技术在应用领域和交叉领域的发展资料，制作成电子作品，与同学分享和交流。 学科网（北京）股份有限公司 $$