5.2探秘人工智能教学设计-2024-2025学年高一下学期教科版（2019）高中信息技术必修一

信息技术教案 5.2 探秘人工智能 伽师县第二中学：余秀丽 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 一、课标要求及设计依据 依据《普通高中信息技术课程标准（2017年版）》，本节课要求学生能够： 1. 理解人工智能的基本概念。 2. 掌握人工智能的基础应用和典型算法。 3.通过实践活动，体验人工智能技术在问题解决中的应用。 二、教材分析 本节课选自《信息技术 必修1 数据与计算》第五单元，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。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；引导学生了解人工智能的基础知识，学会运用人工智能技术解决实际问题。 三、学情分析 教学对象为高一年级学生，，积极热情、表现欲强，学生本身对人工智能方面有着浓厚的兴趣，让他们通过观看体验探究，来了解人工智能的发展对生活、工作、学习产生的积极影响，引导学生关注人工智能的发展。 四、教学目标及核心素养目标 1.知识与技能：学生能够理解人工智能的定义，人工智能在生活中的一些应用实例。（计算思维、信息意识） 2.过程与方法：通过体验和实践操作，学生能够体验人工智能技术在问题解决中的应用，提高创新思维和问题解决能力。（数字化学习与创新、计算思维） 3.情感、态度与价值观：通过感受人工智能的魅力，激发学生对人工智能学习的兴趣，积极、主动地融入到信息社会中；对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。（信息社会责任） 五、教学重点与难点 教学重点：能够应用和体验智能信息处理工具。 教学难点：如何提升学生对人工智能的认识，客观认识人工智能技术对社会的影响，发展他们的辩证思维，培养正确的科学技术应用观。 六、教学方法：启发法、讨论法、练习法、任务驱动法 七、教学课时：1课时 八、教学准备：课件、教学视频、交互练习 九、教学过程： 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 情景创设导入新课 1. 播放视频《2024年春晚西安分会场-张若昀与李白隔空吟诗的片段》。 提出问题:是谁赋予李白这种人类才有的能力?导入新课:人工智能。 学生观看视频。 回答问题：人工智能 播放视频，从而激发学生的学习兴趣和探索的好奇心 人工智能 认识搜索 1. 播放数字人讲解人类智能与人工智能的对决，给学生提出问题： 思考：人类在对决中基本失败，原因是什么？ 2.引出启发式搜索 启发式搜索：它在搜索过程中加入估价函数等启发信息，不断自动调整搜索方向，加速求解进程。 盲目搜索：按预定的控制策略进行搜索，而不考虑问题本身特性的搜索，称为盲目搜索。这种搜索一般适用于求解比较简单的问题。 思考：举例，启发式搜索的实例 学生认真观看，回答教师的问题 学生思考，回答问题 通过视频的形式讲解，学生记忆深刻 通过任务驱动的方式，提高学生的自学能力、解决问题的能力 人工智能 初步认识 1. 播放视频《图灵测试》，了解人工智能的起源。 提出问题：图灵测试能否判断出机器是否具有智能？为什么？ 2.什么是人工智能呢？ 人工智能：利用数字计算机或者数字计算机控制的机器模拟、延伸和扩展人的智能，感知环境，获取知识并使用知识获得最佳结果的理论、方法、技术及应用系统。 弱人工智能：实现特定功能的专用智能设备，不能真正实现推理和解决问题。 强人工智能：真正能思考、有知觉、有自我意识的人类级别的智能机器。 2. 观看视频，思考：视频中有那些人工智能的应用？ 3. 思考课本中129中的人工智能的应用，填写表格 互动游戏： 学生认真观看，思考问题 学习人工智能的定义、分类 学生在视频中，清晰观看人工智能的相关应用 分组讨论 学习认真思考，完成练习 通过问题去观看视频，可以提高学生解决问题的能力 让学生理解新的概念。 让学生进一步理解人工智能的具体应用。 智能算法 体验魅力 介绍“机器学习” 1.演示机器学习的过程。 机器学习是当前人工智能的核心技术之一，目的是使计算机能模拟或实现人类的学习行为，获取新的知识或技能，重新组织己有的知识结构，从而不断完善自身的性能。 2.播放表情管理视频 讲授“神经网络” 它是一种模拟动物神经网络行为特征，进行并行信息处理的算法模型。是模拟人脑神经网络而设计的一种计算模型，它从结构、实现机理和功能上模拟了人类神经网络。 讲授“人工智能的关键技术” 机器学习、知识图谱、自然语言处理、计算机视觉、人机交互等。 体验：利用豆包智能体，利用语音鼠标，进行提问，体验人工智能智能的魅力 认真学习阅读教材 认真听，深刻理解机器学习的过程。 观看视频，加深理解机器学习 学生听讲。 学生亲身体验，进行提问 让学生理解“机器学习”的深刻内涵。同时给教学增加趣味性。 趣味性的视频，能加深学生的理解。 让学生理解神经网络 进一步提升学生对人工智能的认识。 强大后盾 讲授“神经元芯片” 2016年 中科院发布了寒武纪神经元芯片。 讲授“智能传感器” 智能传感器是具有信息处理功能的传感器。它属于人工智能的神经末梢，用于感知外界环境，未来高敏度、高精度、高可靠性、微型化、集成化将是智能传感器的发展趋势。 播放视频：智能传感器应用 学生认真听讲，填写表格5.2.3 学生听讲。 认真观看 让学生了解神经元芯片的发展情况。 让学生了解智能传感器及其应用。 交流总结 交流今天学习的知识。 1. 学生先进行总结。 2. 教师补充。 启示:机器不能完全代替人，我们不能完全依赖机器，我们要让机器成为人类的得力助手和合作伙伴，用人类自己创造的智慧，更好地为人类服务 配合教师，认真总结 再次回顾本节课学习的知识。 课堂练习 1.人工智能的核心是算法，基础是数据，本质是（ ） A.函数 B.计算 C.程序 D.模块 2. ( ）年的“图灵测试”揭开了人工智能的序幕。 A.1950 B.1952 C. 1958 D.1960 3.下列选项中，没有使用人工智能的是（　） A.在线中英文翻译 B.将图片扫描成图像保存在电脑里 C.淘宝的智能客服 D.华为手机的人脸解锁 4.智能手机中“摇一摇”功能的实现，从硬件的角度来说是因为智能手机中有（ ） A.触摸屏 B.摄像头 C.传感器 D.蓝牙 5.“小度音箱”能和人进行语音交流互动，这主要是应用了信息技术中的（　　）技术。 A.虚拟现实 B.人工智能 C.大数据 D.通信 课后辩论 辩一辩：未来，人工智能是否可以取代人类？ 课后思考题 板书设计 教学反思 1.本次授课主要采用了任务驱动教学法，提高了学生们的信息意识、搜索信息、整合信息的能力以及团队协作的能力。 2.在教学过程中应该多让学生实际操作，体会人工智能的魅力，将人工智能应用到实际生活当中去。 ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$