第三单元第1课走进智能生活（教学设计） 2025—2026学年湘教版（2024）八年级信息科技上册

《走进智能生活》教学设计 白水镇芙蓉学校 奉迪芳 教材分析 本课针对的是湖南教育出版社《信息科技》（2024）八年级上册第三单元第1课中的内容，现就内容要求和学业要求这两个方面进行梳理，具体如下： 内容要求：描述人工智能的概念与基本特征;知道人工智能的发展历程、典型应用以及趋势;熟悉智能技术应用的基本过程和实现原理;引导学生关注人工智能带来的一系列道德、伦理、隐私、安全等问题。 学业要求：学生能描述人工智能的基本特征;了解人工智能的新进展、新应用，并能适当运用到学习和生活中;了解人工智能的发展历程，能客观认识智能技术对社会生活的影响。 学什么：教学内容既要体现教材内容的基础性,又要为教材内容的自然延伸和拓展做铺垫，同时还要培养学生的学科核心素养，与学科大概念相关联。所以我在查阅大量与人工智能有关的资料基础上,去粗取精,去伪存真,选择和新课标内容要求密切相关的内容。 如何学：教学的组织要强调学生的体验、感知和参与,以使学生能在亲身实践与切身感知过程中获得知识和技能。所以本课通过实景观察的方式来让学生走近人工智能，体验人工智能，在切身感知中建构本节课的知识结构。 学情分析 学生对人工智能的体验与认知现状：学生的先前知识经验主要通过大众传媒、实际生活体验等途径来获得，如观看影视作品或参观科技展览，使用地图导航、扫地机器人等。 学生对人工智能的情感与态度现状：从《学生信息素养情况调查问卷》的调查情况来看，学生都是愿意学习与人工智能有关的课程的，也愿意在未来从事与人工智能相关的职业。学生参与学习人工智能的积极性比较高，有很强的求知欲。 通过分析可以看出，初二学生已经有了人工智能应用体验以及学习人工智能的动力，但他们对人工智能的发展历史以及背后的技术原理缺乏系统的、整体的认识，容易出现技术与应用、理论与实践相脱节的现象。所以教师需要引导学生从日常的情境中来体验和观察，并通过具体的案例剖析来整体认识人工智能。 教学目标 1.通过对智能玩伴小天机器人的观察和亲身体验以及教师的讲解，能够知道人工智能的概念以及基本特征(信息意识)。 2.通过智能玩伴小天机器人和智能家居百度小度机器人的分析对比，能够了解人工智能的发展历程,分析小度机器人的技术优势(自然语言理解和百度大脑)，并理解人工智能应用的基本过程和实现原理(计算思维和数字化学习与创新)。 3.通过观看视频和小组讨论能够探讨人工智能带来的一系列道德、伦理、隐私、安全等问题,理性地看待人工智能技术,担负起信息社会责任(信息社会责任)。 教学重难点 教学重点:理解人工智能应用的基本过程和实现原理;理性看待人工智能。 教学难点:理解人工智能应用的基本过程和实现原理。 教学过程： 环节一：初识人工智能 1.师：今天老师带来了一件东西。同学们猜一猜它是什么？它能够做什么？它是一个智能语音设备—— 小天机器人。它是老师家小宝宝的智能玩伴，可以用来聊天、讲故事、放音乐、接受爸爸妈妈的语音消息。现在就让小天机器人给大家露一手吧。（展示小天机器人，让学生和其进行对话） 预设：生：小天，今天的天气怎么样？美国现在的总统是谁？帮我设计一个寒假永州旅游攻略…… 【设计意图】通过展示智能玩伴小天机器人，让学生体验并对其随机提问，激发学生的求知欲，引出主题，了解人工智能在日常生活、学习中的应用领域，并为后面机器人的展示做好铺垫。 环节二：了解人工智能 1.师:通过刚才对小天机器人的提问，同学们觉得小天机器人具有人工智能吗？（学生发表自己对人工智能的看法和认识） 2.师：人工智能是指对人的意识、思维的过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考，也可能超过人的智能。那么如何判断小天机器人是否具有人工智能呢？（展示图灵测试中经典的“人机对话”和 “人人对话”案例，如图2），请同学们思考，两段对话的回答对象是人还是机器？（学生回答问题） ( 图2 “人机对话”和 “人人对话”案例 ) 3.师：1950年，图灵在其论文《机器会思考吗？》中提出了一个测试方法：把测试者和被测试者（一个人和一台机器）隔开，测试者通过一些装置（如键盘）向被测试者随意提问。经过多轮测试后，如果有30% 的测试者不能确定被测试者是人还是机器，那么这台机器就通过了测试，被认为具有了人类人工智能。这就是著名的图灵测试。 4.师：人工智能60多年的发展之路并非一帆风顺，其间经历了两次高潮和低谷。但科学家们一直在追逐着“人工智能梦”，探索着广阔的科学世界。和前两次人工智能浪潮相比，第三次人工智能浪潮的最大特点是在相关领域表现出来的性能提升和效率优化，并开始在产业界发挥真正的价值。请同学们课后上网查找一下，人工智能在每次发展浪潮经历的主要事件。 6.师：人工智能不是一个独立封闭的智能科学体系，而是通过与其他领域的交叉结合融入社会发展的各个方面。在智能安防方面，一些监控的图像识别系统，识别准确率和速度早已经远远超过人类，能够轻松地辨认、标记和追踪监控的内容，为大家提供安全保障。在智能家居方面，随着人工智能浪潮席卷全球扫地机器人、智能电视机等智能家电产品早已走进千家万户。在自动驾驶方面，随着人工智能新型技术的发展，自动驾驶成为最吸引当今汽车企业的发展方向之一。国内外各大互联网巨头和汽车公司都投入到了自动驾驶技术的研发当中，在这次人工智能浪潮中，自动驾驶会有很大的应用空间。人工智能引领新一代物流技术发展，在物流行业产生巨大变革，如机器分拣早已大规模应用，无人送货也已成为现实，由此带来物流环节的优化和工作效率的提高。人工智能与教育融合发展，将教学变为大数据分析以及人工智能辅助的以学生为中心的个性化学习，为每个学生提供个性化、定制化的学习内容和方法。 【设计意图】学生通过思考来表达对人工智能的看法，并了解人工智能的概念和发展。通过参与图灵测试，对比思考,引发学生对“人机差异”和“机器智能性”等问题的思考。 环节三:分析人工智能 1.师:小天机器人相较于老师家大宝以前的语音玩伴火火兔是进了一大步，火火兔只能通过玩具身上的按钮来实现讲故事、放音乐等功能。但有些同学还是觉得小天机器人不够智能，不够聪明。你们觉得小天机器人不够智能的原因是什么呢? 预设：生:小天机器人需要反复唤醒，提问者音量要很大(听不清)。问复杂的一些问题理解不了,只能问关键词(听不懂)。有些问题回答不了或者回答得不理想(不会思考)。 2.师:买了小天机器人，老师还欣喜了几天。直到市面上出了这样一个机器人-百度智能家居小度机器人。(展示小度机器人,让学生和其进行对话) 预设：生:今天重大的国内新闻有哪些?播放今天火箭与湖人的NBA比赛…… 3.师:是不是很高大上,是不是更智能?那么百度小度机器人更智能的原因是什么? 预设：生:解决了小天机器人听不清听不懂的问题。和正常的人与人之间的对话差不多。 4.师:小度机器人解决了听不清听不懂的问题,其背后的技术原理是自然语言理解。自然语言理解是研究如何让计算机读懂人类语言的一门技术。关键的技术是语义分析。 （举例说明小度机器人自然语言理解技术优势)，人们现在外出都习惯用地图导航,一般的地图导航只能设置出发地和目的地，无法设置途径地或者其他更多需求，并且手动输人文字对行车也不安全。） （举例展示小度机器人设计出的几条推荐路线，如从学校出发去无锡东站接个朋友然后再去无锡火车站,请规划一条红绿灯少的、不堵车的路线） 5.师:解决了听不清听不懂的问题之后,接着要解决什么问题呢?也就是小度机器人更智能的另一个原因是什么? 预设：生:小度机器人脑子比较发达,会思考。 6.师:小度机器人背后有着强大的百度大脑,它和人脑很相似，不同部分有着不同的分工。可把它们比作“刘关张三兄弟”，缺一不可。刘备负责算法,关羽负责算力,张飞负责数据。刘备有谋略，运筹帷幄,要有一个好脑子。百度大脑模拟了人脑无数个神经元构成的网状结构--人工神经网络,模拟了人脑方便理解和记忆的知识结构图--知识图谱。关羽有着过五关斩六将的战斗力,负责计算能力。其背后靠的是百度自主研发的智能芯片--昆仑以及基于GPU的数十万台服务器。张飞负责招兵买马，从物联网、云平台以及百度自有的搜索引擎来收集数据，形成“千军万马”--大数据。呈现四个人工智能应用案例，让学生来回答“刘关张三兄弟”(算法、算力、数据)哪个兄弟出力最多?(学生回答问题) 7.体验与建构活动一:人机对话。访问一个有机器人客服的网站，如湖南省人民政府官网，与机器人客服进行聊天，验证机器人客服的智能性。 体验与建构活动二:模式识别。上网搜索并进入相关的图文转换和语音合成网站，尝试将包含文字的图片转换成文字；将转换得到的文字，在语音合成网站合成语音。 体验与建构活动三:机器翻译。利用翻译网网站或翻译软件将若干中文句子翻译成英语。在翻译的的过程中，尝试将机器翻译成的英语句子作为源语言再翻译成中文，还还可以尝试输入一些口语、俗语进行翻译，检验其翻译能力。 体验与建构活动四：人机对弈。2017 年5月，人工智能机器人AlphaGo战胜世界排名第一的围棋选手柯洁。目前，网络上有许多智能棋类游戏，如五子棋、围棋和象棋等。请进入相关网站，尝试同机器人进行棋艺比拼。 【设计意图】通过提问小天机器人不够智能的原因，引发学生进行思考。通过小天机器人和小度机器人的对比,引导学生分析小度机器人的技术优势(解决了小天机器人不够智能的问题)。通过举例和类比说明,学生能够理解自然语言理解和百度大脑两个重要技术原理并熟悉人工智能应用的基本过程和实现原理。通过即时练习的反馈，了解学生对人工智能应用的基本过程和实现原理的掌握情况。 环节四:总结人工智能 1.师:通过对两个机器人的分析，我们对人工智能有了初步的认识,现在用思维导图(如图)一起梳理一下吧。(学生总结回顾) 【设计意图】从学生的体验活动出发,以思维导图形式,引导学生回顾本节课的学习内容，了解人工智能的发展历程及其对应的技术支撑环境,并为后面反思人工智能环节做铺垫。 环节五:反思人工智能 1.师:未来我们将进人强人工智能阶段，比人更聪明的机器人会出现。那么同学们是悲观的呢，还是乐观的呢?该如何看待身边的人工智能?看完由斯皮尔伯格导演的《人工智能》电影简介之后,相信每位同学都会有不同的思考。（学生发表自己对未来人工智能的看法） 【设计意图】通过观看视频,引导学生探讨人工智能带来的一系列道德、伦理、隐私、安全等问题，理性地看待人工智能技术，担负起信息社会责任。 环节六:课后实践与探究 每3~5 位同学为一个小组，进行小组学习。列举人工智能技术的应用案例并进行分析，做好记录，形成小组的学习成果。 应用案例 所属领域 产生的影响 学科网（北京）股份有限公司 $$