内容正文:
第二单元 人工智能的应用与挑战单元测试
一、单元测试
(一)命题目的
通过测试诊断学生对智能机器人知识的掌握程度,检验核心素养(信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任)的落地情况,为后续教学调整提供依据,助力学生查漏补缺、深化理解。
(二)单元测试框架
考查内容
认知水平维度(用 “√” 勾选)
其他考量
大观念
记忆
理解
应用
分析
评价
创造
题型
核心素养
评分标准
智能机器人基础认知
√
√
选择、 判断
信息意识
准确识别概念、分类,表述清晰得满分,错 1 个要点扣相应分
机器人系统与协作
√
√
√
简答、 分析
计算思维
能拆解系统、说明协同逻辑,逻辑清晰、要点完整得满分,缺漏要点酌情扣分
机器人技术应用
√
√
√
案例分析、设计
数字化学习与创新
能结合实例分析技术应用、设计功能方案,方案合理、分析到位得满分,不合理处酌情扣分
机器人安全与伦理
√
√
√
论述、 实践
信息社会责任
能辩证讨论、提出合理建议,观点明确、论证充分得满分,逻辑不清酌情扣分
测试时间:60 分钟
80分
(三)题目设计
一、选择题(每题 3 分,共 15 分)
1.以下属于服务型智能机器人的是( )
A. 工业焊接机器人
B. 消防灭火机器人
C. 餐厅送餐机器人
D. 太空探测机器人
2.智能机器人感知外界环境信息,主要依靠( )
A. 控制系统
B. 感知系统(传感器等)
C. 机械结构
D. 执行机构
3.利用图像识别技术,智能机器人不能实现的功能是( )
A. 识别校园访客身份
B. 判断同学面部表情
C. 自动编写编程代码
D. 检测教室地面垃圾
4.设计 “校园导览机器人” 时,优先考虑的需求是( )
A. 机器人外观是否炫酷
B. 能否连接校园无线网络
C. 能否精准识别访客问题并规划路线
D. 机器人运动速度快慢
5.关于智能机器人应用的伦理问题,合理观点是( )
A. 机器人收集的人脸数据可随意用于商业宣传
B. 为提高效率,机器人可完全替代教师教学
C. 机器人服务应保障用户数据隐私与公平性
D. 智能机器人不会产生任何安全与伦理风险
二、判断题(每题 2 分,共 10 分)
1.智能机器人必须具备人工智能技术才能称为“智能”。( )
2.扫地机器人的控制系统,主要作用是控制机械臂精准抓取垃圾。( )
3.利用语音识别技术,智能机器人可以听懂不同语言的指令并回应。( )
4.设计智能机器人时,不需要考虑用户隐私保护,功能实现最重要。( )
5.智能机器人的 “大脑”(控制系统),能独立完成所有任务,无需与其他系统协作。(
三、简答题(每题 8 分,共 24 分)
1.简述智能机器人 “感知系统、控制系统、执行系统” 的协同工作流程,以 “机器人避障” 为例说明。
2.列举两种人工智能技术在智能机器人中的应用场景,并说明技术作用。
3.智能机器人在校园服务中,可能面临哪些数据安全风险?简要说明应对措施。
四、实践与分析题(共 31 分)
1.学校计划引入“智能图书馆机器人”,负责图书整理、读者引导。请设计该机器人的2项核心功能,说明实现功能需用到的人工智能技术及理由。(15 分)
2.某同学认为“智能机器人越智能越好,不需要考虑伦理限制”,结合本单元知识,写一篇 150 字左右的反驳短文。(16 分)
参考答案
1、 选择题
1.答案:C
解析:考查对智能机器人分类的记忆与理解,服务型机器人侧重为生活服务,送餐机器人符合;A 是工业型,B、D 是特种型。
2.答案:B
解析:考查对机器人系统功能的理解,感知系统负责采集环境信息,传感器是核心;A 是处理指令,C 是物理支撑,D 是执行动作。
3.答案:C
解析:考查对人工智能技术应用的分析,图像识别处理视觉信息,A、B、D 均涉及;C 是编程思维,靠算法与编程实现,非图像识别。
4.答案:C
解析:考查对机器人设计需求的应用与分析,导览核心是服务功能,C 是关键需求;A、D 是次要外观、性能,B 是功能实现基础但非优先需求。
5.答案:C
解析:考查对机器人安全与伦理的评价,C 符合信息社会责任;A 侵犯隐私,B 忽略教育人文性,D 与实际风险矛盾。
二、判断题
1.答案:√
解析:理解智能机器人的核心特征,人工智能是实现“智能”交互、决策的关键。
2.答案:×
解析:考查对控制系统功能的理解,扫地机器人无机械臂,控制系统是规划路径、控制清洁动作。
3.答案:√
解析:分析语音识别技术的应用,支持多语言交互是常见功能。
4.答案:×
解析:强调信息社会责任,设计需兼顾功能与隐私、伦理。
5.答案:×
解析:理解机器人系统协同性,需感知、执行等系统配合,控制系统需数据交互。
三、简答题
1.参考答案:
感知系统(如红外、视觉传感器)检测到障碍物(2分)→ 信号传输至控制系统,分析障碍物距离、位置,规划绕行路径(3分)→ 控制系统指令传递给执行系统(如电机、轮子),驱动机器人改变方向避障(3分)。
评分标准:流程清晰,涵盖 “感知 - 控制 - 执行” 环节,结合避障实例说明,缺1环节扣 2 分。
2.参考答案:
图像识别:校园安防机器人识别陌生人脸(2分),作用是判断是否为授权人员,保障校园安全(2分);
自然语言处理:问答机器人与同学对话答疑(2分),作用是理解问题语义,生成并反馈准确回答(2分)。
评分标准:每种技术需明确场景 + 作用,缺1要素扣2分,技术与场景不匹配不得分。
3.参考答案:
风险:人脸数据泄露、用户对话内容被窃取、机器人系统被黑客入侵(3分,答出2点即可 );
措施:采用加密算法存储数据、定期更新系统安全补丁、设置访问权限(3分,答出2点即可);
评分标准:风险、措施各答出2点及以上,表述清晰得满分,缺1点扣2分。
四、实践与分析题
1.示例答案:
功能 1:图书定位导航(2分)。技术:图像识别(2分)。理由:通过识别图书封面、 shelf 标签,结合图书馆地图数据,为读者规划找书路径(3分);
功能 2:读者咨询问答(2分)。技术:自然语言处理(2分)。理由:理解读者关于图书位置、借阅规则等问题,检索知识库并生成回答(4分)。
评分标准:功能合理(与图书馆场景适配)得2分/项;技术匹配(图像识别、NLP 等)得 2 分/项;理由充分(说明技术如何支撑功能)得3 - 4分/项,逻辑不清、匹配度差酌情扣分。
2.示例答案:
智能机器人发展需兼顾智能与伦理(3分)。过度智能可能导致隐私泄露(如
人脸数据滥用)、岗位冲击(替代教师忽略人文关怀)(6分)。应通过技术规范(加密数据、限定功能边界)、伦理教育保障安全与公平(5分),让机器人“智能”更有温度(2分)。
评分标准:观点明确(反对原观点)得3分;列举2条及以上伦理风险(隐私、人文等)得 6分;提出合理应对措施(技术、管理等)得5分;语言流畅、逻辑清晰得2分,不足150 字或逻辑混乱酌情扣分。
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