内容正文:
第12课 结交朋友——初识人工智能 2课时
一、教学目标
(一)核心素养目标
1. 信息意识:感知人工智能在生活中的广泛应用,体会人工智能对生活、学习的影响,提升对新技术的敏感度与探究兴趣。
2. 计算思维:初步理解人工智能的核心技术原理(机器学习、机器视觉、自然语言处理等),能区分人工智能应用与普通自动化设备,形成对智能系统的初步认知。
3. 数字化学习与创新:能通过体验智能助手、分享案例等活动,主动探索人工智能的应用场景,尝试用简单指令与智能设备交互,提升数字化实践能力。
4. 信息社会责任:树立对人工智能的理性认知,了解人工智能的发展历程,形成正确的科技伦理观,学会安全、合理地使用智能工具。
(二)知识与技能目标
1. 了解人工智能的基本概念,能说出人工智能的典型应用场景(智能家居、智能交通、智能穿戴等)。
2. 初步认识人工智能的核心技术(机器学习、机器视觉、语音识别等),理解其基本原理。
3. 能通过智能助手完成简单交互,完成智能应用的分类与判断。
(三)过程与方法目标
1. 通过案例分享、小组讨论、实践体验,经历“感知-探究-理解-应用”的学习过程,提升合作探究能力。
2. 通过完成表格填写、测试设计等任务,掌握梳理信息、实践验证的学习方法。
(四)情感态度与价值观目标
1. 激发对人工智能的探究兴趣,感受科技发展的魅力,培养创新意识。
2. 树立理性看待人工智能的观念,养成正确使用智能工具的习惯。
二、教学重难点
(一)教学重点
1. 认识人工智能的典型应用,感受人工智能在生活中的作用。
2. 理解人工智能的基本概念,区分人工智能与普通自动化设备。
(二)教学难点
1. 初步理解人工智能核心技术(机器学习、机器视觉等)的基本原理。
2. 形成对人工智能的理性认知,树立正确的科技伦理观。
三、教学准备
1. 硬件:多媒体教室、智能手机(预装智能助手)、智能家居演示设备(可选)、投影设备。
2. 软件:PPT课件、智能助手(Siri/小爱同学/小度等)、识花类小程序、Not Hotdog演示视频。
3. 素材:科幻电影片段(《超能陆战队》《哆啦A梦》)、人工智能应用案例视频、课堂任务单。
4. 学具:学生课堂任务单(含分享表、测试表、判断题)。
四、教学过程
第1课时:初识人工智能——感知身边的智能应用
(一)情境导入,激发兴趣(5分钟)
1. 播放《超能陆战队》中大白互动的片段,提问:“视频中的大白是什么?它有哪些神奇的能力?”
2. 引导学生分享:“你还知道哪些人工智能相关的电影、动漫角色?”(如阿童木、机器猫等)
3. 引出课题:“这些科幻中的角色,正在一步步走进我们的生活。今天,我们就来认识这位新朋友——人工智能。”
(二)探究实践1:人工智能面面观(15分钟)
1. 虚拟世界分享会
组织学生结合表4-12-1,分组分享自己喜欢的人工智能相关故事情节,围绕“机器人的行为、与人类行为的区别”展开讨论。
示例分享:《超能陆战队》中大白为患者检查身体,能感知人类情绪、主动提供帮助;人类医生需要学习大量知识才能完成诊疗,而大白通过程序和数据实现智能服务。
2. 我心中的人工智能
引导学生用简单的语言或绘画,描述自己心中的人工智能,邀请学生分享作品,初步梳理学生对人工智能的认知。
(三)探究实践2:身边的人工智能(15分钟)
1. 智能手机里的智能
提问:“我们每天用的手机,为什么叫‘智能手机’?”引导学生思考手机中的智能应用。
结合图4-12-1,展示手机中的常用App,引导学生分类:哪些应用用到了人工智能技术?
结合表4-12-2,梳理智能手机中的人工智能应用类别:
类别 功能 熟悉的App
图像理解与美化 图像检索、自动美化 美图秀秀、识花君
新闻智能推送 根据喜好推送新闻 今日头条
智能搜索引擎 语音问答、智能推荐 百度、谷歌
智慧出行规划 路线规划、避拥堵 高德地图、百度地图
个性化购物 商品推荐 淘宝、京东
智能物流 货物安全分发 菜鸟
机器翻译应用 跨语言交流 有道翻译官
智能会话助理 语音对话、设备控制 Siri、小爱同学
2. 智能助手体验
介绍常见智能助手(Siri、小爱同学、小冰等),演示唤醒与对话操作。
引导学生完成表4-12-3的测试设计,预设指令、验证效果,初步体验自然语言处理技术。
(四)拓展延伸:人工智能的典型应用(5分钟)
1. 展示家用机器人、智能家居、智能交通、自动驾驶、智能穿戴设备的图片与案例,讲解:“人工智能不只是机器人,它已经融入了我们生活的方方面面。”
2. 提问:“你还在哪些地方见过人工智能?”引导学生联系生活,拓展认知。
(五)课堂小结(5分钟)
1. 梳理本节课知识点:人工智能的概念、身边的智能应用、智能助手体验。
2. 布置作业:观察生活中的人工智能应用,记录1-2个案例,下节课分享。
第2课时:探秘人工智能——理解技术与发展
(一)复习回顾,导入新课(5分钟)
1. 邀请学生分享课后观察到的人工智能应用,回顾上节课的知识点。
2. 提问:“这些智能设备为什么能‘看懂’‘听懂’‘思考’?背后藏着哪些技术?”引出本节课主题:探秘人工智能技术。
(二)探究实践3:人工智能核心技术(20分钟)
1. 机器学习与大数据
讲解:机器学习是人工智能的“大脑”,计算机通过大数据学习知识,就像人类通过学习掌握技能。
演示Not Hotdog App:展示计算机如何通过学习热狗的图像特征,识别“是不是热狗”,让学生直观理解机器学习原理。
2. 机器视觉
讲解:机器视觉是让计算机“看懂”世界的技术,就像人类的眼睛。
演示“识花君”小程序:拍摄花朵,自动识别种类,让学生体验机器视觉的应用;补充人脸识别、监控系统等案例。
3. 自然语言处理与语音识别
讲解:自然语言处理让计算机“听懂”人类语言,实现无障碍交流;语音识别与合成让人机对话成为可能。
演示实时语音翻译:将英文实时翻译成中文,用原声输出,让学生直观感受技术的魅力。
4. 机器人技术
讲解:机器人是多种人工智能技术的结合,能感知环境、做出行动,服务于医疗、排雷等领域。
展示手术机器人、排雷机器人的案例,拓展学生认知。
(三)探究实践4:辨析人工智能(10分钟)
1. 人工智能的概念
讲解人工智能的定义:“人工智能是根据对环境的感知,做出合理的行动,并获得收益的计算机程序”,结合图4-12-11,梳理完整人工智能系统的组成:看懂(机器视觉)、听懂(语音识别)、思考(机器学习)、运动(运动控制)。
2. 人工智能判断练习
引导学生完成 引导学生完成课本思考判断题,逐一分析:
① 带语音提示的全自动洗衣机:❌(仅预设程序,无自主感知与学习)
② 校园刷脸签到系统:✅(机器视觉、人脸识别,属于人工智能)
③ 能够做不同饭菜的智能电饭煲:❌(预设程序,无自主学习)
④ 扫描表情判定情绪:✅(机器视觉+机器学习,属于人工智能)
⑤ 声控灯操作:❌(仅声音触发,无语义理解)
⑥ 体感交互游戏:✅(动作识别、智能交互,属于人工智能)
⑦ 利用语音控制家用窗帘的开闭:✅(语音识别+智能控制,属于人工智能)
总结区分方法:是否具备“感知环境、自主学习、合理决策”的能力,是人工智能与普通自动化设备的核心区别。
(四)知识链接:人工智能的发展(3分钟)
1. 介绍图灵与图灵测试:讲解图灵测试的原理,让学生了解人工智能的检验标准。
2. 梳理人工智能的三次浪潮:
第一次(1956-1976):人工智能术语诞生,符号主义盛行,人机交互起步。
第二次(1976-2006):专家系统、人工神经网络兴起,语音识别等技术发展。
第三次(2006年至今):深度学习、大数据引领,人工智能在多领域取得突破,进入爆发期。
(五)课堂总结与升华(2分钟)
1. 梳理本节课知识点:人工智能核心技术、概念辨析、发展历程。
2. 升华主题:人工智能是人类的工具,我们要理性看待、合理使用,让人工智能更好地服务于生活。
六、板书设计
第12课 结交朋友——初识人工智能
第1课时
1. 身边的人工智能:智能手机、智能家居、智能交通、智能穿戴
2. 智能助手:语音交互、自然语言处理
3. 人工智能:能感知、会思考、可行动的计算机程序
第2课时
1. 核心技术:
机器学习(思考)+ 大数据
机器视觉(看懂)
语音识别/自然语言处理(听懂)
机器人(多技术融合)
2. 区分方法:是否具备自主感知、学习、决策能力
3. 发展历程:三次浪潮,从科幻走向现实
学科网(北京)股份有限公司
$