4.2.2 信息智能处理的方式PPT专用教学设计内容

身边的人工智能

设计日期：2019 年 5 月 20 日

教案名称

身边的人工智能

课时

1 年级

高一

一、教材内容分析

本课是天津市教研室主编的信息技术选修5《人工智能初步》模块第一单元的内容。这是人工智能的第一节课，对后面的课程有着引领的作用，教材内容主要涉及人工智能的含义、发展和应用领域，让学生们建立人工智能的概念。人工智能涉及的领域很多，本课让学生应用人工智能领域的小程序，在实践中全面理解人工智能的含义，再利用人工智能中最尖端、最有趣的部分之一——机器人，引发学生探索人工智能的兴趣和欲望。

二、学生分析

通过从电影和新闻报道等渠道，学生已经知道人工智能这一词汇，对于什么是人工智能也有着自己的看法，但对人工智能的真正概念比较模糊，教师需要引导学生深入探讨人工智能的含义以及主要应用领域，学会用一些人工智能的工具软件解决实际问题。

三、教学目标

1、知识与技能：

（1）理解人工智能的含义及发展历程

（2）了解人工智能的应用领域

（3）了解程序对人工智能的重要性

2、过程与方法：

（1）通过组织学生使用人工智能软件，并查找资料，使学生在实践的过程中对人工智能的含义有较全面的了解

（2）学会利用一些工具软件解决实际问题

3、情感、态度与价值观

（1）激发对人工智能的浓厚兴趣

（2）体会人工智能在生活中的作用和对未来生活的意义

（3）培养学生关注科技前沿动态、获取信息的素养

四、教学重点与难点

重点及难点：人工智能的含义、应用领域

为了突破难点，我找了大量人工智能应用的视频，学生通过亲眼目睹人工智能在各个领域中的应用，逐步理解人工智能，再通过让学生试用采用人工智能不同领域技术的小软件，加深对人工智能及其应用领域的了解。

五、教学策略

1．教学方法设计

本课是人工智能的第一节课，主要是让学生初步了解人工智能，重在体验、感悟、激发兴趣，内容比较浅显易懂，所以采用自主探究的方法，通过设计几个探究活动，让学生在体验的过程中初步体会人工智能，再通过学生之间、师生之间的讨论交流，对人工智能进行深入的探讨。

2．关于教-学流程和教-学活动的设计思路

本节主要分为六大部分：教学导入、知识讲解、人工智能的应用、分组学习讨论、乐高机器人探究、课堂总结。

本节基本教学流程采用如图所示

教学导入

↓

知识讲解

↓

人工智能的应用

↓

分组学习讨论

↓

乐高机器人探究

↓

课堂总结

教学设计示意图

六、教学环境及资源准备

设备：WIFI网络环境、智能手机、乐高机器人、教师机、服务器和投影仪

软件：百度明星脸、3D咕咕试衣间、智能英语、五子棋、乐高机器人程序设计软件

课件：PPT课件

资源：教学网站、与本节课任务有关的源程序、软件安装程序

七、教学过程

教学阶段及

所用时间

教师活动

学生活动

对学生学习过程的观察和考查

信息技术的应用

计算机的运算能力每隔18个月翻参与讨论，发表自己对人一倍，机器的能力越来越强，有工智能的想法

没有可能有一天机器具备了超越教学人类的智能？举例：GOOGLE

导入

AlphaGo VS李世石

围棋大战

（2分钟）

“机器能够思考吗？”

这个问题最早是由图灵提出的。后来这种研究发展成为一门学科——人工智能。

借助热点新闻，引发学生兴趣和思考

了解人工智能的历史由来

观察学生能否理解人工智能的概念

PPT，大屏幕

知识讲解

（5人工智能—制造人造机器或人造分钟）

系统，模仿人类智能活动，延伸人类智能

播放视频：GOOGLE自驾驶汽车

解释GOOGLE汽车使用的技术，利用传感器、GPS、电脑、机械装置听取新知，理解人工智能的概念

观看视频，思考自动驾驶的原理

了解GOOGLE采用的人工智能技术

将人工智能概念和汽车的实例结合起来，理解人工智能概念

模仿人类开车的行为

人工智能的技术已经在我们的生活中有很多应用，我们来试用几个小软件：

百度明星脸、3D咕咕试衣间、智能英语、五子棋

安装并试用软件，在使用过程中发现人工智能的应用领域

完成教学目标：理解人工智能的发展历程、了解人工智能的应用领域

人工智能的应用

（15请大家研究教学网站中的资料，分钟）

了解你所用的软件采用了人工智能哪个领域的技术

了解人工智能的应用领域：

百度明星脸：人脸识别（模式识别）

咕咕试衣间：虚拟现实

智能英语：语音识别（模式识别）

五子棋：人机对弈

PPT，大屏幕

学习网站，互联网

请大家在互联网上搜索一下，这上网查找人工智能的应用个领域还有哪些其他的具体应用

领域，相互交流所得

请大家根据学习的结果，填写教学网站中的人工智能应用表

填写表格，总结自己的学习成果

分组学习讨论

（8请每组同学根据表格交流讨论，分钟）

总结一下本组的学习成果

请每组派一位发言人，总结一下你们的研究成果

看别人的表格，与小组成员讨论

每组请一位同学发言，说明本组使用的软件、属于人工智能的什么研究领域、该领域的应用或者原理是什么

将具体应用与人工智能的研究领域结合起来，梳理知识，全面了解人工智能研究领域

PPT，大屏幕

学习网站

小结并引入下一内容：

人工智能还有很多研究领域。

这些研究领域的技术进步，又推进了人工智能的研究进程，使人工智能的研究从赋予机器智能向着发明智能机器发展。

目前世界上对人工智能机器的研究发展到什么程度了？请大家看一段视频：

播放机器人ASIMO的视频

了解人工智能的研究领域及发展现状。

观看ASIMO的表演，对照前面学习的人工智能应用领域，思考ASIMO应用了哪些人工智能技术。

了解人工智能机器的最前沿信息

老师今天给大家带了一个机器人。

展示乐高机器人功能：走到桌边会停下

乐高机器人探究

（10分）

分析乐高机器人模仿人类到桌边停下的原理，讲解人工智能模仿人类智能的原理。

指出程序是机器人的灵魂。

人类

眼睛看

机器人

人工智能

传感器

感知能力

看机器人，思考为什么它到桌边会停下

进一步理解人工智能的含义，理解程序对人工智能的重要性

PPT，大屏幕

乐高机器人

结合视频和机器人，了解人工智能是如何模仿人类智能的，理解程序对人工智能的重要性

大脑判断

主控系统

思维能力

停下脚步

机械装置

行为能力

试用乐高机器人，试着编写简单程序

给每组学生发一个乐高机器人，带领学生试用机器人，并完善它的程序

人工智能在我们生活中已经有越来越多的应用。

播放视频：各行业人工智能机器的应用

观看视频，与本节所学知识相互印证

了解人工智能前沿信息

请同学畅想一下未来人工智能会对我们的生活产生何种影响

讲自己对未来人工智能发展的看法

看视频，对未来生活的展望

引导学生思考未来人工智能发展趋势

提升学生的学习热情，延续学习的动力

PPT，大屏幕

课堂总结

播放视频：人工智能未来科技

（5这是对未来生活的美好展望，要分钟）

实现这些理想，还要靠同学们的创造力和不懈努力。

八、关键环节提炼

（1）教学导入

直接提出问题，引导学生思考，引发兴趣。

（2）知识讲解

使用GOOGLE公司生产的自驾驶汽车为例，讲解人工智能的概念、发展。

（3）人工智能的应用

提供4个软件让学生试用，试用过后，学习教学网站上的资料，查找该软件用了人工智能什么领域的技术，这个领域还有哪些具体应用。

（4）分组学习讨论

填写网站上的表格，小组讨论交流意见，补充知识。

每组请一位发言人解释小组学习成果。

（5）乐高机器人探究

指出人工智能的终极目标：智能机器。让学生试用乐高机器人并为其编程，了解程序对人工智能的重要性。

（6）课堂总结

放视频让学生了解人工智能的前沿信息，对未来人工智能提出畅想。

九、教学反思

人工智能对于学生来说，在字面上容易理解，但是对实际概念掌握不清，这是因为人工智能是一门综合性很强的学科，研究领域很广，而且人工智能给人感觉很高端，距离生活很远。本课采用让学生使用人工智能软件的方式，拉近了人工智能和学生的距离，让学生在实际应用的过程中，了解人工智能的应用领域和含义。机器人是本课的亮点，学生对它十分感兴趣，用机器人讲解人工智能，把枯燥的知识用学生极度感兴趣的方式讲解清楚，是本课的特色。