資源簡介

第8課 《人工智能中的算法》教學設計
【課標內容要求】
通過對比不同的人工智能應用場景，初步了解人工智能中的搜索、推理、預測和機器學習等不同實現方法。
【教學內容分析】
本課選自浙教版《信息科技》八年級下冊第二單元《智能技術初體驗》，本單元在教學中適合進行整體規劃設計，滲透大單元教學理念。第二單元共6課，在第一單元認識人工智能的基礎上更進一步體驗與學習人工智能的相關知識，本課是單元的第4課，學生已經學習了語音識別技術、語音合成技術、圖像識別技術，本課將開始進一步深入探討與學習關于人工智能中的算法——搜索、推理和預測，了解它們在人工智能中的應用，體會人工智能的高效與便捷，為后續學習和理解機器學習的原理和利用人工智能技術進行創意設計打下堅實基礎。
【教學目標】
1. 通過對數字華容道、災害性天氣預報專家系統、氣象預報系統案例的體驗與分析，初步了解搜索、推理和預測在人工智能中的預測。
2. 通過對比傳統方式處理同類問題的效果，體會人工智能的高效便捷。
重點：了解人工智能中的搜索、推理、預測算法，體會人工智能的高效便捷。
難點：理解人工智能中的搜索、推理、預測算法
【核心素養指向】
認識到人工智能對社會發展的影響，善于使用信息科技解決學習和生活中的問題。
能在真實情境中發現問題，提取問題的基本特征，對問題進行抽象、分解、建模，制訂解決方案。
能依托網絡平臺、智能工具開展遠程學習、小組交流、協同創新等活動。
【學情分析】
本課的學習對象是八年級的學生，學生有信息科技學習基礎，八上也已經學過數據的加密和解密，初步學過Python編程，能運行或簡單修改調試代碼，知道算法的概念，但還沒有系統學習過算法。
根據八年級學生的認知特點，合格年齡段的學生對新識充滿好奇，有很強的求知欲與好勝心，對對問題的深入理解認識還缺乏探究的欲望。對于抽象的算法還難以理解，因此需要設計深入淺出的活動引導學生實踐，增加體驗感，從“感知”到“內化”到“應用”。
【設計構想】
本課的教學評價采用過程性評價和終結性評價相結合的方式。圍繞學習目標，合理設計評價問題，如過程性評價：課堂激勵：對于在課堂上積極發言，成功分享自我經驗想法的學生進行表揚。終結性評價：對學生上交作業的課后批改與反饋。
【教學環境及資源準備】
網絡教室，信息科技學習平臺
【教學活動設計】
學習任務 （各環節） 學習過程 設計意圖（寫出一個環節的設計意圖，包括：本環節學生學習情況的檢測，核心素養的滲透，重難點的落實） 用時（單位：分鐘）
教師活動 學生活動
新課導入 布置任務：引導學生完成三個程序體驗 數字華容道 災害性天氣預報專家系統 氣象預報系統 初步感知，完成三個體驗程序，并按操作要求線上完成“程序體驗完成情況”表 讓學生通過體驗程序，初步感受不同主題的算法。 通過簡單的WPS協作表格記錄學生的體驗進度，利于教師時間的把控。 鼓勵在課堂上積極發言，成功分享自我經驗想法的學生。 6分鐘
探究與學習 一、“搜索”算法 引導學生理解“搜索”。 引導學生分析“搜索”的方法。 分析“搜索”的分類。 盲目搜索 啟發式搜索 “推理”算法 引導學生理解“推理”。 模擬人類的思維活動，是人工智能研究方向之一 介紹“專家系統” 人—機交互界面+知識庫+推理機（核心：推理機制） 布置操作任務 修改代碼，嘗試得出不同的推理結論。 “預測”算法 引導學生理解“預測”算法。 介紹“回歸分析” 布置操作任務 修改代碼中的“數據”，嘗試畫出氣息要素和平均氣溫之間的關系。 理解“搜索”人工智能算法 協作完成其余九宮格盤面的擴展。 理解“推理”。完成推理挑戰 了解“推理”算法的重要應用 依照任務單，完成代碼的修改，調試程序，觀察不同推理結論。 理解“預測” 了解“預測”的一種重要技術—回歸分析 依照任務單完成代碼修改，調試運行，觀察輸出結果。 讓學生了解、分析、操作三種算法，層層推進，利用理解。 操作任務的設計從生活實際出發，由淺及深，幫助學生理解算法 鼓勵學生思考并能提出自己的疑問。 10分鐘 10分鐘 10分鐘
總結 分享點評學生對本課的總結 回顧并總結共苦新知 學生分享本課知識 理解并鞏固新知識 4分鐘

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