資源簡介

走進人工智能時代
教 案
一、教學基本信息
學科 信息技術 授課老師
課題 走進人工智能時代 授課年級 高一
教材 普通高中教科書 信息技術 必修1 數據與計算 （粵教版）
課型 新授課 復習課 學科實踐活動課 其他
二、教學分析
教材分析 本節選自廣東教育出版社《信息技術必修一 數據與計算》的第六章“人工智能”，主要包括認識人工智能，人工智能的誕生與發展、人工智能的應用等內容。 本節課的課標要求是通過人工智能典型案例的剖析，了解智能信息處理的巨大進步和應用潛力，認識人工智能在信息社會的重要作用。
學情分析 學生在日常生活中已經接觸到了一些人工智能的應用，如語音識別、智能推薦等，但對其背后的原理和技術了解不多。此外，由于人工智能涉及較多專業術語和概念，學生在學習過程中可能會感到一定的難度。因此，在教學中需要注重與學生的生活實際相結合，通過具體的案例和實踐活動激發學生的學習興趣，同時用通俗易懂的語言解釋專業術語和概念。
三、教學目標及重難點
教學目標 1、了解人工智能的基本概念、誕生背景和發展歷程； 2、掌握人工智能的主要應用領域和關鍵技術； 3、掌握人臉識別技術的概念以及人臉識別的過程； 4、通過對生活中常見問題和智能機器人的對比探究，產生對科技前沿的興趣，體會人工智能技術的魅力； 5、能夠客觀認識人工智能技術對社會發展的影響，形成正確的科學技術應用觀。
教學重點 1、人工智能的基本概念、誕生與發展； 2、人臉識別技術的概念與過程； 3、人工智能的誕生與發展； 4、人工智能在各行各業的作用。
教學難點 1、人臉識別技術的識別過程； 2、正確認識人工智能，形成積極、安全使用人工智能技術的觀念。
四、教學策略
設計思路 教學方法：講述法、討論法和情景教學法。 本節課的教學設計為“視頻導入-引入人工智能概念-技術探討-人臉識別技術剖析-人工智能誕生與發展-人工智能應用-正確認識/使用人工智能”，通過多個環節的學習活動，引導學生逐步深入理解和掌握人工智能的相關知識。
五、教學過程
教學環節 教學過程與內容 學生活動 設計意圖
導入情景 教師通過電影《超能陸戰隊》片段的視頻引入課程，吸引學生的注意力和興趣，從而引出本節課的主題--《走進人工智能時代》 師：相信大家看完視頻也想擁有一個像大白一樣的機器人，但是很可惜目前的技術水平還達不到，但是只要我們認真學習人工智能技術，遲早我們也能設計出屬于自己的大白。接下來就讓我們一起進入今天的學習吧。 學生觀看視頻 通過視頻使學生注意力集中到課堂上，并且引發學生對于本節課的興趣
問題探究、概念講解 教師提問：那什么是人工智能呢？請同學們結合剛才所看的視頻片段說一說你對人工智能的理解。 （學生回答后）師：通俗來說，人工智能就是讓機器像人類一樣--能夠看懂/聽懂/運動和思考。 教師講解人工智能的概念：人工智能，簡稱AI，是計算機科學的一個分支，是研究計算機模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規劃等）的學科。 學生回答老師提問，并認真聽講。 讓學生了解什么是人工智能。
人工智能的常見技術以及生活中人工智能能聽/說/看/思考的例子 1.教師講解人工智能看見的技術：語音識別/語音合成/語義識別/圖像識別等。 2/教師引導學生分析人工智能能能聽/說/看/思考的例子。并讓學生觀看數字01人工機器人的視頻。 仔細聽講； 思考并回答人工智能能聽/說/看/思考的例子； 觀看視頻，感受人工智能的發展。 解讀人工智能應用背后的技術，培養學生的發散思維、吸引學生的學習興趣。
剖析人工智能中的人臉識別技術 教師引導學生分析人類識別人臉的過程 教師講解人臉識別技術的概念和人臉識別的過程。 人臉識別技術：通過計算機利用每人所固有的人臉特征來進行個人身份識別認證的技術。 3.請同學們思考影響人臉識別成功率的因素以及人臉識別是否可靠。 1.認真聽講； 2.思考并回答影響人臉識別成功率的因素以及人臉識別是否可靠。 體會和學習人工智能典型技術
人工智能的誕生與發展 1.教師帶領學生梳理人工智能的發展史； 2.在人工智能發展史中，要了解兩位貢獻巨大的科學家-圖靈和馮諾依曼； 3.圖靈測試講解；讓同學們思考如果你去參加圖靈測試，你會問什么問題來區分人和AI呢？ 4.人工智能發展歷程中典型事件的概述。 學生仔細聽講，思考并回答老師提出的問題。 逐步引導學生理解人工智能的誕生與發展
人工智能的應用 智能家居： 提問學生所知道的智能家居技術，比如小度等 智能教育： 技術：自然語言處理；語音識別技術。 功能：計算機模擬教師教學的經驗和方法，對學生實施一對一教學；實時跟蹤、記錄和分析學習者的學習過程與結果；為學習者選擇合適的學習資源，制定個性化的學習方案 智能交通： 智能交通系統（Intelligent Traffic System,ITS），是通信、信息和控制技術在交通系統中集成應用的產物。 智能安防： 智能安防技術是一種利用人工智能對視頻、圖像進行存儲和分析，從中識別安全隱患并對其進行處理的技術。 智能安防能夠通過機器實現智能判斷，從而盡可能實現實時的安全防范和處理。 智能醫療： 智能醫療在輔助診療、疾病預測、醫療影像輔助診斷、藥物開發等方面發揮了重要作用。在輔助診療方面，通過人工智能技術可以有效提高醫護人員的工作效率，提升一線全科醫生的診斷治療水平。 智能物流： 智能物流就是利用條形碼、射頻識別技術、傳感器、全球定位系統等方面優化改善運輸、倉儲、配送裝卸等物流業基本活動，同時也在嘗試使用智能搜索、推理規劃、計算機視覺以及智能機器人等技術，實現貨物運輸過程的自動化運作和高效率優化管理，提高物流效率。 思考人工智能在我們生活中的應用。 讓學生了解人工智能的幾大應用，用貼近生活的人工智能讓學生感受到人工智能就在我們身邊。
總結討論：人工智能是否能取代人類？ 1.教師：人工智能的發展如此迅速，未來，人工智能是否可以取代人類？ 要求：1.前后四人為一小組，２分鐘討論形成本組的觀點，確定小組發言人； 2.通過視頻讓同學們知道人工智能雖然讓我們的生活更便捷、更舒適， 同時也能夠節約能源，但但是目前的技術仍需進一步研究，人工智能應用尚屬于初級階段，我們不能夠過度依賴人工智能。在享受人工智能給我們帶來便利的同時也要思考人工智能給我們帶來的風險。 小組討論，給出觀點。辯證地去對待AI，思考人工智能人工智能給我們帶來的風險，在使用人工智能的時候要遵紀守法，從我做起。 培養學生的信息社會責任。
六、教學總結及反思
《走進人工智能時代》的教學活動已經圓滿結束。通過本次課程，學生們對人工智能有了更為深入的了解和認識，從基本概念、發展歷程到實際應用，學生們的知識結構得到了有效的拓展和豐富。以下是對本次教學活動的總結和反思： 教學成果 1.知識掌握：學生們成功理解了人工智能的基本概念、發展歷程和關鍵技術，特別是人臉識別技術的原理和應用，這為他們日后深入學習相關領域奠定了堅實的基礎。 2.興趣激發：通過觀看視頻和案例分析，學生們對人工智能產生了濃厚的興趣，特別是在討論人工智能在生活中的應用時，學生們積極參與，展現出了強烈的求知欲。 思辨能力：在總結討論環節中，學生們能夠辯證地看待人工智能，認識到技術進步帶來的便利和潛在風險，這有助于他們形成全面的科技觀。 教學反思 1.教學方法：講述法、討論法和情景教學法的結合使用，有效地提高了課堂的互動性和學生的參與度。未來可以考慮引入更多互動式學習工具，如在線模擬、編程體驗等，以進一步提高學生的實踐能力。 2.內容深度：雖然課程內容覆蓋了人工智能的多個方面，但在某些技術細節的深入講解上仍有待加強。后續教學中，可以通過引入更多實例和實驗，幫助學生更好地理解復雜的技術原理。 3.學生差異：在教學過程中發現，不同學生對人工智能的接受程度和興趣點存在差異。因此，未來的教學設計應更加注重個性化教學，針對不同學生的需求和興趣進行適當的調整。 4.價值觀引導：在討論人工智能是否能取代人類的問題時，學生們展現出了較為成熟的思考。這表明，通過教學活動引導學生形成正確的科技倫理觀和社會責任意識是十分必要的。 后續改進措施 1.增加實踐環節：在未來的教學中，增加編程實踐、模擬實驗等環節，讓學生通過動手操作更直觀地理解人工智能的工作原理。 2.個性化教學：根據學生的學習進度和興趣點，提供差異化的教學資源和輔導，以滿足不同學生的學習需求。 3.跨學科融合：嘗試將人工智能與其他學科如數學、物理等相結合，開展跨學科的項目學習，培養學生的綜合素質。 4.持續跟蹤與反饋：建立學生學習檔案，定期收集學生的學習反饋，及時調整教學策略，確保教學效果的持續優化。

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