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信息技術(shù)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生信息技術(shù)學(xué)科核心素養(yǎng)的基本途徑。所以在教學(xué)中要緊緊圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)，凸顯“學(xué)主教從、以學(xué)定教、先學(xué)后教”的專業(yè)路徑，把項目整合于課堂教學(xué)中，重構(gòu)教學(xué)組織方式，創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生開展項目學(xué)習(xí)的數(shù)字化環(huán)境、資源和條件，引導(dǎo)學(xué)生在數(shù)字化學(xué)習(xí)的過程中，領(lǐng)悟數(shù)字化環(huán)境對個人發(fā)展的影響，養(yǎng)成終身學(xué)習(xí)的習(xí)慣。
一、說教材
《認識人工智能》是人教版高中信息技術(shù)必修一第四章第一節(jié)的內(nèi)容，這是人工智能的第一節(jié)課，本節(jié)主要內(nèi)容通過對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(yīng)用潛力，認識人工智能在信息社會中的重要作用，體驗中感受人工智能的魅力，客觀認識人工智能對社會的發(fā)展的影響，為后續(xù)學(xué)習(xí)有關(guān)人工智能其他知識起到奠基作用。
教學(xué)目標：
1.通過學(xué)習(xí)，學(xué)生可以描述人工智能的概念與基本特征;了解人工智能的發(fā)展歷程與趨勢;
2.客觀認識人工智能對社會發(fā)展的影響，體驗常見的人工智能技術(shù)，體會人工智能帶給人類的便捷服務(wù)，感受人工智能的魅力同時培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。
3.通過合作探究，知道我國在人工智能領(lǐng)域取得的重要進展，培養(yǎng)學(xué)生利用智能平臺提供的智能工具解決問題的能力。
教學(xué)重點：了解人工智能的含義，能簡單描述人工智能的概念與基本特征。
教學(xué)難點：理解人工智能的概念;客觀認識人工智能的本質(zhì)特征;學(xué)會辯證地思考問題。
二、說學(xué)情
本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)對象是高中學(xué)生，他們已經(jīng)具備了一定的邏輯思維、分析問題和表達思想等能力，能夠在教師提示和指導(dǎo)后，進行自主探究學(xué)習(xí)，也可以進行小組合作學(xué)習(xí)，但對知識思考、歸納、提煉等還需要提高，所以在激發(fā)學(xué)生探究能力的同時，給予一定的指導(dǎo)是非常有必要的。
三、說教法
根據(jù)本課的教學(xué)重點和難點，我采用的教學(xué)方法是講授法、演示法、任務(wù)驅(qū)動法和小組協(xié)作學(xué)習(xí)等。合理選用多媒體課件，動畫演示及采取聲、像、圖、文結(jié)合的方法，使抽象的問題變得更直觀，利用提問引導(dǎo)法啟發(fā)誘導(dǎo)學(xué)生，鼓勵學(xué)生自覺主動地去分析問題、解決問題。
四、說教學(xué)過程
(一)新課導(dǎo)入
為了激發(fā)學(xué)生興趣，利用人工智能與生活相結(jié)合的原則，在課程開始前，我會利用游戲?qū)氲姆绞剑盒∶灼煜碌恼Z音交互引擎叫做“小愛同學(xué)”，現(xiàn)在“小愛同學(xué)”想和大家玩一個小游戲，請同學(xué)們依次和“小愛同學(xué)”聊天，通過我們回答“是”或者“不是”來讓她猜我們心中所想的人物。由“小愛同學(xué)”成功猜出“袁隆平”爺爺為導(dǎo)線，請學(xué)生思考“小愛同學(xué)”為什么能夠和我們?nèi)祟愡M行溝通，由此引出課題《認識人工智能》。
(二)新課講授
1.人工智能的產(chǎn)生與發(fā)展
“小愛同學(xué)”的全名實際上是人工智能語音交互引擎，智聯(lián)萬物的AI虛擬助理，由此讓學(xué)生了解到今天學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容是人工智能，接下來出示人機博弈著名的“三盤棋”的案例，通過人機博弈過程，鼓勵學(xué)生用五分鐘的時間以自主探究的方式上網(wǎng)查找這三次人機對弈的差別同時想一想計算機是如何進行“思考”的?結(jié)合學(xué)生的回答，我會總結(jié)“三盤對弈”掀起了人工智能發(fā)展的三次高潮：第一款國際跳棋程序中使用的“機器學(xué)習(xí)”概念，至今仍然對人工智能程序設(shè)計有著重要的影響;到了1997年深藍將知識庫結(jié)合搜索等機器學(xué)習(xí)算法引人人工智能，讓機器從數(shù)據(jù)中進行學(xué)習(xí)，獲得知識;2016年阿爾法圍棋程序與圍棋世界冠軍對弈中獲勝，推動了深度學(xué)習(xí)作為人工智能繼續(xù)前進的核心技術(shù)。在此基礎(chǔ)上我會追問，什么是人工智能呢?在學(xué)生總結(jié)出人工智能是利用數(shù)字計算機或者數(shù)字計算機控制的機器模擬、延伸和擴展人的智能，感知環(huán)境、獲取知識并使用知識獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)后，我會繼續(xù)出示圖靈測試與人工智能這個案例，而后我會引導(dǎo)學(xué)生以小組合作的方式討論圖靈測試能否判斷出機器是否具有智能，并說明理由。在學(xué)生思考后由于學(xué)生的想法不統(tǒng)一，我會進行總結(jié)：其實進行多次測試后，如果機器讓平均每個參與者做出超過30%的誤判，那么這臺機器就通過了測試，并被認為是具有人類智能的。繼而我會引出我國在人工智能領(lǐng)域的重要進展，并講解吳文俊院士就提出了幾何定理證明的“吳氏方法”，對人工智能的理論研究做出了巨大的貢獻。利用人機博弈這一人工智能經(jīng)典領(lǐng)域的發(fā)展過程，引導(dǎo)學(xué)生感受人工智能對人們生活的影響。通過提出問題，培養(yǎng)學(xué)生主動思考的能力。
2.感受人工智能的魅力
了解了人工智能的理論知識之后，引導(dǎo)學(xué)生通過分組討論的形式完成三個體驗任務(wù)分別是移動應(yīng)用程序百度地圖、百度識圖以及百度翻譯，感受一下機器的智能體現(xiàn)在哪，智能又能達到哪個程度呢?在探究之前我會給予小提示：我們可以人機交互、圖像識別與生物特征識別、自然語言處理、機器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)等方面來思考。而后師生總結(jié)出移動應(yīng)用程序“百度地圖”，是利用語音識別技術(shù)，百度識圖是利用了圖像識別，而后我會補充說明圖像識別技術(shù)也是是人工智能技術(shù)的一個重要領(lǐng)域，而生物特征識別技術(shù)是在圖像識別基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是利用生物特征比如指紋簽到、虹膜和人臉等可以進行識別。自然語言處理技術(shù)主要研究包括機器翻譯、語義理解(機器閱讀理解)和問答系統(tǒng)等。除此之外，人工智能在生活中應(yīng)用廣泛，也要歸功于機器學(xué)習(xí)技術(shù)。通過講解，幫助學(xué)生更清晰地認識人工智能技術(shù)的主要發(fā)展階段。通過親身體驗活動，使學(xué)生對人工智能這一概念的理解更為立體，讓學(xué)生學(xué)會使用智能工具解決生活與學(xué)習(xí)中所遇到的實際問題，營造交流與評價的良好氛圍。
(三)鞏固練習(xí)
在鞏固階段，我會鼓勵學(xué)生小組討論并填寫人工智能與人類智能在解決相關(guān)問題時的優(yōu)點和缺點。寫完之后發(fā)送到教師機前對比，通過對比、交流和探討，進一步加深學(xué)生對人工智能的認識與理解，學(xué)生能夠?qū)W會評價智能工具處理信息的優(yōu)劣，客觀認識人工智能的本質(zhì)特征。學(xué)會辯證地思考問題，形成科學(xué)素養(yǎng)。
(四)學(xué)生小結(jié)
到了小結(jié)環(huán)節(jié)，我會鼓勵學(xué)生總結(jié)本節(jié)知識點：人工智能的含義以及在信息社會中的應(yīng)用。隨后我會強調(diào)：所以我們要正確利用人工智能，在實例體驗中感受人工智能的魅力，客觀認識人工智能對社會發(fā)展的影響。利用學(xué)生小結(jié)可以促使學(xué)生將知識內(nèi)化，并進行能力遷移，進一步提高學(xué)生解決問題的能力。
(五)課后拓展
課后拓展中我會引導(dǎo)學(xué)生體驗人工智能小游戲，探究設(shè)計思路，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程的興趣。
五、說板書設(shè)計
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