8.1 認識人工智能 教案

生疏人工智能課題：生疏人工智能（第8章第1節(jié)第1課時）一、教材分析本課是第8章第1節(jié)第1課時，是人工智能模塊學(xué)習的起始課，對生疏人工智能的全局與本質(zhì)有著舉足輕重的作用。教材首先介紹了人工智能的含義及進展歷程，然后介紹人工智能關(guān)鍵技術(shù)及其與人類智能的區(qū)分，旨在掛念同學(xué)系統(tǒng)、宏觀地了解人工智能的豐富內(nèi)涵以及人工智能進展中每個階段的技術(shù)特點，激發(fā)同學(xué)對人工智能技術(shù)探究的熱忱，為后續(xù)進一步了解人工智能的應(yīng)用與創(chuàng)新設(shè)計做預(yù)備。由于技術(shù)史關(guān)注的是人和事，本課的學(xué)習為學(xué)科素養(yǎng)的落地，特殊是信息意識、信息社會責任意識等素養(yǎng)養(yǎng)成供應(yīng)了極為豐富的教學(xué)資源。二、學(xué)情分析學(xué)校同學(xué)對新技術(shù)、新事物古怪???心強，具備良好的信息獵取、加工、處理等力量，大部分同學(xué)有有意或無意地使用過手機人工智能APP應(yīng)用軟件的經(jīng)受，隨著人工智能在生活生產(chǎn)領(lǐng)域的不斷應(yīng)用，他們對人工智能并不生疏，同時又覺得人工智能奇特，對其進展歷程及其本質(zhì)知之甚少。本班80%以上的同學(xué)有編程基礎(chǔ)，有較強的學(xué)習力，這為深度和創(chuàng)新人工智能模塊的學(xué)習制造了良好的條件。三、教學(xué)目標與要求1.了解人工智能的含義，了解人工智能的起源與進展歷程，學(xué)會用學(xué)科思維思考其進展變化，提升同學(xué)信息意識。2.了解人工智能幾個進展階段及其技術(shù)特點，了解人工智能與人類智能的聯(lián)系與區(qū)分，思考人工智能的本質(zhì)。3.溝通身邊的人工智能應(yīng)用，感受人工智能的奇特，激發(fā)人工智能的學(xué)習熱忱，養(yǎng)成良好的學(xué)習意識和學(xué)習習慣。四、教學(xué)重點與難點1.人工智能的進展歷程。2.人工智能與人類智能的區(qū)分與聯(lián)系。五、教學(xué)方法與手段演示教學(xué)法、探究學(xué)習法、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、角色扮演。六、課時支配支配1課時。七、教學(xué)預(yù)備小度音箱（或其他人工智能產(chǎn)品如：科大訊飛的小飛）、相關(guān)資源。八、教學(xué)過程（一）課前鋪墊：視頻學(xué)習（10個關(guān)于人工智能小學(xué)問）、詩歌觀賞問題：這兩首詩，一首是人工智能創(chuàng)作的，一首是老師自己創(chuàng)作的。請猜一猜：哪一首是人工智能創(chuàng)作的？創(chuàng)作者是誰？（1）看那里/閃爍的幾顆星/西山上的太陽/青蛙兒正在遠遠的淺水/她嫁了人間很多的顏色（2）這個春天/我不栽桃李/不種春花/滿山遍野/我就種——你五彩笑容唱響的那本詩集/還有——你清亮眼神里流淌的星辰同學(xué)1：第一首。同學(xué)2：其次首。老師：第一首詩的作者是人工智能，她的名字叫“微軟小冰”，這首詩選自第一本人工智能作者創(chuàng)作的詩集《陽光失了玻璃窗》。老師：你們觀看一下，這兩首有什么不同的地方？機器是怎么創(chuàng)作詩歌的呢？同學(xué)：略。老師：其實計算不僅能寫秀麗的現(xiàn)代詩，還能寫故事，也能寫小說。（呈現(xiàn)清華高校寫詩機器人“九歌”視頻。）老師：剛剛的視頻里，“九歌”機器人是如何學(xué)習的？請大家說一說。同學(xué)：通過學(xué)習30多萬首古詩，漸漸習得了古詩詞的韻律和平仄要求，最終就能夠自己創(chuàng)作古詩了。老師：計算機除了能寫作，還能做什么呢？今日，就讓我們一起走近人工智能，了解人工智能，設(shè)計與創(chuàng)新人工智能。設(shè)計意圖：通過兩首詩歌的誦讀和猜作者小活動，能夠快速將同學(xué)帶到本課內(nèi)容，還能激發(fā)同學(xué)學(xué)習的愛好。“九歌”寫詩機器人視頻資料，呈現(xiàn)了我國在自然語言處理方面的先進技術(shù)及爭辯團隊的風采，進一步激發(fā)了同學(xué)學(xué)習人工智能的熱忱。（二）體驗人工智能老師：小度小度，請在45分鐘后提示我們下課。小度：好的。老師：今日我們請來了人工智能老師“小度”，什么是人工智能？它從哪里來？它的前世、今生與將來都是怎樣的呢？下面，我們請小度老師為我們解答，今日課堂上表現(xiàn)優(yōu)秀的小組或個人可以獲得和小度老師單獨溝通的機會?；顒?：考考人工智能老師小度老師：小度老師很厲害，會做算術(shù)題，會唱歌，會解答問題。哪位同學(xué)想請小度解答問題？同學(xué)1：小度小度，123＋45/9×12301等于多少?。啃《龋?1628。同學(xué)2：小度，你看我胖嗎？小度：你這么帥，氣宇軒昂啊。設(shè)計意圖：人工智能小度老師的進場，一是為了引發(fā)同學(xué)愛好，體驗人工智能的計算、語音、信息搜尋等功能。二是期望通過“小度”介紹人工智能的含義。三是為后面章節(jié)爭辯人工智能老師是否會替代“老師”職業(yè)埋下伏筆。（三）生疏人工智能1.什么是人工智能？老師：小度小度，什么是人工智能呢？小度：人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。它是爭辯、開發(fā)用于模擬、延長和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。活動2：查找身邊的人工智能小組爭辯、溝通，說說生活中的人工智能。同學(xué)代表發(fā)言：略。老師：剛剛同學(xué)們共享了很多人工智能的案例，通過溝通，我們發(fā)覺人工智能已經(jīng)走進了我們的家庭，成為我們生活中的好助手。那么，什么是人工智能呢？你能依據(jù)剛剛同學(xué)們的發(fā)言，用自己的語言來表達嗎？同學(xué)：略。老師：有的同學(xué)說人工智能就機器模擬人，像人一樣做事；有人說人工智能就是計算機模擬人獵取學(xué)問；有人說，人工智能就是教機器向人一樣思考，做事等等，同學(xué)們說得都很好。呈現(xiàn)板書：人工智能是指利用數(shù)字計算機或者數(shù)字計算機把握的機器模擬、延長和擴展人的智能，感知環(huán)境、獵取學(xué)問并使用學(xué)問獲得最佳結(jié)果的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。設(shè)計意圖：人工智能的定義比較枯燥，假如老師直接給出會比較生硬，難以理解。通過小度老師給出人工智能定義，可以引導(dǎo)同學(xué)發(fā)覺小度給出答案背后的緣由，即信息搜尋呈現(xiàn)百度百科中關(guān)于人工智能的定義。另外，生活中形形色色人工智能的應(yīng)用及同學(xué)對其所見人工智能的共享，能夠逐步豐富他們對人工智能的理解。老師還可以從幾個維度對人工智能的定義做簡要介紹，掛念同學(xué)較為深刻地理解人工智能。2.人工智能的歷史自主閱讀學(xué)習任務(wù)單。角色扮演“圖靈測試”。（1）人工智能的起源老師：請同學(xué)自主學(xué)習教材“人工智能的起源”部分。老師：圖靈對人工智能的貢獻是什么？活動3：小組角色扮演：“圖靈測試”（2）人工智能的進展歷程活動4：探究學(xué)習人工智能大佬分為兩派：一派人工智能幫我們算出一切難題，被稱為符號計算學(xué)派；一派人工智能像人腦一樣思考，被稱為神經(jīng)計算學(xué)派。任務(wù)：自主閱讀課本“人工智能的起源與歷史”，了解人工智能的進展歷程。同學(xué)分為三組，分別上網(wǎng)搜尋三個不同進展階段發(fā)生的一些重要大事，說一說它們的故事，談一談它們的價值和意義，并選擇合適的關(guān)鍵詞填入下表。進展階段時間大事名稱技術(shù)特點關(guān)鍵人物意義啟示第一階段1997年深藍戰(zhàn)勝GarryKasparov……老師：請各組同學(xué)分別說一說人工智能進展史上一些重要的故事，并介紹每個階段的技術(shù)特點。設(shè)計意圖：想讓學(xué)習真正發(fā)生，就要將時間和講臺讓給同學(xué)，指導(dǎo)他們充分地探究、充分地思考，充分地溝通與表達。（四）追問人工智能1.人工智能的關(guān)鍵技術(shù)老師：PPT呈現(xiàn)人工智能關(guān)鍵技術(shù)結(jié)構(gòu)圖，介紹人工智能關(guān)鍵技術(shù)和核心技術(shù)，以及人工智能的分類。設(shè)計意圖：該部分不是重點，但能掛念同學(xué)從宏觀上了解人工智能的關(guān)鍵技術(shù)、核心技術(shù)，對人工智能的學(xué)習有個整體認知。2.人工智能與人類智能問題1：今日小度老師來到我們的課堂，請你說說小度與真人老師的區(qū)分。聯(lián)系你曾看過的人工智能方面的電影，也可以結(jié)合影片中人工智能角色，談?wù)勊惺裁粗悄芴攸c，？說說它與人類智能的異同點。？問題2：人工智能老師小度走進教室，作為“真人”老師如何才能在將來的講臺更好地立足？作為中同學(xué)要如何學(xué)習，才能適應(yīng)將來社會的需求？（五）課堂小結(jié)今日我們通過5個不同形式的活動，了解了人工智能的含義，理順了人工智能進展的歷程及重要的歷史大事，還了解了人工智能的關(guān)鍵技術(shù)與核心技術(shù)。今日，人工智能已經(jīng)走進我們的生活，成為我們的好幫手，這一切離不開很多科學(xué)家的辛勤努力。為了人類更奇特的將來，讓我們一起加入人工智能學(xué)習、爭辯的隊伍，為科技進步打好堅實的基礎(chǔ)。（六）課后作業(yè)選擇下列一項任務(wù)開放探究學(xué)習，并完成作業(yè)。1.觀看電影《仿照玩?！罚x取影片中一個片段，寫段影評。2.拓展閱讀《人工智能進展史》（作者尼克）、《人工智能真的來了》（作者楊瀾）等書籍，進一步了解人工智能的進展歷程和現(xiàn)狀，豐富我們對人工智能的認知與理解，關(guān)注人工智能的進展趨勢，樹立為人類科學(xué)技術(shù)進步做貢獻的抱負。九、教學(xué)反思本課我設(shè)計了三部分：體驗人工智能——生疏人工智能——追問人工智能，邀請人工智能小度老師（百度智能音箱）走進課堂，暗合學(xué)校同學(xué)的認知特點，生動好玩，從人工智能體驗自然進入生疏人工智能環(huán)節(jié)，悄然過渡，在人工智能前世、今生和將來的介紹過程中，連續(xù)邀請小度老師參與，以深化體