2023-2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修一《數(shù)據(jù)與計算》第六章第一節(jié)《 認(rèn)識人工智能》教學(xué)設(shè)計

2023-2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修一《數(shù)據(jù)與計算》第六章第一節(jié)《認(rèn)識人工智能》教學(xué)設(shè)計課題：科目：班級：課時：計劃1課時教師：單位：一、教材分析2023-2024學(xué)年粵教版（2019）高中信息技術(shù)必修一《數(shù)據(jù)與計算》第六章第一節(jié)《認(rèn)識人工智能》教學(xué)設(shè)計，本節(jié)課旨在讓學(xué)生了解人工智能的基本概念、發(fā)展歷程和主要應(yīng)用領(lǐng)域，通過實例分析，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識人工智能在現(xiàn)代社會中的重要作用，激發(fā)學(xué)生對人工智能的興趣和探索欲望。二、核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生信息意識，認(rèn)識人工智能在現(xiàn)代社會中的廣泛應(yīng)用，提升信息處理能力；發(fā)展計算思維，通過分析人工智能的原理和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理和問題解決能力；增強(qiáng)創(chuàng)新意識，鼓勵學(xué)生探索人工智能的潛在應(yīng)用，激發(fā)創(chuàng)新思維；樹立正確的價值觀，引導(dǎo)學(xué)生理解人工智能的倫理和社會責(zé)任。三、教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點

-重點一：人工智能基本概念的理解。例如，通過講解人工智能的定義、發(fā)展歷程，使學(xué)生能夠準(zhǔn)確把握人工智能的核心特征。

-重點二：人工智能應(yīng)用領(lǐng)域的識別。例如，通過展示人工智能在圖像識別、語音識別等領(lǐng)域的應(yīng)用案例，幫助學(xué)生理解人工智能的實際應(yīng)用。

-重點三：人工智能與倫理問題的關(guān)聯(lián)。例如，探討人工智能在隱私保護(hù)、就業(yè)影響等方面的倫理問題，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的價值觀。

2.教學(xué)難點

-難點一：人工智能技術(shù)原理的掌握。例如，在講解神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)等復(fù)雜技術(shù)時，學(xué)生可能難以理解其工作原理，需要通過簡化模型和實例講解來幫助學(xué)生理解。

-難點二：人工智能發(fā)展趨勢的預(yù)測。例如，在討論人工智能的未來發(fā)展方向時，學(xué)生可能難以把握其發(fā)展趨勢，需要結(jié)合當(dāng)前技術(shù)發(fā)展和行業(yè)動態(tài)進(jìn)行分析。

-難點三：人工智能倫理問題的思考。例如，在探討人工智能倫理問題時，學(xué)生可能難以形成自己的觀點，需要通過討論和案例分析來引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。四、教學(xué)資源-軟硬件資源：計算機(jī)實驗室、智能語音識別軟件、圖像處理軟件

-課程平臺：學(xué)校信息平臺、在線學(xué)習(xí)平臺

-信息化資源：人工智能發(fā)展歷史資料、人工智能應(yīng)用案例視頻、相關(guān)學(xué)術(shù)論文

-教學(xué)手段：多媒體教學(xué)課件、互動式教學(xué)軟件、在線討論工具五、教學(xué)實施過程1.課前自主探索

教師活動：

-發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：教師通過學(xué)校信息平臺發(fā)布《認(rèn)識人工智能》的預(yù)習(xí)資料，包括PPT介紹人工智能的歷史和基礎(chǔ)概念，以及相關(guān)視頻鏈接。

-設(shè)計預(yù)習(xí)問題：教師設(shè)計問題如“人工智能如何改變我們的生活？”和“人工智能在倫理方面面臨哪些挑戰(zhàn)？”引導(dǎo)學(xué)生思考。

-監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：教師通過平臺查看學(xué)生的提交情況，確保每位學(xué)生都完成了預(yù)習(xí)任務(wù)。

學(xué)生活動：

-自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀提供的資料，理解人工智能的基本概念和發(fā)展趨勢。

-思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生針對預(yù)習(xí)問題進(jìn)行思考，并記錄自己的觀點和疑問。

方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，為課堂討論打下基礎(chǔ)。

-信息技術(shù)手段：利用在線平臺和視頻資源，實現(xiàn)預(yù)習(xí)的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

-學(xué)生能夠提前了解人工智能的基礎(chǔ)知識，為課堂學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

-培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和獨立思考能力。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

-導(dǎo)入新課：教師通過展示一個關(guān)于人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用案例視頻，引出人工智能的話題。

-講解知識點：教師詳細(xì)講解人工智能的基本原理，如機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等。

-組織課堂活動：教師設(shè)計小組討論，讓學(xué)生分析人工智能在不同行業(yè)的應(yīng)用。

學(xué)生活動：

-聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，積極思考人工智能的原理和應(yīng)用。

-參與課堂活動：學(xué)生積極參與小組討論，分享自己的見解。

方法/手段/資源：

-講授法：教師通過講解，幫助學(xué)生理解人工智能的核心概念。

-實踐活動法：通過小組討論，讓學(xué)生在實踐中應(yīng)用所學(xué)知識。

-合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊協(xié)作能力。

作用與目的：

-學(xué)生能夠深入理解人工智能的知識點，掌握其基本原理。

-通過實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的分析和解決問題的能力。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

-布置作業(yè)：教師布置關(guān)于人工智能未來發(fā)展的預(yù)測性作業(yè)，要求學(xué)生撰寫小論文。

-提供拓展資源：教師推薦相關(guān)書籍和在線課程，供學(xué)生課后進(jìn)一步學(xué)習(xí)。

學(xué)生活動：

-完成作業(yè)：學(xué)生完成課后作業(yè)，鞏固所學(xué)知識。

-拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用教師提供的資源，進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)。

方法/手段/資源：

-自主學(xué)習(xí)法：學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)，拓寬知識面。

-反思總結(jié)法：學(xué)生通過撰寫小論文，反思自己的學(xué)習(xí)過程。

作用與目的：

-鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的知識，并通過拓展學(xué)習(xí)加深理解。

-通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的不足，并促進(jìn)自我提升。六、教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-人工智能發(fā)展歷史：介紹人工智能的發(fā)展歷程，從早期的圖靈測試到現(xiàn)代的深度學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解人工智能的演進(jìn)過程。

-人工智能應(yīng)用案例：收集整理人工智能在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例，如自動駕駛、智能客服、醫(yī)療診斷等，幫助學(xué)生理解人工智能的實際應(yīng)用。

-人工智能倫理問題：探討人工智能在隱私保護(hù)、就業(yè)影響、道德決策等方面的倫理問題，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的價值觀。

-人工智能技術(shù)原理：介紹人工智能的基本技術(shù)原理，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、深度學(xué)習(xí)、自然語言處理等，幫助學(xué)生深入理解人工智能的內(nèi)部機(jī)制。

-人工智能研究進(jìn)展：分享最新的研究成果和技術(shù)動態(tài)，如人工智能在機(jī)器人、語音識別、圖像處理等領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

2.拓展建議：

-閱讀書籍：《人工智能：一種現(xiàn)代的方法》（StuartRussell&PeterNorvig）是一本經(jīng)典的AI教材，適合學(xué)生深入了解人工智能的理論基礎(chǔ)。

-觀看視頻：推薦觀看TED演講《人工智能：從科幻走向現(xiàn)實》（Fei-FeiLi）和《人工智能：未來已來》（Kai-FuLee），了解人工智能的前沿動態(tài)。

-在線課程：推薦在Coursera、edX等在線平臺上學(xué)習(xí)人工智能相關(guān)的課程，如《深度學(xué)習(xí)》（AndrewNg）和《人工智能導(dǎo)論》（GeorgiaTech）。

-實踐項目：鼓勵學(xué)生參與人工智能相關(guān)的實踐項目，如參加機(jī)器學(xué)習(xí)競賽、開發(fā)簡單的AI應(yīng)用程序等，以實際操作加深理解。

-小組討論：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分享對人工智能的理解和看法，促進(jìn)知識的交流和思想的碰撞。

-參觀科技館：鼓勵學(xué)生參觀科技館，特別是設(shè)有人工智能展示的區(qū)域，親身體驗人工智能的應(yīng)用。

-采訪專家：邀請人工智能領(lǐng)域的專家進(jìn)行講座或訪談，讓學(xué)生直接了解行業(yè)動態(tài)和專家觀點。

-參與學(xué)術(shù)會議：鼓勵學(xué)生參加與人工智能相關(guān)的學(xué)術(shù)會議，了解最新的研究成果和發(fā)展趨勢。

-創(chuàng)新設(shè)計：鼓勵學(xué)生發(fā)揮創(chuàng)意，設(shè)計一個基于人工智能的創(chuàng)新項目，如智能教育輔助工具、智能家居系統(tǒng)等。

-倫理案例分析：組織學(xué)生分析人工智能相關(guān)的倫理案例，如自動駕駛汽車在事故中的責(zé)任判定，培養(yǎng)學(xué)生的倫理判斷能力。七、教學(xué)評價與反饋1.課堂表現(xiàn)：

-學(xué)生參與度：觀察學(xué)生在課堂上的參與程度，包括提問、回答問題、參與討論等，評估學(xué)生對課堂內(nèi)容的興趣和投入。

-互動性：記錄學(xué)生與教師、同學(xué)之間的互動情況，評價學(xué)生是否能夠積極回應(yīng)和參與課堂活動。

-注意力集中度：通過學(xué)生的眼神交流、筆記記錄等行為，評估學(xué)生在課堂上的注意力集中程度。

2.小組討論成果展示：

-小組合作能力：評估學(xué)生在小組討論中的分工合作情況，包括是否能夠有效溝通、共同解決問題。

-創(chuàng)新思維：觀察學(xué)生在討論中提出的觀點是否具有創(chuàng)新性和獨特性，是否能夠結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行深入分析。

-團(tuán)隊貢獻(xiàn)：評價每位學(xué)生在小組中的貢獻(xiàn)程度，包括是否能夠積極參與討論、提出建設(shè)性意見。

3.隨堂測試：

-知識掌握程度：通過隨堂測試評估學(xué)生對人工智能基本概念、原理和應(yīng)用的理解程度。

-應(yīng)用能力：測試學(xué)生是否能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識應(yīng)用于實際問題解決，如設(shè)計簡單的AI程序或分析案例。

-思考深度：評估學(xué)生在測試中展現(xiàn)的思考深度，包括對問題的分析和解決方法的創(chuàng)新性。

4.課后作業(yè)：

-完成情況：檢查學(xué)生課后作業(yè)的完成情況，包括作業(yè)的準(zhǔn)確性和完整性。

-拓展學(xué)習(xí)：評估學(xué)生在課后作業(yè)中是否能夠利用拓展資源進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和思考。

-反思總結(jié)：評價學(xué)生在作業(yè)中對自己的學(xué)習(xí)過程和成果進(jìn)行反思和總結(jié)的能力。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現(xiàn)：教師對學(xué)生的課堂表現(xiàn)進(jìn)行評價，包括積極參與、主動提問、認(rèn)真聽講等方面，并給予正面的鼓勵和具體的改進(jìn)建議。

-針對小組討論：教師對小組討論的成果進(jìn)行評價，包括討論的深度、廣度和創(chuàng)新性，并指出學(xué)生在討論中需要改進(jìn)的地方。

-針對隨堂測試：教師對學(xué)生的隨堂測試成績進(jìn)行評價，指出學(xué)生的強(qiáng)項和弱項，并提供相應(yīng)的學(xué)習(xí)資源和建議。

-針對課后作業(yè)：教師對學(xué)生的課后作業(yè)進(jìn)行評價，包括作業(yè)的質(zhì)量、創(chuàng)新性和對知識的深入理解，并給予學(xué)生個性化的反饋。

-針對拓展學(xué)習(xí)：教師對學(xué)生的拓展學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價，鼓勵學(xué)生利用課外資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，并指導(dǎo)學(xué)生如何選擇合適的拓展材料。八、課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：《人工智能簡史》（《TheHundred-YearHistoryofArtificialIntelligence》）作者：吳軍。這本書以通俗易懂的語言介紹了人工智能的發(fā)展歷程，從早期的人工智能理論到現(xiàn)代的機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)，適合學(xué)生深入了解人工智能的發(fā)展脈絡(luò)。

-視頻資源：《人工智能：一種現(xiàn)代的方法》公開課片段。這段視頻由人工智能領(lǐng)域?qū)＜襍tuartRussell和PeterNorvig主講，介紹了人工智能的基本概念、算法和應(yīng)用，適合學(xué)生深入學(xué)習(xí)人工智能的理論基礎(chǔ)。

-學(xué)術(shù)論文：《人工智能與人類社會的未來》（《ArtificialIntelligenceandtheFutureofHumanity》）作者：YannLeCun。這篇論文探討了人工智能對社會的影響，包括就業(yè)、隱私和道德等問題，適合學(xué)生思考人工智能的倫理和社會責(zé)任。

-在線課程：Coursera上的《機(jī)器學(xué)習(xí)》課程。由AndrewNg教授主講，這門課程提供了機(jī)器學(xué)習(xí)的基本原理和實踐，適合學(xué)生對機(jī)器學(xué)習(xí)有更深入的理解。

2.拓展要求：

-學(xué)生被鼓勵在課后時間閱讀以上推薦材料，觀看視頻資源，以擴(kuò)展對人工智能的理解。

-教師可以組織討論小組，讓學(xué)生在小組內(nèi)分享自己的閱讀體會和觀看視頻的收獲。

-學(xué)生需要撰寫讀書報告或觀看視頻后的心得體會，總結(jié)人工智能的發(fā)展趨勢和對未來的影響。

-鼓勵學(xué)生思考