《人工智能的产生与发展》教学设计docx
《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第1页。《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第1页。教学设计《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第1页。《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第1页。任教学科高中信息技术姓名单位课题人工智能的产生与发展教材册别高中信息技术必修1《数据与计算》课时1一、教学目标知识与技能（1）理解人工智能的概念，了解从不同理论出发实现人工智能的方法。（2）了解人工智能的发展历程中经历的不同阶段，以及在不同阶段中的主要研究成果、代表人物、应用领域等基本知识。（3）探索实现人工智能背后的方法，了解深度学习、神经网络等人工智能研究中的前沿探索。过程与方法（1）理解人工智能实现的方法和实现原理，理解人工智能与人类智能的区别，结合实例辨别人工智能技术。（2）简单了解神经网络解决分类问题的模型，借助TensorFlowPlayground平台来模拟了解神经网络的基本要素，并且通过构造神经网络解决不同复杂度的分类问题。情感态度价值观通过了解人工智能的产生、发展和历史，使学生了解人工智能技术特性和应用范围，从而能初步辩证地看待人工智能，培养学生的信息意识、核心素养。同时，此次课堂中案例以垃圾分类机器人作为内容导入，通过了解人工智能在垃圾分类中的应用探索，进一步形成垃圾分类的环保意识，养成新时代合格公民应有的价值观。教学重难点1.教学重点：理解人工智能的概念，了解人工智能发展历程中不同阶段实现人工智能的方法。2.教学难点：理解实现人工智能的方法，如专家系统、深度学习神经网络等。三、教材分析《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第2页。《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第2页。这节课是浙教版新教材必修1《数据与计算》第五章第一节《人工智能的产生与发展》，主要内容是人工智能的启蒙性知识，包括人工智能的概念、发展历程以及主要的人工智能方法等。教材中按照时间顺利梳理了人工智能发展不同阶段的主要发现和成果，并且结合科技前沿发展，通过实例来加深学生对人工智能的认识。在前面几个章节的学习中学生已经对算法编程等基础有了一定的了解，目前已经具备一定的编程逻辑思维能力，本节紧密结合人工智能的实际应用和研究成果，将让学生深入理解人工智能，了解人工智能对促进社会发展的重大作用。《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第2页。《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第2页。四、学情分析1.授课对象为高一年级学生，学生对一些常见的人工智能应用已经非常熟悉和了解，并且能够熟练的应用，但是对于其背后的理论和原理还是比较陌生，对于人工智能的了解还处在表面，因此，教学过程中要注意引导学生对于人工智能展开深入的思考。2.在义务教育阶段，由于各个学校信息技术课的开设情况不同，所以学生的信息素养和实践操作能力也不同，因此要提前分好小组，保证每组中都有能力较强的学生能够在小组合作中对基础较差的学生提高帮助。3.学生对现代人工智能技术非常感兴趣，因此学习热情很高。本班学生课堂学习习惯良好，理解能力较强，反应灵活，具有一定的自主学习能力。五、教学方法与教学手段本节课以目前人工智能在实际生活中的应用为主线，贯穿课堂，借助实践活动与思考讨论，让学生感知人工智能，完成知识获取。主要采用以下两种教学方法：1.活动探究法。通过不同的体验活动和实践活动让学生实际感知人工智能应用，加深对于人工智能方法的理解。2.课堂讨论法。通过教师的提问和引导来引发学生的思考，以小组讨论的形式引导学生进行讨论，并进行交流和表达。六、教学过程《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第3页。《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第3页。教师活动《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第3页。《人工智能的产生与发展》教学设计全文共8页，当前为第3页。学生活动设计意图（一）情境导入1.情景铺垫，导入话题2019年上半年上海首先开展实施垃圾分类，将垃圾分为干垃圾、湿垃圾、可回收垃圾和有害垃圾四种，一时间引起热议，"你是什么垃圾？"成为最"直击灵魂"的拷问。不仅仅是上海，全国很多城市也即将开展垃圾分类工作。2019年11月15日住房和城乡建设部召开《生活垃圾分类标志》标准发布新闻通气会，介绍标准修订情况，国家垃圾分类相较于2008版标准，标准的适用范围进一步扩大，生活垃圾类别调整为可回收物、有害垃圾、厨余垃圾及其他垃圾4个大类和纸类、塑料、金属等11个小类。目前垃圾分类已经成为我们的必修课，同学们是否能够做到明确的垃圾分类呢？2.观看视频11月5日，第二届进博会在国家会展中心（人工智能技术有哪些
什么是人工智能人工智能（ArtificialIntelligence），英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。
人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。人工智能从诞生以来，理论和技术日益成熟，应用领域也不断扩大，可以设想，未来人工智能带来的科技产品，将会是人类智慧的“容器”。人工智能可以对人的意识、思维的信息过程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像人那样思考、也可能超过人的智能。
人工智能的特点1.人工智能纯系无意识的机械的物理的过程，人类智能主要是生理和心理的过程。
2.人工智能没有社会性。
3.人工智能没有人类的意识所特有的能动的创造能力。
4.两者总是人脑的思维在前，电脑的功能在后。
人工智能技术有哪些？1、自然语言生成：利用计算机数据生成文本。目前应用于客户服务、报告生成以及总结商业智能洞察力。代表*厂商包括：Attivio、CambridgeSemantics、DigitalReason、Lucidworks、NarrativeScience和SAS。
2、语音识别：将人类语音转录和转换成对计算机应用软件来说有用的格式。目前应用于交互式语音应答系统和移动应用领域。代表*厂商包括：NICE、NuanceCommunications、OpenText和VerintSystems。
3、虚拟代理：弗雷斯特公司声称，“虚拟代理可谓是媒体界目前竞相报道的对象。”从简单的聊天机器人，到可以与人类进行交际的高级系统，不一而足。目前应用于客户服务和支持以及充当智能家居管理器。代表*厂商包括：亚马逊、苹果、ArtificialSolutions、AssistAI、CreativeVirtual、谷歌、IBM、IPsoft、微软和Satisfi。
4、机器学习平台：不仅提供了设计和训练模型，并将模型部署到应用软件、流程及其他机器的计算能力，还提供了算法、应用编程接口（API）、开发工具包和训练工具包。目前应用于一系列广泛的企业应用领域，主要涉及预测或分类。代表*厂商包括：亚马逊、FractalAnalytics、谷歌、H2O.ai、微软、SAS和Skytree。
5、针对人工智能优化的硬件：这是专门设计的图形处理单元（GPU）和设备，其架构旨在高效地运行面向人工智能的计算任务。目前主要在深度学习应用领域发挥作用。代表*厂商包括：Alluviate、克雷、谷歌、IBM、英特尔和英伟达。
6、深度学习平台：一种特殊类型的机器学习，包括拥有多个抽象层的人工神经网络。目前主要应用于由很庞大的数据集支持的模式识别和分类应用领域。代表*厂商包括：DeepInstinct、ErsatzLabs、FluidAI、MathWorks、Peltarion、SaffronTechnology和SentientTechnologies。
7、生物特征识别技术：能够支持人类与机器之间更自然的交互，包括但不限于图像和触摸识别、语音和身体语言。目前主要应用于市场研究。代表*厂商包括：3VR、Affectiva、Agnitio、FaceFirst、Sensory、Synqera和Tahzoo。
8、机器人流程自动化：使用脚本及其他方法，实现人类操作自动化，从而支持高效的业务流程。目前应用于人类执行任务或流程成本太高或效率太低的地方。代表*厂商包括：AdvancedSystemsConcepts、AutomationAnywhere、BluePrism、UiPath和WorkFusion。
9、文本分析和NLP：自然语言处理（NLP）使用和支持文本分析，为此它借助统计方法和机器学习方法，为理解句子结构及意义、情感和意图提供方便。目前应用于欺诈检测和安全、一系列广泛的自动化助理以及挖掘非结构化数据等领域。代表*厂商包括：BasisTechnology、Coveo、ExpertSystem、Indico、Knime、Lexalytics、Linguamatics、Mindbreeze、Sinequa、Stratifyd和Synapsify。
10，决策管理：引擎将规则和逻辑嵌入到人工智能系统，并用于初始的设置/训练和日常的维护和调优。这是一项成熟的技术，应用于一系列广泛的企业应用领域，协助或执行自动决策。代表*厂商包括：AdvancedSystemsConcepts、Informatica、Maana、Pegasystems和UiPat。
人工智能的原理人工智能是实现具有智能的机器，尤其是具有智能的计算机程序的科学和工程技术。人工智能与用计算机理解人的智力的目标有一些关系，但它并不一定要使用生物学上的方法。
人工智能的科学研究要研究人的智慧的内部结构，相当于研究心理学的原理，更玄是不是，一般人不大会去做的大部分的人工智能研究集中在后者——工程实现上，知识：人的智能活动本质上就是获得和运用知识知识是智能的基础为了实现人工智能使机器具有智能就必须使它具有知识，表达：要采用适当的手段表达人的知识然后才能存储到机器中去这就是用知识表达要解决的问题对知识进行表达就是把知识表示成便于计算机存储和利用的某种数据结构知识表达方法又称为知识表示技术，其表示形式称为知识表示模式。