4.1 认识人工智能 教案

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《4.1 认识人工智能》教学设计一、教材分析本课时是人教版信息技术教材必修一《数据与计算》中“4.1认识人工智能”的内容，是第四章走进智能时代的第1课时。1. 课标要求新课标详细的阐述了学科信息素养，学科信息素养分别是信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任。新课标也强调了紧密围绕学科核心素养，凸显“学主教从、以学定教、先学后教”的专业路径，具体从领会学科核心素养、把握学习本质，重构教学方式，创设数字化学习环境4个维度，引导学生全面提升信息素养，养成终身学习习惯。教师通过提供丰富的资源，帮助学生掌握概念，了解原理，认识价值，学会分析问题，形成多元理解能力，成为合格时代公民。本节课从引导学生正确的认识人工智能，体验人工智能技术，理解人工智能技术的核心，培养学生的信息意识和数字化学习与创新，同时引导学生正确看待技术，培养学生的信息社会责任，从而提升学生的信息素养。2. 本节的作用与地位本章教材以“智能交互益拓展”为主题，开展项目活动，了解人工智能的产生、发展以及对人们日常生活的影响，体验并了解人工智能的关键技术。本节教材以体验活动为主线，让学生在体验人工智能实例的同时，了解人工智能的产生与发展，体会人工智能对社会发展的影响通过典型实例理解人工智能技术，感受人工智能魅力。本节内容是学生进一步学习人工智能相关技术的基础，是后续学习内容的铺垫。他将带领学生了解人工智能，认识并体验人工智能相关技术，理解人工智能的核心技术——机器学习。是学生进一步增强信息意识、提高数字化学习与创新能力。二、学情分析1.知识基础本章是信息技术必修1教材的最后一章，在之前的课程学习中，学生已经认识数据、会使用程序解决简单的问题，能使用计算机对生活中的问题进行数据处理与分析，学会了基础的数据收集、处理和分析的知识与技能。但人工智能技术是用计算机模仿人类大脑的工作方式，尝试进行识别、理解、学习与推理的技术，是信息技术发展的热点之一。与一般的信息处理技术相比，人工智能技术在求解策略和处理手段上都有着独特的风格。学生对此知识了解较少，在生活中可能使用到但没有注意。2. 认知特征本课学习对象是高中一年级的学生，这个阶段的学生已经具有一定的逻辑思维能力和学习的自觉性，但还需要教师及时、合理、周详地引导。由于学生的认知能力，可能他们在生活中有接触到人工智能的应用，但是大部分同学并没有意识到这就是人工智能。他们对人工智能没有深层次的认识，对生活中的人工智能的应用没有了解，对人工智能的应用价值更没有了解，也没有意识到人工智能技术对社会的影响。3. 非智力因素作为学生，好奇和强烈的求知欲对学习本课来说是很好的前提。大部分学生都比较喜欢科幻故事和科幻电影，对人工智能充满了好奇，非常想探索其中的奥秘。我们正好利用学生的好奇和兴趣，通过展示我们生活中人工智能的应用实例，简要剖析其中奥秘，让学生打破“人工智能”的神秘感，引领学生们进入一个奥秘无穷的领域。但是他们在自主思考方面还不主动、合作与探究的意识和技能等方面还比较欠缺。三、教学目标1.三维教学目标·知识与技能目标：了解人工智能的产生与发展，体会人工智能对社会发展的影响。通过实例理解人工智能技术及其应用。理解人工智能的核心——机器学习，明白人工智能与机器学习都是模拟或延伸人的智能与学习。·过程与方法目标：体验典型的人工智能实例。参与经典人工智能操作。联系各学科学习情况，畅想人工智能可以模拟、延伸和扩展哪些人的智能，哪些人类学习方法可以用于机器学习。·情感态度价值观目标：感受人工智能的魅力，感受利用人工智能工具处理信息的优势，激发创新思维，促进合作学习与分享学习心得。2.核心素养指向通过微课、项目探究培养信息意识，体验数字化学习与创新活动。通过经典实例的体验，人工智能技术的讨论，正确认识人工智能技术，增加信息意识、了解计算思维，激发学习兴趣，了解人工智能技术的发展对于社会生活的影响，提高使用人工智能技术解决问题的意识和能力，认识信息社会责任四、教学重点难点1.教学重点体验典型的人工智能实例，对人工智能和机器学习的理解2.教学难点对人工智能和机器学习的理解五、教学理念坚持以人为本，以学生为主体，以教师为主导。学主教从、以学定教、先学后教坚持建构主义学习理论，利用项目学习、合作学习与探究学习，引发学生思考，将人的智能与人工智能、人的学习与机器学习联结起来思考。坚持STEAM教育理念，引发学生跨学科思考。注重培养学生自主数字化学习与创新能力。六、教学方法1.利用课前自主微课学习与案例探究，在理解基础的前提下开展新项目学习。2.项目探究、分组合作体验、交流分享，在交流中提升对于人工智能技术、生活中的应用、相关技术的理解。七、教学环境 移动设备（教学平板、手机、PC操作的话，准备耳麦用于语音输入）讯飞听见等语音识别。八、教学过程设计九、学习效果评价1. 评价主体该课采用多主体参与评价，包括教师评价、小组互评、小组自评。2. 评价内容评价内容包括三部分：小组探究评价、小组协作互助评价和课后达标测验。3. 评价方式课堂学习成果评价和小组协作互助评价都采用量表的方式，让学生和教师在线填写。在评价结束之后，自动生成评价结果，学生登录网络学习平台，查看老师、同伴和自我评价的结果。课堂结束后，学生登录网络学习平台完成课后达标测验的测试题，完成后，即自动生成检测结果。4. 评价标准评价总分=小组探究评价表得分（50）+小组协作互助评价表得分（35）+课后达标测验（15）小组探究评价：以小组为单位，对研究成果进行汇报，参考以下标准进行评价。小组协作互助评价：小组内部对成员参考以下标准进行评价（每一项满分5分）。教学环节教学活动学生活动设计意图课前阅读讨论教材133页《人机博弈》案例，观看微课《机器学习》并思考。讨论案例观看微课思考问题制作汇报材料引起学生兴趣，自主合作探究学习。课中（认识）1.小组汇报人机博弈的思考，全班共同讨论。2.介绍人工智能的产生、概念。3.介绍我国人工智能的发展史。交流、分享全班同学共同讨论分析通过交流，了解人工智能的产生与发展课中（体验）项目参与“语音识别”分组体验、讨论分享经验总结提升（讯飞听见等自选主题体验分享）通过分组体验、讨论、分享；让学生探究人工智能技术及其实际应用项目参与“图像识别”项目参与“人脸变换”项目参与“机器翻译”等课中（理解）探讨人工智能相关技术理解机器学习、深度学习的含义。已观看微课视频，汇报交流了解人工智能相关技术：机器学习、深度学习课中(展望与小结)小结本课知识点，评价与展望，畅想未来人工智能发展。小结思考课堂小结、提升认识，情感升华课后总结课程，从反馈中改善。完成课后作业，注意观察生活中是人工智能技术应用并思考其应用原理。加深理解记忆思考人工智能在生活中的应用，强化生活应用小组探究记录表（_______年______月______日）汇报主题与内容小组成员学生：小组学习过程记录一级指标二级指标分值小组自评小组互评教师评价汇报内容观点明确，内容完整，条理清晰，有创新独特理解25紧扣主题，联系生活，能运用多学科知识技能分析、无科学性错误25研究报告排版合理，恰当使用多媒体元素10汇报者表现表达自然、清晰5回答问题有针对性5合作学习分工明确10善于收集整理资料，小组共享15集体荣誉感强烈5编号题目成员1成员2成员3成员41在大部分时间里他（她）踊跃参与，表现积极。2他（她）的意见总是对我很有帮助。3他（她）经常鼓励/督促小组其他成员积极参与协作。4他（她）能够完成该做的那份工作和学习任务。5我对他（她）的表现满意。6他（她）对小组的贡献突出。7如果还有机会我很愿意与他（她）再分到一组。