人工智能教学设计.doc

人工智能教学设计一、教材分析本课所学的内容是中国地图出版社出版的普通高中课程标准实验教科书信息技术基础(必修)中的第四单元第四节。本章教学内容旨在让学生体验信息加工的过程，提高对信息技术环境下加工信息的认识，学会合理选择利用计算机加工信息的不同方式，以更好地解决问题。本节课有两个内容：揭开人工智能神秘的面纱、利用人工智能技术加工信息。二、教学目标分析1、 了解、认识人工智能技术的实质，知道“模式识别”、“机器翻译”、“机器人”等概念。2、 能够列举出生活中人工智能技术应用的一些实例三、技能目标分析在教师指导下能够了解体会几种智能信息处理软件的使用四、教学重、难点分析教学重点：体验人工智能的独特魅力，了解其应用价值。教学难点：如何提升学生对人工智能的认识，并且发展他们的辩证思维，客观认识人工智能技术对社会的影响，培养正确的科学技术应用观。五、教学思路从设置生活问题出发，引出使用智能化加工的方法来解决问题这一途径。通过了解“深蓝”为什么能够战胜卡斯帕罗夫， 启发思考、分析、了解和认识人工智能的实质，进一步认识计算机信息加工的本质。然后指导学生使用智能加工软件，体验智能化加工对生活、工作、学习的意义，同时通过视频演示，引导学生关注当前各级教育部门举办的机器人比赛等赛事，激发他们的探索精神。通过与机器人对话的实践，启发他们找出机器人说话的破绽，思考其原因，从而进一步体会人工智能的实质。教学方法 讲解、演示、讨论（准备PPT讲稿）教学时间 1课时教学环境 多媒体网络机房六、教学过程导入新课如果我们听一首英文歌，想要知道它的中文意思，可以到网上直接搜索，那大家想一想，如果找不到的话，我们怎么办呢？可以自己翻译，也可以用翻译软件，或者在线翻译。（演示在线翻译过程）在线翻译系统为什么能完成以前必须要我们自己去亲自完成的翻译的工作，这是因为它使用了人工智能技术。这节课我们就来学习人工智能及利用它来加工信息的技术。新课教学一、揭开人工智能的神秘面纱/b1、 什么是人工智能？人工智能，利用计算机来模拟或实现人类智能。2、“人工智能”的诞生。英国科学家阿兰图灵的“图灵测试”首先涉及人工智能，被誉为“人工智能之父”。1956年，美国的一批来自数学、心理学、神经学、信息论和计算机科学等方面的专家学者，在达特莫斯大学召开了一次研讨会，正式提出了“人工智能”这一术语。3、人工智能的实质是什么？阅读资料(P121页)师：“深蓝”计算机为什么能够战胜卡斯帕罗夫？“深蓝”战胜了什么？讨论分析(通过启发、思考、讨论、回答、分析的形式，紧跟学生的思维)要点：a、32个大脑(微处理器)(附：进一步认识处理器的作用、地位)b、存储了一百多万局棋谱，可以看12步棋，每秒钟可计算2亿次，下一步棋可从10120中选出一个最佳方案(启发并分析：高速计算、搜索技术)c、师：这些功能是它自身具备的吗？是谁给它的？(启：计算机专家、棋坛高手)d、师：人是怎么给它的？(结合前面学习的编程加工)(通过设计算法、编写程序)e、师：“深蓝”到底战胜了什么？启发：深蓝是人类智慧的创造物，它战胜的不仅是第一棋手，战胜的是人类的智慧师：这会给人类带来不安吗？机器能够战胜人类吗？(启发思考，紧追不放)情感启发：正确使用，树立正确的科学技术应用观课后作业：搜索查找最新相关信息，进一步讨论思考举办“人机大战”的目的和意义二、人工智能技术加工信息（人工智能技术的应用）1、 模式识别此类技术的目标是利用计算机来模拟人的各种识别能力，包括对文字、声音、图形、图像、人物和物体等进行自动识别。(1) 语音识别（如：Office语音识别工具，引导学生使用，并演示）第一章已经有所了解，不过多的讲述。(2) 指纹识别（媒体中了解过，引导学生使用，并演示）指纹识别结合生物扫描技术，可以识别指纹的平面图像特征，可以对指纹表皮下的毛细血管的分布特征以及手指的三维图像特征进行识别。利用指纹来鉴定人的身份，可以克服证件、签字、照片、密码、钥匙、印鉴等容易假冒、丢失、遗忘、被盗的缺点。有兴趣的同学可以去有关网站浏览相关资料。(3) 联机手写输入（演示手写识别软件）PDA是一种袖珍型电子记事本，它提供一个小型书写板和一支电子笔，可以将一些重要的数据写入PDA。(4) 光学字符识别（OCR技术）OCR(Optical Character Recognition) 例如：扫描仪、阅读器三、机器翻译(MT) 是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程。(课堂引入时提及)常用软件：金山快译、译星、万能对译等(学生了解一些)实践：1、使用金山快译，练习中文翻译成英文(先演示后操作思考)2、再把翻译过来的英文再译成中文3、思考：与原来的中文是否有区别？为什么？怎样提高翻译质量？启发、讨论、分析：a、有区别-机器无感情-因为使用软件-人编写的-(进一步认识本质)b、原理：在词库中搜索c、提高质量：进一步完善软件四、其他应用1、机器人：(在这一部分稍详细些)问题：你知道什么是机器人吗？什么样的机器才能称之为机器人？定义：可以根据感觉到的信息，进行独立识别、推理、并做出判断和决定，不用人的参与就可以完成一些复杂的工作。讨论：机器人大赛，科幻小说中和电视片中的机器人等视频播放：中学生机器人足迹比赛、机器人爬楼梯、机器人灭火比赛及新闻报道(配套光盘有)(启：学习榜样，激发探索新兴科学技术的兴趣)讨论：师：同学们对机器人的了解，往往通过什么途径？(生：电视、书籍、科幻小说)师：印象？形象？(生：正面的、反面的(如：战争)师：一种是人类的朋友，协助正义战胜邪恶；另一种是敌人，给人类带来灾祸。启：现状是机器人不仅未对我们构成威胁，而且给社会带来巨大的裨益。课件展示相关图片：导盲机器人为盲目人引路；机器人乐队；无人潜水艇；机器焊接；空中无人驾驶侦察机；机器狗；迎宾机器人(启：正确认识和看待新兴科技对人类进步的积极作用和实用价值)(启：提升伦理、道德、法律、文化等层次和素养)2、计算机博弈(学生较熟悉，简略)3、智能代理技术(如： 按F1呼出office助手；电子商务) (前面章节学过，稍略)4、其他：专家系统(模仿人类专家来解决专门领域问题的软件系统)；机器证明、数据挖掘(教师简要介绍)(启：关注科技，勇于探索，展望未来)实践：访问一个自然语言处理网站如：http:/www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html用自然语言与其中机器人对话，尝试寻找其“谈话”的破绽。练习、探究、讨论：有破绽、有规律、很机械启：人工智能并不是万能的、有局限(辩证地)进一步认识人工智能的实质：机器的思维是人通过编写程序给予的。机器不能完全代替人，我们不能完全依赖机器，一方面我们要自力、自强、自信；同时也要热爱科学，积极探索、发展、创新，让机器成为人类的得力助手和合作伙伴，用人类自己创造的智慧，更好地为人类服务。七、自我评析：本课在设计时，从解决生活问题为出发点，引入知识。整个教学过程，