第9课 人工智能发展 教案 浙教版初中信息科技九年级全册

第9课人工智能发展

课题第9课人工智能发展单元第二单元学科信息技术年级九年级

本教材所涉及的内容属于人工智能领域的热点话题，与现实生活密切相关。通过讲解智

教材

能+X和人工智能发展热点的概念和应用，可以帮助学生了解人工智能的发展趋势和应用场

分析

景，为后续深入学习人工智能打下基础。

实践意识：

•通过对人工智能在社会生活中的应用案例的学习和了解，能够深刻认识到人工智能在社

会发展中的实际应用和驱动作用。

•通过这些案例，更直观地理解人工智能技术的原理、应用场景及其对社会发展的影响。

•了解并探究人工智能在不同领域中的应用，如医疗、教育、交通、金融等，进一步增强

实践意识。

学习

社会责任：

目标

•在了解人工智能的发展热点和未来趋势的同时，引导学生思考人工智能技术的社会责任。

•学生可以深入探讨人工智能技术在社会发展中的道德、伦理和社会问题，如隐私保护、

数据安全、就业机会等。

•通过讨论和实践，学生能够理解并尊重人工智能技术应用的伦理和社会责任，从而培养

他们的社会责任感。

重点1.智能+X的概念和实际应用；

2.人工智能发展热点的定义和主要领域；

3.类脑计算的基本原理和在人工智能中的应用；

4.人工智能计算平台的构成和作用。

难点1.类脑计算的模拟神经网络的方法和技术；

2.人工智能计算平台的并行计算和数据处理方法；

3.人工智能在各行业的实际应用和案例分析。

教学过程

教学环节教师活动学生活动设计意图

导入新课通过视频播放，让学生了解人工智能的发展史观看人工智能帮助学生了解人

的发展史的视工智能的发展史。

频

通过提问的方式

1、如果你有一个智能学伴，你希望它如何帮助你学生讨论问题,让学生从现实生

学习？举手回答问题活中去体会人工

如智能发展现状以

及对行业的帮助

变化。打开课堂

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2、以某一个行业为例，说说人工智能将会如何变

革该行业的传统实践？

如

以医疗行业为例，人工智能（AD将会对传统实践

产生深远的影响。

1.诊断辅助：AI可以通过分析大量的医疗图像。例

如,AI可以帮助医生在肺部CT扫描中检测到肺癌，

或者在MRI中识别出脑部疾病。

2.药物研发AI可以通过模拟生物体内的化学反应，

帮助科学家更有效地发现和开发新的药物。这种方

法的效率比传统的药物研发过程要高得多，可以大

大缩短药物上市的时间。

3.个性化治疗：通过分析患者的基因组信息，AI可

以帮助医生为患者提供个性化的治疗方案。通过AI

的分析，医生可以为每个患者选择最合适的治疗方

法。

4.智能医疗设备：智能医疗设备，如智能手术机器

人，可以通过AI技术进行精细化的手术操作，减

少医生的操作难度，提高手术的精度和效率。

5.数据驱动的决策：通过分析医疗大数据，AI可以

帮助医疗机构预测疾病流行趋势，提前做好防控措

施。同时，AI还可以帮助医疗机构优化资源配置，

提高服务效率和质量。

讲授新课人工智能已经融入了人们的生活，正在以它的高速、学生认真学习了解人工智能技

准确和智能判断为人类发展及社会进步发挥巨大并掌握相关知术的重要性

作用。人工智能技术的发展对各行各业产生了巨大识，了解人工

影响。同时，各行各业的发展也在不断催生新的人智能技术的重

工智能算法和应用目前，信息科技领域中的发展热要性

点，如智能硬件、无人机、机器人等，其发展突破

的关键环节几乎都与人工智能有关。

亲身体验学生查阅资料，培养学生动手实

讨论人工智能

查阅资料，以小组合作的形式，填写活动记录表，技术取得的成践能力、资源查

讨论人工智能技术取得的成果以及对社会发展的果以及对社会阅整合能力、团

发展的价值，

价如：并填写活动记队协作能力等

录表

表9-1活动记录表

人工智能

的应用场应用案例价值与未来发展

景

华南农业大学创

在我国的城镇化进

建了水稻无人农

程中，农村人口将彳

场，做到了耕种管

断减少，农业劳动）

收生产环节全覆

成本持续提高。无"

盖、机库田间转移

在农业中农场技术的发展和

作业全自动、自动

的应用无人农场的逐渐普

避障异况停车保

及，将降低无人农龙

安全、作物生产过

成本，促进我国农11

程实时全监控和

现代化发展。农业T

智能决策精准作

人工智能=新型农出

业全无人

一、智能+X让学生了解人开拓学生视野，

工智能与各种

人工智能在模型、算法、算力、数据的支撑下，与

行业的结合，了解人工智能发

大数据、物联网、互联网、5G、机器人等技术紧密如医疗、教育、展现状

制造、金融等。

结合，辅以法律法规、伦理规范和政策体系的把控，

这种结合带来

人工智能正渗透到各行各业，不断提高社会发展的了许多创新

提升了各行各

质量和效益，通过“智能+X”发挥出“头雁效应”。

业的效率的同

时也改变了我

人工智能是以计算机科学为基础的多学科交叉融们的生活方式。

合的交叉学科，与众多学科领域的发展密切相关。

人工智能已成为一门基础学科,它紧密地与脑科学、

计算机、电子工程等学科连接起来，并与司法、经

济、工业、农业等不断地进行交叉，通过多学科交

叉的手段更好地推动人工智能的发展。

图9-1人工智能与众多学科的发展密切相关

1.推动传统行业升级

“智能+X”可提升传统行业的效率。例如，智能

制造能够让消费者在设计阶段按照自己的偏好选

择产品外观、设定各种性能参数，将定制产品的需

求发布到云端，智能工厂接收到用户订单后进行生

产任务分解并预先在虚拟工厂中进行生产线重构

和生产仿真验证，继而投入实际的生产;智能农业能

实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决

策、远程控制和专家在线指导等功能，为农业生产

提供精准化种植、可视化管理和智能化决策。

智能交通能通过交通信息采集系统监测道路

中的车辆数量、运动状态、行车速度等信息，经信

息分析系统处理后生成实时路况信息，并将路况推

送到导航软件和广播中,让人们合理规划行驶路线。

智能医疗系统能够辅助医生进行资料汇总查询以

及为疑难病症治疗提供参考方案:智能教育系统能

架构新型智能学习环境，进行学习过程记录、学习

数据分析、学习诊断与评价，促进个性化学习。

2.塑造新产业

智能物流使物流从被动走向主动，实现物流过

程中的主动获取信息，主动监控车辆与货物，主动

分析信息，使商品从源头开始被实施跟踪与管理通

过对大量数据的分析，对客户的需求，商品库存，

智能仿真等做出决策智能物流不仅推动了电子商

务平台的发展，还极大地推动物流业的变革。

智能驾驶在不久的将来可融入智能交通、智慧

城市等应用场景中，还可与云计算结合构建一体化

自动驾驶，实现个体智能到群体智能的扩展。智能

家居构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理

系统，提升家居安全性、便利性舒适性、艺术性，

并实现环保节能的居住环境。

在塑造新产业方面，可以看到智能物流、智能

驾驶、智能家居、新零售、数字经济和产品创新设

计等正在或即将走入人类生活，引发经济结构重大

演化，改变个人生活方式甚至社会结构，实现社会

生产力的整体跃升。

3.促进新体验

在人工智能的推动下，一些新的系统或设备相

继问世，给人们提供了无穷无尽的新体验。如智能

城市系统合理调配城市资源，用智能化手段提升最

多跑一次”等体验;智能助理可进行导航、订票和订

餐等服务;智能穿戴设备通过便捷的穿戴形式、实时

的数据采集、精准的数据分析，为用户实时检测身

体状况并给出改善建议。

利用人工智能技术来生成内容，成为新型内容

生产方式。大型语言模型经过大数据的训练，知识

积累量巨大，能以不同样式、不同目的生成文本。

零售商和其他服务商可以使用大型语言模型通过

动态聊天机器人、AI助手等方式提供更好的客户体

验。搜索引擎可以使用大型语言模型提供更加直接

且贴近人类的答案。学生了解人工开拓学生思维，

二、人工智能发展热点智能未来人工让学生紧跟科技

智能发展方向

人工智能经过60多年的推进，正呈现深度学及热点，并消热点

习、跨界融合、人机协同群智开放、自主操控等新化吸收知识点

特征。

1.类脑计算

人类大脑具有感知、识别、学习、联想、记忆

和推理等功能，并非全部用符号计算形式来实现。

人类大脑可自我学习和进化，具有适应性，有常识

性知识和直觉能力等特征，而机器智能目前一般都

是完成人类事先设计的任务，需要海量数据来强化

任务学习。

从对大脑观测理解中，抽取对人工智能有启发

性的内容，为脑启发计算或生物计算带来启示，是

目前脑科学与人工智能交叉的一个活跃方向。

知识链接

人工智能与脑科学记忆是大脑智能的基础。人脑

有瞬时记忆、作记忆和长期记忆三种形式的记忆体。

如果设计算法对三种记忆体之间的交互和融合进

行模拟，则可建立起“类脑计算”模式，更好地模拟

大脑功能，完成智能处理任务。理解人类认知中记

忆等神经基础是促进人工智能取得长足发展的目

标。从对大脑功能的观测理解中，来获得人工智能

发展所需的启发机理，是目前脑科学与人工智能交

叉领域的活跃方向。

2.人工智能计算平台

数据、算法和算力是人工智能的三要素，而完

善的智能计算系统是强大算力的必要保证。人工智

能的发展需要建设基础软硬件平台，包括智能芯片、

系统软件、开发框架等方面，从而为人工智能技术

提供基础设置支撑软件方面，国内自主开发了相应

的框架，如百度的飞桨和华为的MindSpore等，这

些框架的出现大大缩减了人工智能算法的开发和

部署周期。

硬件方面，国内智能芯片的发展取得阶段性成

果。当前的国产芯片对不同人工智能编程框架训练

所得模型适配弱、芯片编译器功能不完善以及高性

能算子覆盖面较窄。以“国产智能芯片”为中心，研

发并开放与智能芯片适配的计算编程模型和配套

的软件编程环境也是人工智能的研究热点。研究将

从芯片、编译器、编程框架和算子等方面开展技术

攻关，初步形成以国产芯片为核心的应用开发链。

亲身体验培养学生信息收

学生完成亲身

小组协作，设计高效的搜索关键词，搜索有关人工体验，并制作集归纳能力、表

智能芯片的资料，将收集到的资料制作成演示文档PPT演示文档达叙述能力等

进行分享

与同学们分享。归纳总结人工

人工智能应用前沿结合了多种先进技术，为生产、智能应用纪录

老师讲解重点。

生活各方面带来了颠覆性的进步。我国非常重视人

工智能的研究和应用，已经取得了很多世界领先的

技术成果，但是目前人工智能的很多技术和应用还

不成熟，有待提高和发展。人工智能的发展需要大

量推动技术突破和开发创新性应用的高端人才。

课堂练习以小组为单位，收集并整理人工智能技术在应用领通过查阅相锻炼学生查阅资

域和交叉领域的发展，制作成电子作品，组内分享关资料，制作料分析总结、信

和交流。