信息技术（基础模块）电子教案 专题8 人工智能初步 任务1 初识人工智能（教案）

任务1初识人工智能任务1初识人工智能教学设计一、教学目标素质目标：通过学习增强学生的民族自豪感;体会到人工智能技术的应用价值，培养正确的科学技术应用观，激发学生对人工智能学科的浓厚兴趣;学会独立地、辨证地思考问题，提高科学素养。知识目标：能够简要与其他人分享人工智能的基本概念；能够说出人工智能的发展和应用领域。能力目标：能够简要叙述人工智能对人类社会发展的影响；能够理性看待人工智能发展的伦理道德问题。二、教学重难点教学重点：体验人工智能的独特魅力，了解其应用领域和实用价值。。教学难点：辨证看待人工智能，客观认识人工智能技术对社会的影响，树立正确的科学技术应用观。三、课时安排2课时四、教学策略教法：项目教学法、任务驱动法、讲授法、演示法学法：自主探究学习法、讨论法、小组合作学习法教学资源：多媒体教学设备、理实一体化机房、信息化教学平台、配套教学课件教学过程教学环节教学设计设计意图课前学习课前发布纪录片《你好，AI》，让学生观看后记下纪录片中提到的人工智能应用领域有哪些。培养学生数字化学习与创新能力。任务导入创设情景，任务引入：日常生活中，我们有很多场景都用到了人工智能的技术，如汽车车牌识别、人脸识别、语音输入等。为了了解人工智能的相关原理和应用领域，小小开始了人工智能相关知识的学习和探索。要学习人工智能，首先需要了解什么是人工智能，通过感受和体验人工智能在生产、生活中的典型应用，了解人工智能的基本原理。感知体验：新冠肺炎疫情暴发以来，我国政府坚持人民至上、生命至上，举全国之力，快速有效地调动全国的资源和力量，不惜一切代价维护人民生命安全和身体健康。我国许多科技企业也纷纷加快产品研发，将科技力量转换为疫情防控力量，其中比较典型的就是将红外测温仪与人脸识别技术进行组合，帮助各个公共区域构建应对疫情的“科技防线”。小小返回学校以后，就发现学校增加了集测温和人脸识别为一体的智能设备，如图8-1-1所示。这套设备既可以对进校的人员进行自动测温，又可以通过人脸识别进行身份验证。只有人体温度正常且通过人脸识别验证的人员，闸机才会自动开放，允许其进入校园。请结合生活实际，讨论在哪些场合也用到了类似的设备。通过设置贴近学生实际的生活情境，结合感知体验，激发学生的学习兴趣，引入学习任务。知识学习1.智能和人工智能（1）智能教师引导学生学习：人类智能主要包含三个方面：思维能力、感知能力、行为能力。教师引导学生讨论：图8-1-2中，体现了人类智能的哪些能力，具体体现在哪些方面。学生归纳总结。（2）人工智能教师引导学生学习：人工智能是研究或开发用于模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用的一门新的学科。教师引导学生学习：在日常生活中，如果一台机器或设备能够模拟人类进行许多活动,就可以认为这台机器或设备已经具备了某种性质的人工智能。教师总结：人工智能的主要研究方向为计算机视觉、语音识别和自然语言处理。学生讨论：人工智能的三个研究方向，分别处理哪些问题？教师引导学生归纳总结：“看”是人类与生俱来的能力，人们可以在看到的各种景象中找出关注的重点，可以通过“听”和“说”来进行有效的沟通和交流，而计算机视觉、语音识别和自然语言处理就是为了提高机器在这些方面的处理能力。2.人工智能的发展历程教师引导学生学习：人工智能的发展历程3.人工智能的主要应用领域教师引导学生进行网络搜索：人工智能的主要应用领域包括智慧交通、智能制造、智能物流、智能安防、智慧农业等。学生分小组汇报网络搜索的结果，说一说自己的认识。讨论活动：人工智能在智慧教育、智能制造、智慧农业、智能物流、智慧交通、智慧金融、智能家居等各个领域中还有很多的应用，请讨论上述领域的其他应用场景，并与其他同学分享。4.人工智能的基本原理教师引导学生分析图8-1-9和图8-1-10：对比在篮球和足球的判断过程中，人类判断与机器判断的区别：人类：观察--归纳--识别机器：学习--用程序得到特征并建模--识别教师引导学生学习：人工智能层次结构图5.人工智能的前景与伦理教师引导学生讨论：人工智能未来的发展趋势，正确认识人工智能与人类和谐发展的必要性。学生网络搜索：搜索关于人工智能的伦理道德相关材料，与其他同学分享。探究活动:请根据学习的知识，对生活中常见的人工智能应用场景进行调研，分析这些场景属于人工智能的哪些技术方向，完成表8-1-2。填写完成以后，进行交流与分享。通过对人类智能进行了解和分析，为引出人工智能的概念奠定基础。学生用自己的语言描述人工智能，培养学生自我学习、总结的能力，产生对人工智能的模糊认识。锻炼学生自主探究意识。促进学生了解人工智能的发展历程，增加对人工智能的认识。培养学生数字化学习与创新能力和小组合作探究能力。引导学生对比分析人类和机器判断篮球和足球的区别，初步了解人工智能工作的基本原理。在提高学生数字化学习与创新能力的同时，促进学生辩证看待问题的能力。通过探究活动，促进学生对人工智能的应用领域进行强化和巩固。任务拓展拓展延伸：国家新一代人工智能开放创新平台建设为了着力提升技术创新研发实力和基础软硬件开放共享服务能力，支撑全社会创新创业人员、团队和中小微企业投身人工智能技术研发，促进人工智能技术成果的扩散与转化应用，使人工智能成为驱动实体经济建设和社会事业发展的新引擎。2017年11月科技部相继公布了百度、阿里云、腾讯、科大讯飞、华为、小米、京东、360等十几家公司入围国家人工智能开放创新建设平台名单。依托百度公司建设自动驾驶国家人工智能开放创新平台。截至2021年4月份，百度智能驾驶创新平台已迭代9个版本；开源代码超过70万行，使用者约6500万人，覆盖97个国家和地区，包括俄罗斯、南美洲等；涵盖国内外200多所高校、300多家企业。依托腾讯公司建设医疗影像国家人工智能开放创新平台。腾讯公司推出一款人工智能医学影像产品——腾讯觅影，它将图像识别、大数据处理、深度学习等人工智能领先技术与医学跨界融合研发而成，辅助医生进行疾病筛查和诊断。短短半年，“腾讯觅影”就已实现了单一病种到多病种的应用扩张，从早期食管癌筛查拓展至肺结节、糖尿病视网膜病变、胃癌、乳腺癌等疾病筛查，并落地全国100多家三甲医院，帮助医生提升诊断效率和准确率，共同推动人工智能技术与医院能力相结合。依托科大讯飞公司建设智能语音国家人工智能开放创新平台。科大讯飞语音识别领域斩获多项国际大奖，相关技术已达到全球领先水平，包括声音定位、语音检测、语音识别、复杂场景下的语音分离等。在国际多通道语音识别大赛（CHiME-6）中，科大讯飞连续三年斩获冠军，将语音识别错误率从CHiME-5的46.1%降低到了30.5%。依托华为技术有限公司建设基础软硬件国家新一代人工智能开放创新平台。其中，昇腾基础软硬件平台，包括AI处理器、服务器硬件、芯片使能软件、MindSpore全场景AI计算框架和应用使能平台MindX，从基础软件到应用实现了全覆盖。