《走近人工智能》教學(xué)設(shè)計(jì)

《走近人工智能》教學(xué)設(shè)計(jì)課題：走近人工智能模塊：一般高中課程標(biāo)準(zhǔn)《信息技術(shù)基礎(chǔ)》（必修）第三章第三節(jié)授課人：廣州市第八十六中學(xué)曾紹華課時(shí)：1課時(shí)一、教學(xué)思考（一）教學(xué)內(nèi)容分析人工智能（ArtificialIntelligence）是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一項(xiàng)前沿技術(shù)，它是一門涉及數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、把握論、規(guī)律論、心理學(xué)等學(xué)科的交叉和邊緣學(xué)科，人工智能的很多爭(zhēng)辯成果已經(jīng)進(jìn)入了我們的生活、學(xué)習(xí)和工作中，對(duì)人類的進(jìn)展產(chǎn)生了重要影響。同時(shí)，本節(jié)內(nèi)容與高中《人工智能初步》選修模塊是相連接的，所以，本課教學(xué)通過(guò)多個(gè)實(shí)例讓同學(xué)親身體驗(yàn)人工智能的應(yīng)用，讓同學(xué)初步了解人工智能原理，激發(fā)同學(xué)對(duì)人工智能領(lǐng)域的學(xué)習(xí)愛(ài)好和探究人工智能領(lǐng)域的樂(lè)觀性。（二）教學(xué)對(duì)象分析高一班級(jí)同學(xué)，他們對(duì)信息技術(shù)科學(xué)，特殊是前沿尖端領(lǐng)域——“人工智能”布滿古怪???心和求知欲，抓住這一心理，通過(guò)一些與同學(xué)學(xué)習(xí)、生活相關(guān)的實(shí)例，引導(dǎo)同學(xué)“走近人工智能”。二、教學(xué)設(shè)計(jì)（一）教學(xué)目標(biāo)學(xué)問(wèn)與技能目標(biāo)：初步了解人工智能的簡(jiǎn)潔學(xué)問(wèn)，體驗(yàn)人工智能技術(shù)在部分領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用。過(guò)程與方法目標(biāo)：通過(guò)具體軟件的使用，體驗(yàn)部分典型人工智能的應(yīng)用；通過(guò)觀看視頻和進(jìn)行辯論，呈現(xiàn)信息、發(fā)表觀點(diǎn)、溝通思想，分析人工智能與人的關(guān)系。情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)：以部分人工智能軟件的使用為引導(dǎo)，讓同學(xué)感受人工智能的魅力，激發(fā)同學(xué)對(duì)人工智能領(lǐng)域的學(xué)習(xí)愛(ài)好和探究人工智能領(lǐng)域的樂(lè)觀性。以“人工智能對(duì)人類的影響”為題，開(kāi)放辯論，從而延長(zhǎng)“人工智能與人的關(guān)系”，使同學(xué)形成正確的科學(xué)價(jià)值觀。（二）教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)1、通過(guò)部分典型人工智能軟件的使用（五指棋、識(shí)別軟件、金山快譯等），感受人工智能的魅力。2、通過(guò)觀看視頻和進(jìn)行辯論，讓同學(xué)拓展思維、大膽設(shè)想，分析人工智能對(duì)人類的影響，從而引導(dǎo)同學(xué)形成正確的科學(xué)價(jià)值觀。（三）教學(xué)媒體與策略多媒體計(jì)算機(jī)，背投演示，實(shí)現(xiàn)人機(jī)互動(dòng)；正、反觀點(diǎn)辯論，溝通思想、拓展思維。（四）教學(xué)過(guò)程教學(xué)活動(dòng)教學(xué)意圖教學(xué)時(shí)間一、『導(dǎo)入』我們始終都說(shuō)，計(jì)算機(jī)是人類的好助手，它可以掛念我們完成很多簡(jiǎn)單的計(jì)算任務(wù)。那么，我們有沒(méi)有想過(guò)：有一日，計(jì)算機(jī)將比人類更加聰慧呢？閱讀材料（書(shū)本P47“資料”）1997年5月，IBM研制的一臺(tái)計(jì)算機(jī)“深藍(lán)II代”與當(dāng)時(shí)的國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫進(jìn)行競(jìng)賽，以微弱優(yōu)勢(shì)取勝。思考：從這個(gè)事例上，能否說(shuō)明計(jì)算機(jī)比人類聰慧，或者說(shuō)計(jì)算機(jī)已經(jīng)有了類似“人類的才智”呢？（同學(xué)們爭(zhēng)辯，能否得出結(jié)論）活動(dòng)：請(qǐng)一位同學(xué)上講臺(tái)，進(jìn)行一場(chǎng)人機(jī)對(duì)弈（五指棋）。引入“人工智能”的概念——人造的智能，主要是對(duì)人腦思維的模擬。以實(shí)例為依據(jù)開(kāi)放爭(zhēng)辯，引導(dǎo)同學(xué)思考“人工智能與人的關(guān)系”，讓同學(xué)帶著問(wèn)題學(xué)習(xí)下面的內(nèi)容，集中同學(xué)的留意力。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)活動(dòng)，引起同學(xué)的愛(ài)好和求知欲。8分鐘二、走近人工智能人工智能技術(shù)對(duì)我們來(lái)說(shuō)，并不遙遠(yuǎn)，人工智能的很多爭(zhēng)辯成果已經(jīng)進(jìn)入了我們的生活、學(xué)習(xí)和工作中，對(duì)人類的進(jìn)展產(chǎn)生了重要影響。下面我們介紹幾種典型的人工智能技術(shù)應(yīng)用：1、模式識(shí)別其中包括：指紋識(shí)別，語(yǔ)音識(shí)別、手寫(xiě)識(shí)別等技術(shù)。『練習(xí)』師：示范數(shù)字識(shí)別軟件“Handigit-Recog”的使用；通過(guò)各種典型軟件的使用，讓同學(xué)親身體驗(yàn)人工智能技術(shù)在學(xué)習(xí)、生活中的實(shí)際應(yīng)用，感受人工智能的魅力。8分鐘生：請(qǐng)同學(xué)們打開(kāi)“模式識(shí)別軟件”名目下面的數(shù)字識(shí)別軟件“Handigit-Recog”或字母識(shí)別軟件“English-Recog”，嘗試識(shí)別圖片中的數(shù)字符號(hào)；我們還可以自己用附件中的“畫(huà)圖”程序，用鉛筆工具寫(xiě)一個(gè)數(shù)字，看識(shí)別軟件能否認(rèn)出該數(shù)字。2、機(jī)器翻譯是指利用計(jì)算機(jī)將一種自然語(yǔ)言，翻譯成另一種自然語(yǔ)言的過(guò)程。常見(jiàn)軟件：金山快譯，以及一些網(wǎng)站也供應(yīng)翻譯的服務(wù)?！壕毩?xí)』師：示范使用“金山快譯”翻譯一段中文《再別康橋》。生：使用“金山快譯”進(jìn)行中英文互譯（文章可在“機(jī)器翻譯”名目下選擇，或自己輸入翻譯的內(nèi)容）。體驗(yàn)：機(jī)器翻譯技術(shù)是否成熟？3、智能機(jī)器人技術(shù)同學(xué)們看過(guò)《黑客帝國(guó)》吧，對(duì)當(dāng)中的機(jī)器人是否感到不行思議呢？大家心目中，或許覺(jué)得機(jī)器人必需像人形，有大腦，有四肢但其實(shí)不盡如此，來(lái)看看我們身邊的機(jī)器人是怎么樣子的？[觀看視頻]《黑客帝國(guó)》片段節(jié)選、人型機(jī)器人、跳舞甲蟲(chóng)智能代理技術(shù)：如Office中的“助手”『練習(xí)』請(qǐng)同學(xué)們掃瞄“智能機(jī)器人”名目下的資料，并爭(zhēng)辯下面問(wèn)題：機(jī)器人會(huì)不會(huì)威逼到人類平安？我們應(yīng)當(dāng)如何利用好智能機(jī)器人？（人工智能與人的關(guān)系）4、其他典型應(yīng)用專家系統(tǒng)、機(jī)器證明、數(shù)據(jù)挖掘等。使用“金山快譯”進(jìn)行中英文互譯（文章節(jié)選同學(xué)剛學(xué)過(guò)的課文和同學(xué)生疏的歌詞、對(duì)白），讓同學(xué)親身體驗(yàn)機(jī)器翻譯技術(shù)。通過(guò)觀看視頻和掃瞄資料，拓展思維，大膽想象，正、反觀點(diǎn)爭(zhēng)辯智能機(jī)器人與人類的關(guān)系，引導(dǎo)同學(xué)培育正確的科學(xué)價(jià)值觀。對(duì)其他人工智能的典型應(yīng)用的簡(jiǎn)潔介紹，讓同學(xué)再次感受人工智能對(duì)我們生活、學(xué)習(xí)和工作的影響，為選修模塊“人工智能初步”的開(kāi)展做好鋪墊。8分鐘12分鐘2分鐘三、課堂小結(jié)人工智能技術(shù)進(jìn)展快速，越來(lái)越大眾化和人性化，很多爭(zhēng)辯成果已經(jīng)進(jìn)入了我們的生活、學(xué)習(xí)和工作中，對(duì)人類的進(jìn)展產(chǎn)生了重要影響。作為中同學(xué)，將來(lái)社會(huì)的棟梁之材，要培育正確的科學(xué)價(jià)值觀，辨證生疏，負(fù)責(zé)地、平安地、健康地開(kāi)發(fā)和利用人工智能技術(shù)。歸納總結(jié)，使同學(xué)感受人工智能技術(shù)為人類社會(huì)帶來(lái)便利的同時(shí)，以正確的科學(xué)價(jià)值觀辨證人工智能的進(jìn)展。2分鐘三、教學(xué)反思與自我評(píng)價(jià)1、圍繞課本，適當(dāng)擴(kuò)展整個(gè)教學(xué)設(shè)計(jì)都圍繞課本供應(yīng)的案例、軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)（包括：以深藍(lán)II代作為課題“引入”部分，識(shí)別軟件“Handigit－recog”和金山快譯的使用），并在此基礎(chǔ)上增加一些課外學(xué)問(wèn)——智能機(jī)器人的相關(guān)資料和視頻。既保證了教學(xué)學(xué)問(wèn)點(diǎn)的貫徹，也能提高同學(xué)的學(xué)習(xí)愛(ài)好。2、同學(xué)活動(dòng)，活躍氣氛，拓展思維本教學(xué)設(shè)計(jì)主要有兩個(gè)活動(dòng)：（1）引入部分，以“深藍(lán)”超級(jí)電腦與人類國(guó)際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫的兩次交鋒為背景，現(xiàn)場(chǎng)選一名同學(xué)上講臺(tái)進(jìn)行一場(chǎng)人機(jī)對(duì)弈（五指棋），讓同學(xué)思考“計(jì)算機(jī)是否已經(jīng)比人類聰慧？”；（2）智能機(jī)器人的進(jìn)展（供應(yīng)資料和視頻），讓同學(xué)拓展思維、大膽想象，爭(zhēng)辯“人工智能與人的關(guān)系”，人類應(yīng)怎樣看待人工智能技術(shù)的進(jìn)展。此外，本課也設(shè)有兩個(gè)練習(xí)：識(shí)別軟件“Handigit－recog”和金山快譯的使用，讓同學(xué)親身體驗(yàn)人工智能技術(shù)對(duì)我們生活、學(xué)習(xí)的影響。通過(guò)活動(dòng)和練習(xí)，提高了同學(xué)的學(xué)習(xí)愛(ài)好，把同學(xué)的留意力都集中在課堂教學(xué)上，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。3、老師做好同學(xué)學(xué)習(xí)引導(dǎo)者的角色本課內(nèi)容為人工智能，對(duì)我來(lái)說(shuō)也是一個(gè)不太生疏的領(lǐng)域，為了上好這堂課，我查閱了不少相關(guān)的材料。同學(xué)對(duì)人工智能技術(shù)普遍都有個(gè)較為模糊的印象（一般通過(guò)觀看電視、電影，如《黑客帝國(guó)》等，或是科幻小說(shuō)得知將來(lái)人類與機(jī)器人的關(guān)系），他們既古怪???又困惑，作為老師，既要以同學(xué)感愛(ài)好話題提高他們的學(xué)習(xí)愛(ài)好，也要引導(dǎo)同學(xué)思考，