走近人工智能教学设计

1《走近人工智能》教学设计课题：走近人工智能模块：普通高中课程标准《信息技术基础》（必修）第三章第三节授课人：广州市第八十六中学曾绍华课时：1课时一、教学思考（一）教学内容分析人工智能（ArtificialIntelligence）是计算机领域的一项前沿技术，它是一门涉及数学、计算机科学、控制论、逻辑论、心理学等学科的交叉和边缘学科，人工智能的许多研究成果已经进入了我们的生活、学习和工作中，对人类的发展产生了重要影响。同时，本节内容与高中《人工智能初步》选修模块是相衔接的，所以，本课教学通过多个实例让学生亲身体验人工智能的应用，让学生初步了解人工智能原理，激发学生对人工智能领域的学习兴趣和探究人工智能领域的积极性。（二）教学对象分析高一年级学生，他们对信息技术科学，特别是前沿尖端领域——“人工智能”充满好奇心和求知欲，抓住这一心理，通过一些与学生学习、生活相关的实例，引导学生“走近人工智能”。二、教学设计（一）教学目标知识与技能目标：初步了解人工智能的简单知识，体验人工智能技术在部分领域的实际应用。过程与方法目标：通过具体软件的使用，体验部分典型人工智能的应用；通过观看视频和进行辩论，呈现信息、发表观点、交流思想，分析人工智能与人的关系。情感态度与价值观目标：以部分人工智能软件的使用为引导，让学生感受人工智能的魅力，激发学生对人工智能领域的学习兴趣和探究人工智能领域的积极性。以“人工智能对人类的影响”为题，展开辩论，从而延伸“人工智能与人的关系”，使学生形成正确的科学价值观。（二）教学重点、难点21、通过部分典型人工智能软件的使用（五指棋、识别软件、金山快译等），感受人工智能的魅力。2、通过观看视频和进行辩论，让学生拓展思维、大胆设想，分析人工智能对人类的影响，从而引导学生形成正确的科学价值观。（三）教学媒体与策略多媒体计算机，背投演示，实现人机互动；正、反观点辩论，交流思想、拓展思维。（四）教学过程教学活动教学意图教学时间一、『导入』我们一直都说，计算机是人类的好助手，它可以帮助我们完成许多复杂的计算任务。那么，我们有没有想过：有一日，计算机将比人类更加聪明呢？阅读材料（书本P47“资料”）1997年5月，IBM研制的一台计算机“深蓝II代”与当时的国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫进行比赛，以微弱优势取胜。思考：从这个事例上，能否说明计算机比人类聪明，或者说计算机已经有了类似“人类的智慧”呢？（同学们讨论，能否得出结论）活动：请一位学生上讲台，进行一场人机对弈（五指棋）。引入“人工智能”的概念——人造的智能，主要是对人脑思维的模拟。以实例为根据展开讨论，引导学生思考“人工智能与人的关系”，让学生带着问题学习下面的内容，集中学生的注意力。通过现场活动，引起学生的兴趣和求知欲。8分钟二、走近人工智能人工智能技术对我们来说，并不遥远，人工智能的许多研究成果已经进入了我们的生活、学习和工作中，对人类的发展产生了重要影响。下面我们介绍几种典型的人工智能技术应用：1、模式识别其中包括：指纹识别，语音识别、手写识别等技术。『练习』师：示范数字识别软件“Handigit-Recog”的使用；通过各种典型软件的使用，让学生亲身体验人工智能技术在学习、生活中的实际应用，感受人工智能的魅力。8分钟3生：请同学们打开“模式识别软件”目录下面的数字识别软件“Handigit-Recog”或字母识别软件“English-Recog”，尝试识别图片中的数字符号；我们还可以自己用附件中的“画图”程序，用铅笔工具写一个数字，看识别软件能否认出该数字。2、机器翻译是指利用计算机将一种自然语言，翻译成另一种自然语言的过程。常见软件：金山快译，以及一些网站也提供翻译的服务。『练习』师：示范使用“金山快译”翻译一段中文《再别康桥》。生：使用“金山快译”进行中英文互译（文章可在“机器翻译”目录下选择，或自己输入翻译的内容）。体验：机器翻译技术是否成熟？3、智能机器人技术同学们看过《黑客帝国》吧，对当中的机器人是否感到不可思议呢？大家心目中，也许觉得机器人必须像人形，有大脑，有四肢但其实不尽如此，来看看我们身边的机器人是怎么样子的？[观看视频]《黑客帝国》片段节选、人型机器人、跳舞甲虫智能代理技术：如Office中的“助手”『练习』请同学们浏览“智能机器人”目录下的资料，并讨论下面问题：1、机器人会不会威胁到人类安全？2、我们应该如何利用好智能机器人？（人工智能与人的关系）4、其他典型应用专家系统、机器证明、数据挖掘等。使用“金山快译”进行中英文互译（文章节选学生刚学过的课文和学生熟悉的歌词、对白），让学生亲身体验机器翻译技术。通过观看视频和浏览资料，拓展思维，大胆想象，正、反观点讨论智能机器人与人类的关系，引导学生培养正确的科学价值观。对其他人工智能的典型应用的简单介绍，让学生再次感受人工智能对我们生活、学习和工作的影响，为选修模块“人工智能初步”的开展做好铺垫。8分钟12分钟2分钟4三、课堂小结人工智能技术发展迅速，越来越大众化和人性化，许多研究成果已经进入了我们的生活、学习和工作中，对人类的发展产生了重要影响。作为中学生，未来社会的栋梁之材，要培养正确的科学价值观，辨证认识，负责地、安全地、健康地开发和利用人工智能技术。归纳总结，使学生感受人工智能技术为人类社会带来方便的同时，以正确的科学价值观辨证人工智能的发展。2分钟三、教学反思与自我评价1、围绕课本，适当扩展整个教学设计都围绕课本提供的案例、软件进行设计（包括：以深蓝II代作为课题“引入”部分，识别软件“Handigit－recog”和金山快译的使用），并在此基础上增加一些课外知识——智能机器人的相关资料和视频。既保证了教学知识点的贯彻，也能提高学生的学习兴趣。2、学生活动，活跃气氛，拓展思维本教学设计主要有两个活动：（1）引入部分，以“深蓝”超级电脑与人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫的两次交锋为背景，现场选一名学生上讲台进行一场人机对弈（五指棋），让学生思考“计算机是否已经比人类聪明？”；（2）智能机器人的发展（提供资料和视频），让学生拓展思维、大胆想象，讨论“人工智能与人的关系”，人类应怎样看待人工智能技术的发展。此外，本课也设有两个练习：识别软件“Handigit－recog”和金山快译的使用，让学生亲身体验人工智能技术对我们生活、学习的影响。通过活动和练习，提高了学生的学习兴趣，把学生的注意力都集中在课堂教学上，大大提高了教学质量。3、教师做好学生学习引导者的角色本课内容为人工智能，对我来说也是一个不太熟悉的领域，为了上好这堂课，我查阅了不少相关的材料。学生对人工智能技术普遍都有个较为模糊的印象（一般通过观看电视、电影，如《黑客帝国》等，或是科幻小说得知未来人类与机器人的关系），他们既好奇又困惑，作为教师，既要以学生感兴趣话题提高他们的学习兴趣，也要引导学生思考，辨证认识“人工智能与人的关系”，培养正确的科学价值观。教师的角色是学生学习的引导者，而不是“填鸭式”教学的实施者。只有让学生感受到学习本身的乐趣，他们才会在老师的教导下掌握相应的知识与技能。5公开课时间：2007-4-27星期五下午第一节课14：30地点：广州市第八十六中学高中部争先楼三楼电脑室