(人工智能)走近人工智能教学设计《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课时壹、教学思考(壹)教学内容分析人工智能(ArtificialIntelligence)是计算机领域的壹项前沿技术,它是壹门涉及数学、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,本节内容和高中《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)教学对象分析高壹年级学生,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,抓住这壹心理,通过壹些和学生学习、生活关联的实例,引导学生“走近人工智能”。二、教学设计(壹)教学目标知识和技能目标:初步了解人工智能的简单知识,体验人工智能技术于部分领域的实际应用。过程和方法目标:通过具体软件的使用,体验部分典型人工智能的应用;通过观见视频和进行辩论,呈现信息、发表观点、交流思想,分析人工智能和人的关系。情感态度和价值观目标: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“人工智能和人的关系”,使学生形成正确的科学价值观。(二)教学重点、难点1、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、通过观见视频和进行辩论,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)教学媒体和策略多媒体计算机,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,教学时间壹、『导入』我们壹直均说,计算机是人类的好助手,它能够帮助我们完成许多复杂的计算任务。那么,我们有没有想过:有壹日,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研制的壹台计算机“深蓝II代”和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:请壹位学生上讲台,进行壹场人机对弈(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“人工智能和人的关系”,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,且不遥远,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于学习、生活中的实际应用,感受人工智能的魅力。,8分钟生: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;我们仍能够自己用附件中的“画图”程序,用铅笔工具写壹个数字,见识别软件能否认出该数字。2、机器翻译是指利用计算机将壹种自然语言,翻译成另壹种自然语言的过程。常见软件:金山快译,以及壹些网站也提供翻译的服务。『练习』师:示范使用“金山快译”翻译壹段中文《再别康桥》。生:使用“金山快译”进行中英文互译(文章可于“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见过《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,来见见我们身边的机器人是怎么样子的?[观见视频]《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,且讨论下面问题: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?(人工智能和人的关系)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。通过观见视频和浏览资料,拓展思维,大胆想象,正、反观点讨论智能机器人和人类的关系,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、教学反思和自我评价1、围绕课本,适当扩展整个教学设计均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),且于此基础上增加壹些课外知识——智能机器人的关联资料和视频。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俩个活动:(1)引入部分,以“深蓝”超级电脑和人类国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫的俩次交锋为背景,现场选壹名学生上讲台进行壹场人机对弈(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“人工智能和人的关系”,人类应怎样见待人工智能技术的发展。此外,本课也设有俩个练习: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,把学生的注意力均集中于课堂教学上,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,对我来说也是壹个不太熟悉的领域,为了上好这堂课,我查阅了不少关联的材料。学生对人工智能技术普遍均有个较为模糊的印象(壹般通过观见电视、电影,如《黑客帝国》等,或是科幻小说得知未来人类和机器人的关系),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“人工智能和人的关系”,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,他们才会于老师的教导下掌握相应的知识和技能。公开课时间:2007-4-27星期五下午第壹节课14:30地点:广州市第八十六中学高中部争先楼三楼电脑室