论文部分内容阅读
一、教材分析
本节课是教育科学出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础》(必修)中的第三章第三节的教学内容。许多高中学生对人工智能都有一种神秘感和好奇心。有些学生在生活中也接触到有关人工智能的应用。如何引导学生揭开人工智能的神秘面纱,激发学生的学习兴趣和创新意识,产生强烈的求知欲,这是非常重要的。
二、教学目标
知识与技能:理解人工智能技术的含义和研究目的;熟悉人工智能的研究领域,如机器证明、模式识别、机器翻译、人机博弈、智能机器人等;能够列举人工智能技术在社会生产、生活中的一些应用实例。
过程与方法:通过部分智能工具软件的认识,体验其基本工作过程,客观地认识人工智能技术,了解其实际应用价值。在人工智能应用中体验其价值。
情感、态度与价值观:客观认识人工智能技术对社会的影响,发展辩证思维,培养正确的科学技术应用观。
三、教学重点、难点
重点:理解什么是人工智能及人工智能的本质;体验信息的智能化加工的过程,了解人工智能技术的应用。
难点:提升学生对人工智能的认识,发展其辩证思维。
四、教学过程
1.情境导入,引出课题
导入:播放“未来智能家居应用”视频,激发学生的兴趣,引出“人工智能”一词。
师:在不久的将来,我们也许就会过上视频中这样的生活。这种智能其实是人类的智能,人为编制的控制程序使得我们的家居智能化了,我们称之为人工智能。
师:视频里的智能化生活在上海世博会的沪上生态家场馆就可以直接体验,还有另外一些场馆也提出了智能生活的理念,上海世博会也被称为“智能世博”。现在我就邀请大家搭乘世博班车,一起进入“智能世博”吧!
设计意图:通过智能生活的视频导入,调动学生主动思考的热情,唤起学生强烈的好奇心和求知欲,激发学生进一步探究人工智能的兴趣,为教学过程的顺利开展做好铺垫。
2.智能世博班车首发站——了解人工智能
师:(展示上海世博会山东馆图片)世博会的山东馆人气一直很旺,我们也去看看吧!在山东馆,除了采用了一些高技术应用外,还有这样一些机器(浪潮服务器图片),游客们可以现场体会到“人机大战”的乐趣,在将、相、兵、马、炮的博弈中体会人与机器智慧的比拼。
学生与教师机进行人机“五子棋”大战。
师:在下棋的同时,请同学们思考:计算机为什么能够和你下棋?电脑怎么知道下一步该怎么走?
学生小组讨论后,小组代表发言。
师:同学们下五子棋输给了机器,历史上机器人“深蓝”也战胜了人类,电脑的智能真的高于人吗?
学生小组讨论后,小组代表发言。
师:人工智能应该属于人类智能,象棋大师其实是和很多象棋顶尖高手(他们借助机器媒介)来下棋的。他不是输给了机器,而是输给了人类的智能。
师:人工智能不可能高于人类,是不是就没有研究的价值呢?在我们实际生活中,有很多人工智能的典型应用,下面让我们搭乘智能世博班车一起来体验人工智能的典型应用吧。
设计意图:通过人机“五子棋”游戏,学生体验、讨论电脑的智能与人类智能的关系及研究人工智能的意义,从而引发学生进一步思考人工智能在现实生活中的应用价值。
3.智能世博班车停靠站——利用人工智能技术加工信息
(1)模式识别
师:在上海世博会“EXPO 2010全球青年创新之旅”展馆内,汉王科技向公众展示了多款最新产品(PPT展示“汉王手写识别新技术”相关图片)。这些新技术是人工智能技术应用的一个重要方面——模式识别。下面,我们一起来体验“手写识别”。
学生打开“文通慧视小灵鼠”,手写输入以下内容:城市让生活更美好!
学生在体验手写识别输入汉字的同时,思考:这些字都能正确识别吗?哪些因素导致不能正确识别?
师:手写识别其实只是人工智能应用中的模式识别的一个方面,请你说说日常生活中的模式识别的一些其他应用。
师:模式识别在世博会中有着广泛的应用,特别是人脸识别技术。下面我们来体验一下。
活动:学生用脸部给电脑解锁。
(2)机器翻译
创设情境:小王在世博会美国馆内买了一件商品,可是该商品只有英文说明书。我们可以看一下,请学生用“谷歌翻译”帮助他把“简介”翻译成中文。
教师举例:有道翻译(http://fanyi.youdao.com/)、爱词霸(http://fy.iciba.com/)、谷歌翻译(http://translate.google.cn/)。
学生实践机器翻译。优势分析:从翻译的结果来看,学生大概能了解该产品的一些情况。机器翻译毫无疑问对我们的学习和生活帮助非常大。
师:下面请同学们再翻译几个中文句子(倒装句、修辞韵味句、方言句)。
学生实践,在轻松的环境中发现翻译中产生的问题,教师引导学生认识机器翻译的工作原理。
(3)智能机器人
教师播放世博会中智能机器人的视频。
学生思考讨论:日常生活中,哪些事件由智能机器人来做会比我们人类做更好?教师引导学生从智能机器人不怕危险、不怕累、不受环境的影响等方面思考。
师:智能机器人在生活中已经应用得非常广泛,在某些领域已经取代了人类,比如:深海拍摄、太空探测等。但是智能机器人还不能完全代替人,比如:情感、感受、学习等能力。
(4)其他应用
师:你们还能举出人工智能技术的应用吗?
学生举例:计算机博弈、智能代理技术、专家系统、机器证明、数据挖掘等。
设计意图:通过几个典型的人工智能的应用体验,让学生感受人工智能的魅力,更加深刻地体验人工智能的内涵。在体验过程中,培养学生的合作意识,互助能力,让学生了解人工智能在日常生活中的应用价值。
4.智能世博班车终点站——辩证认识、合理使用
教师通过几个人工智能技术的应用实例,进行正面和负面影响的分析讨论。
实例一:机器人服务员、工作在流水线上的机器人。
活动:假如商场里的导购全部由机器人来代替,饭店里的服务员全部由机器人来代替,工厂里的生产流水作业全部由机器人来代替,社会将会有怎么样的变化?
实例二:医疗专家系统使得看病诊断病情更方便。
活动:医疗专家系统出现失误,导致医疗事故,怎么样来处理?医疗专家、开发专家系统者、使用专家系统者等相关人员分别应负什么责任呢?这一系列的疑问,无疑给我们的法律带来很大的冲击。
师:任何一项发明创造几乎都能带来负面影响,理智的人们都能想到。这项技术的普遍运用是迟早的事情,我们不能因为害怕负面因素而让世界停滞不前。
师:人工智能技术的应用也是如此,给人们带来很多便利的同时,也给伦理、道德、法律、文化等带来了冲击。这就需要我们能够辩证地认识人工智能技术的应用,负责任地、安全地、健康地开发和使用。
设计意图:提升学生对人工智能的认识,提升学生的思辨能力。让学生客观认识人工智能技术对社会的影响,培养学生正确的科学技术应用观。
5.教师小结(略)
五、教学反思
本节课尝试以上海世博会上的人工智能技术应用为主线,通过带着问题去展示、体验、游戏、讨论等环节,完成了教学。让学生主动探究人工智能,学生很有兴趣。这节课没有讲太多的专业知识,主要是提供体验的机会,形成初步概念,为将来选修或者探究人工智能埋下伏笔,学生的整体评价较好。本教案经过多次实践,多次修改,对教学目标达成较好,对学生意识和素养的提升自然、到位。
本节课的不足:由于很多实际生活中使用的人工智能软件在课堂中很难体验,我在课堂教学中采用了一些相对简单的软件、实例展示,功能相对较弱,不能很好地体现人工智能的最新研究成果。
(作者单位:江苏吴江市平望中学)
设计思路清晰、与时事动态结合。本课结合世博会展馆中的智能生活应用,以此为出发点,引入教学。整个教学过程充分关注学生认知基础,遵循学生认知规律,紧紧围绕教学目标,衔接自然、合理、紧凑、前后贯穿、环环相扣、层层启发。从教学实践看,教学目标达成较好,对学生意识和素养的提升自然、到位。
注重突出学生的主体地位。学生活动的设计丰富多彩,如人机对弈、手写识别、机器翻译、带着问题的体验、个人见解的发表、协作互助学习等等。在引导、探究与讨论、讲授、启发的过程中,注重教师的引导作用及学生的主体地位,整个教学结构严谨有序、朴实无华,让学生在轻松愉快的情境中了解智能化加工信息的基本过程,认识人工智能。
多角度选取学生感兴趣的实践,让学生体验人工智能的应用。在设计及知识点的讲授上能把握好度,让学生在活动中体验,在体验中提升认识。这说明设计是忠于课程标准的要求的,教学实践中的效果比书面设计更突出。
(点评人:吴江市教育局教研室吕家松)
本节课是教育科学出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础》(必修)中的第三章第三节的教学内容。许多高中学生对人工智能都有一种神秘感和好奇心。有些学生在生活中也接触到有关人工智能的应用。如何引导学生揭开人工智能的神秘面纱,激发学生的学习兴趣和创新意识,产生强烈的求知欲,这是非常重要的。
二、教学目标
知识与技能:理解人工智能技术的含义和研究目的;熟悉人工智能的研究领域,如机器证明、模式识别、机器翻译、人机博弈、智能机器人等;能够列举人工智能技术在社会生产、生活中的一些应用实例。
过程与方法:通过部分智能工具软件的认识,体验其基本工作过程,客观地认识人工智能技术,了解其实际应用价值。在人工智能应用中体验其价值。
情感、态度与价值观:客观认识人工智能技术对社会的影响,发展辩证思维,培养正确的科学技术应用观。
三、教学重点、难点
重点:理解什么是人工智能及人工智能的本质;体验信息的智能化加工的过程,了解人工智能技术的应用。
难点:提升学生对人工智能的认识,发展其辩证思维。
四、教学过程
1.情境导入,引出课题
导入:播放“未来智能家居应用”视频,激发学生的兴趣,引出“人工智能”一词。
师:在不久的将来,我们也许就会过上视频中这样的生活。这种智能其实是人类的智能,人为编制的控制程序使得我们的家居智能化了,我们称之为人工智能。
师:视频里的智能化生活在上海世博会的沪上生态家场馆就可以直接体验,还有另外一些场馆也提出了智能生活的理念,上海世博会也被称为“智能世博”。现在我就邀请大家搭乘世博班车,一起进入“智能世博”吧!
设计意图:通过智能生活的视频导入,调动学生主动思考的热情,唤起学生强烈的好奇心和求知欲,激发学生进一步探究人工智能的兴趣,为教学过程的顺利开展做好铺垫。
2.智能世博班车首发站——了解人工智能
师:(展示上海世博会山东馆图片)世博会的山东馆人气一直很旺,我们也去看看吧!在山东馆,除了采用了一些高技术应用外,还有这样一些机器(浪潮服务器图片),游客们可以现场体会到“人机大战”的乐趣,在将、相、兵、马、炮的博弈中体会人与机器智慧的比拼。
学生与教师机进行人机“五子棋”大战。
师:在下棋的同时,请同学们思考:计算机为什么能够和你下棋?电脑怎么知道下一步该怎么走?
学生小组讨论后,小组代表发言。
师:同学们下五子棋输给了机器,历史上机器人“深蓝”也战胜了人类,电脑的智能真的高于人吗?
学生小组讨论后,小组代表发言。
师:人工智能应该属于人类智能,象棋大师其实是和很多象棋顶尖高手(他们借助机器媒介)来下棋的。他不是输给了机器,而是输给了人类的智能。
师:人工智能不可能高于人类,是不是就没有研究的价值呢?在我们实际生活中,有很多人工智能的典型应用,下面让我们搭乘智能世博班车一起来体验人工智能的典型应用吧。
设计意图:通过人机“五子棋”游戏,学生体验、讨论电脑的智能与人类智能的关系及研究人工智能的意义,从而引发学生进一步思考人工智能在现实生活中的应用价值。
3.智能世博班车停靠站——利用人工智能技术加工信息
(1)模式识别
师:在上海世博会“EXPO 2010全球青年创新之旅”展馆内,汉王科技向公众展示了多款最新产品(PPT展示“汉王手写识别新技术”相关图片)。这些新技术是人工智能技术应用的一个重要方面——模式识别。下面,我们一起来体验“手写识别”。
学生打开“文通慧视小灵鼠”,手写输入以下内容:城市让生活更美好!
学生在体验手写识别输入汉字的同时,思考:这些字都能正确识别吗?哪些因素导致不能正确识别?
师:手写识别其实只是人工智能应用中的模式识别的一个方面,请你说说日常生活中的模式识别的一些其他应用。
师:模式识别在世博会中有着广泛的应用,特别是人脸识别技术。下面我们来体验一下。
活动:学生用脸部给电脑解锁。
(2)机器翻译
创设情境:小王在世博会美国馆内买了一件商品,可是该商品只有英文说明书。我们可以看一下,请学生用“谷歌翻译”帮助他把“简介”翻译成中文。
教师举例:有道翻译(http://fanyi.youdao.com/)、爱词霸(http://fy.iciba.com/)、谷歌翻译(http://translate.google.cn/)。
学生实践机器翻译。优势分析:从翻译的结果来看,学生大概能了解该产品的一些情况。机器翻译毫无疑问对我们的学习和生活帮助非常大。
师:下面请同学们再翻译几个中文句子(倒装句、修辞韵味句、方言句)。
学生实践,在轻松的环境中发现翻译中产生的问题,教师引导学生认识机器翻译的工作原理。
(3)智能机器人
教师播放世博会中智能机器人的视频。
学生思考讨论:日常生活中,哪些事件由智能机器人来做会比我们人类做更好?教师引导学生从智能机器人不怕危险、不怕累、不受环境的影响等方面思考。
师:智能机器人在生活中已经应用得非常广泛,在某些领域已经取代了人类,比如:深海拍摄、太空探测等。但是智能机器人还不能完全代替人,比如:情感、感受、学习等能力。
(4)其他应用
师:你们还能举出人工智能技术的应用吗?
学生举例:计算机博弈、智能代理技术、专家系统、机器证明、数据挖掘等。
设计意图:通过几个典型的人工智能的应用体验,让学生感受人工智能的魅力,更加深刻地体验人工智能的内涵。在体验过程中,培养学生的合作意识,互助能力,让学生了解人工智能在日常生活中的应用价值。
4.智能世博班车终点站——辩证认识、合理使用
教师通过几个人工智能技术的应用实例,进行正面和负面影响的分析讨论。
实例一:机器人服务员、工作在流水线上的机器人。
活动:假如商场里的导购全部由机器人来代替,饭店里的服务员全部由机器人来代替,工厂里的生产流水作业全部由机器人来代替,社会将会有怎么样的变化?
实例二:医疗专家系统使得看病诊断病情更方便。
活动:医疗专家系统出现失误,导致医疗事故,怎么样来处理?医疗专家、开发专家系统者、使用专家系统者等相关人员分别应负什么责任呢?这一系列的疑问,无疑给我们的法律带来很大的冲击。
师:任何一项发明创造几乎都能带来负面影响,理智的人们都能想到。这项技术的普遍运用是迟早的事情,我们不能因为害怕负面因素而让世界停滞不前。
师:人工智能技术的应用也是如此,给人们带来很多便利的同时,也给伦理、道德、法律、文化等带来了冲击。这就需要我们能够辩证地认识人工智能技术的应用,负责任地、安全地、健康地开发和使用。
设计意图:提升学生对人工智能的认识,提升学生的思辨能力。让学生客观认识人工智能技术对社会的影响,培养学生正确的科学技术应用观。
5.教师小结(略)
五、教学反思
本节课尝试以上海世博会上的人工智能技术应用为主线,通过带着问题去展示、体验、游戏、讨论等环节,完成了教学。让学生主动探究人工智能,学生很有兴趣。这节课没有讲太多的专业知识,主要是提供体验的机会,形成初步概念,为将来选修或者探究人工智能埋下伏笔,学生的整体评价较好。本教案经过多次实践,多次修改,对教学目标达成较好,对学生意识和素养的提升自然、到位。
本节课的不足:由于很多实际生活中使用的人工智能软件在课堂中很难体验,我在课堂教学中采用了一些相对简单的软件、实例展示,功能相对较弱,不能很好地体现人工智能的最新研究成果。
(作者单位:江苏吴江市平望中学)
设计思路清晰、与时事动态结合。本课结合世博会展馆中的智能生活应用,以此为出发点,引入教学。整个教学过程充分关注学生认知基础,遵循学生认知规律,紧紧围绕教学目标,衔接自然、合理、紧凑、前后贯穿、环环相扣、层层启发。从教学实践看,教学目标达成较好,对学生意识和素养的提升自然、到位。
注重突出学生的主体地位。学生活动的设计丰富多彩,如人机对弈、手写识别、机器翻译、带着问题的体验、个人见解的发表、协作互助学习等等。在引导、探究与讨论、讲授、启发的过程中,注重教师的引导作用及学生的主体地位,整个教学结构严谨有序、朴实无华,让学生在轻松愉快的情境中了解智能化加工信息的基本过程,认识人工智能。
多角度选取学生感兴趣的实践,让学生体验人工智能的应用。在设计及知识点的讲授上能把握好度,让学生在活动中体验,在体验中提升认识。这说明设计是忠于课程标准的要求的,教学实践中的效果比书面设计更突出。
(点评人:吴江市教育局教研室吕家松)