算法 一、背景 设计者 教案名称 学生 教材 课时 人工智能 高二年级 人教版《数据与计算》 1 二、学习者分析 在课程学习之前，学生对人工智能的了解可能只是机器人或一些科幻电影中的智能机器。 高二学生他们思维活跃，愿意接受新事物，教师可以从实例入手，阐述人工智能含义、人工智能应用和人工智能技术，激发学生对人工智能的兴趣。 三、教学目标 了解人工智能概念，掌握简单人工智能应用的原理（计算思维） 知道常见的人工智能应用，熟练利用网络查找人工智能相关信息（信息意识、数字化学习与创新） 四、教学重难点 教学重点 体验人工智能的独特魅力。 了解人工智能应用领域和实用价值。 了解人工智能新兴技术。 教学难点 加深对人工智能的认识。 客观看待人工智能对社会的影响，培养正确科学技术应用观。 五、教学准备 教师：课件、教具、教材 学生：学生学件、教学资料 技术：（1）硬件准备———多媒体机房、电子白板；（2）软件准备———演示文稿 六、教学策略设计 引导学生在鲜活的实例中了解人工智能。让每个学生在学习的过程中感受人工智能技术的应用。在此过程中，教师充分诱导、启发。 七、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 知识讲解 (30min) 教师：同学们好。今天这节课比较有趣，我们来学习人工智能。其实大家生活中处处都是人工智能的身影。大家能举一些生活中的例子吗？（请几位同学依次按智能家居、智能教育、智能交通、智能安防、智能医疗、智能物流起来举例） 教师：大家都说得很好，事实上，生活中我们所解除到的人工智能应用都是弱人工智能，它只是实现特定功能的专用智能设备，不能真正实现推理和解决问题。而真正能思考、有知觉、有自我意识的人类级别的强人工智能离我们还很遥远。我们可以看一个视频了解一下强人工智能和弱人工智能。（播放一段两分钟的视频，里面含强弱人工智能的趣味介绍和用于区分它们的图灵测试） 教师：人工智能是在怎样的情况下被提出的呢？（展示PPT：）1956年，约翰·麦卡锡等几位科学家在达特茅斯会议上脑洞大开了一个对人类意识和思维过程进行模拟的领域，并赋予了这个领域的名字：人工智能，缩写为AI，以此人类点亮了新的科技树。从手机系统到3D打印，从谷歌眼镜到全息投影，就连美图APP一键美颜靠的也是人工智能，人工智能也以远超我们想象的速度在发展。我们就以人机博弈“三盘棋”为例来了解一下人工智能发展历程的一个缩影。 教师：我们知道在国际跳棋、国际象棋和围棋中，围棋难度最大，国际跳棋难度最小，这也符合了人机对弈由易到难的过程。 （展示PPT：人机对弈，国际跳棋） 1956年，计算机技术的先驱萨缪尔，在计算机上编写出了世界上第一款国际跳棋程序。 1962年，这个程序击败了人类的一个跳棋冠军。 这是“机器学习”算法的提出与首次应用。 （展示PPT：人机对弈，国际象棋） 1997年，超级计算机“深蓝”战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫。“深蓝” 是美国IBM公司生产的一台超级计算机，有32个大脑(微处理器)，每秒可以计算2亿步。“深蓝”中存储了一百多年来优秀棋手的两百多万局对局。今天看来，“深蓝”还算不上足够智能，它当时主要依靠强大的计算能力，穷举所有路数，来选择最佳策略。“深蓝”靠计算可以预判12步，而卡斯帕罗夫可以预判10步，双方能力不相上下。 （展示PPT：人机对弈，围棋） 2016年，阿尔法围棋(AlphaGo) 在与围棋世界冠军李世石的对弈中，以4:1的总比分获胜。 2017年，它又进化为阿尔法元(AlphaGoZero)，通过“自学成才”，仅用3天就成了围棋界的顶尖高手。“深度学习”算法取得巨大的成功。 教师：我相信同学们也看见了媒体对它的报道和渲染。 （展示PPT）因为围棋每回合的可能性有几百种，一盘棋可以长达150个回合。 ... ...
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