第8课 人工智能中的算法 教学设计 八下信息科技浙教版（2023）

第8课 《人工智能中的算法》教学设计 【课标内容要求】 通过对比不同的人工智能应用场景，初步了解人工智能中的搜索、推理、预测和机器学习等不同实现方法。 【教学内容分析】 本课选自浙教版《信息科技》八年级下册第二单元《智能技术初体验》，本单元在教学中适合进行整体规划设计，渗透大单元教学理念。第二单元共6课，在第一单元认识人工智能的基础上更进一步体验与学习人工智能的相关知识，本课是单元的第4课，学生已经学习了语音识别技术、语音合成技术、图像识别技术，本课将开始进一步深入探讨与学习关于人工智能中的算法———搜索、推理和预测，了解它们在人工智能中的应用，体会人工智能的高效与便捷，为后续学习和理解机器学习的原理和利用人工智能技术进行创意设计打下坚实基础。 【教学目标】 1. 通过对数字华容道、灾害性天气预报专家系统、气象预报系统案例的体验与分析，初步了解搜索、推理和预测在人工智能中的预测。 2. 通过对比传统方式处理同类问题的效果，体会人工智能的高效便捷。 重点：了解人工智能中的搜索、推理、预测算法，体会人工智能的高效便捷。 难点：理解人工智能中的搜索、推理、预测算法 【核心素养指向】 认识到人工智能对社会发展的影响，善于使用信息科技解决学习和生活中的问题。 能在真实情境中发现问题，提取问题的基本特征，对问题进行抽象、分解、建模，制订解决方案。 能依托网络平台、智能工具开展远程学习、小组交流、协同创新等活动。 【学情分析】 本课的学习对象是八年级的学生，学生有信息科技学习基础，八上也已经学过数据的加密和解密，初步学过Python编程，能运行或简单修改调试代码，知道算法的概念，但还没有系统学习过算法。 根据八年级学生的认知特点，合格年龄段的学生对新识充满好奇，有很强的求知欲与好胜心，对对问题的深入理解认识还缺乏探究的欲望。对于抽象的算法还难以理解，因此需要设计深入浅出的活动引导学生实践，增加体验感，从“感知”到“内化”到“应用”。 【设计构想】 本课的教学评价采用过程性评价和终结性评价相结合的方式。围绕学习目标，合理设计评价问题，如过程性评价：课堂激励：对于在课堂上积极发言，成功分享自我经验想法的学生进行表扬。终结性评价：对学生上交作业的课后批改与反馈。 【教学环境及资源准备】 网络教室，信息科技学习平台 【教学活动设计】 学习任务 （各环节） 学习过程 设计意图（写出一个环节的设计意图，包括：本环节学生学习情况的检测，核心素养的渗透，重难点的落实） 用时（单位：分钟） 教师活动 学生活动 新课导入 布置任务：引导学生完成三个程序体验 数字华容道 灾害性天气预报专家系统 气象预报系统 初步感知，完成三个体验程序，并按操作要求线上完成“程序体验完成情况”表 让学生通过体验程序，初步感受不同主题的算法。 通过简单的WPS协作表格记录学生的体验进度，利于教师时间的把控。 鼓励在课堂上积极发言，成功分享自我经验想法的学生。 6分钟 探究与学习 一、“搜索”算法 引导学生理解“搜索”。 引导学生分析“搜索”的方法。 分析“搜索”的分类。 盲目搜索 启发式搜索 “推理”算法 引导学生理解“推理”。 模拟人类的思维活动，是人工智能研究方向之一 介绍“专家系统” 人—机交互界面+知识库+推理机（核心：推理机制） 布置操作任务 修改代码，尝试得出不同的推理结论。 “预测”算法 引导学生理解“预测”算法。 介绍“回归分析” 布置操作任务 修改代码中的“数据”，尝试画出气息要素和平均气温之间的关系。 理解“搜索”人工智能算法 协作完成其余九宫格盘面的扩展。 理解“推理”。完成推理挑战 了解“推理”算法的重要应用 依照任务单，完成代码的修改，调试程序，观察不同推理 ... ...