清华大学版（2024）（青海）八下信息科技 第1单元 第1课 人工智能的起源与发展 教学设计

单元基本信息 单元教学主题 第一单元 机器能预测 单元课时 5 单元项目情境与任务 在当今数字化时代，数据的价值日益凸显。我们身边存在着大量的数据，如个人健康数据、学习成绩数据、生活消费数据等。请你选择一类自己感兴趣的数据，运用机器学习的方法，构建一个预测模型，解决与之相关的实际问题。例如，根据性别、体重、脚长等数据预测身高，根据个人的运动数据预测运动能力提升情况，依据学习习惯数据预测考试成绩变化，或者通过消费数据预测未来的消费趋势等。 单元学习目标 1. 知识技能 （1）了解人工智能和机器学习的基本概念，明确两者的区别与联系。 （2）掌握机器学习的基本流程，包括数据准备、模型搭建、模型训练与评估、模型应用等环节。 （3）熟悉常见的机器学习算法，如线性回归、多项式回归等，并能根据实际问题选择合适的算法。 2. 素养指向 （1）信息意识：能够敏锐地感知生活中的数据价值，认识到机器学习在解决实际问题中的重要性，关注机器学习技术的发展动态。 （2）计算思维：学会运用计算思维分析问题，将实际问题转化为可通过机器学习解决的问题，设计合理的解决方案。 （3）数字化学习与创新：通过网络、书籍等多种渠道自主学习机器学习知识，积极探索不同的学习资源和方法，能够创造性地运用所学知识解决项目中的问题。 （4）信息社会责任：在使用机器学习技术时，遵守相关法律法规和道德规范，尊重他人的数据隐私，确保数据的合法使用和安全。 单元教学整体规划 项目活动 对应课题 拟解决的项目子问题或子任务 课时 项目筹备 第1节 人工智能的起源与发展 规划项目实施方案 1 知识探究 了解人工智能的起源、发展历程、研究学派和范式，以及新一代人工智能的特点，为项目实施做准备 第2节 人工智能的起源与发展 学习机器学习的定义、基本过程、常见算法，掌握数据集的相关知识，学会使用常用工具进行模型训练和评估 1 第3节 用机器学习解决问题 以具体案例为导向，学习如何运用机器学习解决实际问题，包括问题分析、数据准备、模型训练、评估和应用 1 整理展示 第4节跨学科活动：身高推断 综合运用所学知识，完成身高推断项目，展示项目成果，进行项目评价与反思 2 项目实施 课题名称 第1课 人工智能的起源与发展 课时目标 1.能够清晰阐述项目计划，合理规划项目进度和小组成员分工。 2.了解人工智能的起源，包括其概念的雏形以及早期的探索。 3.熟悉人工智能的发展历程，掌握不同阶段的主要特点、研究学派和范式，理解新一代人工智能的突破和应用。 4.认识到人工智能对生活和社会发展的重要影响，激发学习兴趣。 教学准备 计算机、相关教学资料、人工智能发展相关的视频素材 导学过程 意图说明 项目筹备 1.展示单元项目情境： 数字化时代，我们的生活被各类数据环绕，像日常的购物消费记录、运动时的心率变化数据、每月的水电费使用量等。这些看似平常的数据，实则蕴含着巨大的价值。机器学习就如同开启宝藏的钥匙，能够挖掘出数据背后隐藏的规律，进而对未来的情况进行预测。例如，通过分析家庭一段时间内的水电费数据，可以预测未来的水电消耗趋势，帮助我们提前做好资源规划，合理安排生活开支。再比如，分析运动时的心率和运动强度数据，能预测运动效果，为科学健身提供指导。现在，请同学们仔细思考，结合自己的生活实际，选择一类感兴趣的数据，思考运用机器学习可以解决什么实际问题。 提出单元项目任务： 请你以小组为单位，规划一个运用机器学习解决所选数据相关问题的项目方案。 （1）提供项目方案范例 项目个人日常消费预测应用目标过分析个人日常消费数据，预测未来一段时间内的消费金额，帮助个人更好地进行财务规划，合理安排支出。功能需求集个人过去一段时间（如半年或一年）的消 ... ...