8.2 人工智能的应用 教案

人工智能的应用 课题：人工智能的应用（第8章 第2节 第1课时） 一、教材分析 人工智能应用部分提供了多个经典统案例，能够丰富学生对人工智能的认识，体验和感知人工智能不同的应用类别和神奇，是提升学科素养的重要载体。本课是人工智能应用的第一课，可以增加一些基于规则的人工智能系统，比如传统的五子棋、象棋等内容，为下文分析基于规则的机器学习和基于深度学习的机器学习打好基础。为了满足学生个性化需求，体现学科实践性强等特点，增加“创新设计”环节，设计一款生活中的人工智能产品，为后续深入学习人工智能做好铺垫。 二、学情分析 初中学段学生好奇心强，对人工智能技术学习兴趣较高，而且已经完成了第1课时的学习，对人工智能有较为系统的认识，但体验和实践不够，因此本节课要让学生站在课堂中心，充分体验，充分探究，充分思考，充分创新，充分表达。 三、教学目标与要求 1. 应用在线人工智能系统尝试绘画、图片识别、语音识别、诗歌创作，体验、感知人工智能技术的神奇，了解人工智能的发展现状。 2. 初步创新设计一款生活中的人工智能产品，培养学生合作精神与创新精神。 四、教学重点与难点 1. 体验、感知人工智能的功能。 2. 初步创新设计一款生活中的人工智能产品。 五、教学方法与手段 演示教学法、讨论法、探究学习法、任务驱动教学法。 六、课时安排 安排1课时。 七、教学准备 学习任务单、白纸、彩笔。 八、教学过程 （一）寻找AI 问题：在日常生活中，你见过哪些人工智能？ 回答： 1. 机器人（模仿，感知） 2. 语音音箱（检索，判断） 3. 智能手机（识别，帮助） 4. 智能电视（控制，搜索） 5. 汽车导航、二维码支付 …… 自主学习（视频）：人工智能在不同领域的应用案例 图1　计算机视觉 图2　自然语言处理 图3　专家系统 设计意图：寻找和发现身边隐藏着的各种人工智能的具体应用，通过自主学习，感受和总结身边人工智能的主要应用，开阔信息技术视野，体会人工智能无处不在。 （二）实践AI 小组实践，每组选择2—3个项目进行实践，然后小组进行展示汇报。 体验学习1：人工智能绘画 要求：用Cambridge Consultants AI在线系统进行创作，体现“弘扬中华传统文化”主题思想。 学生：通过自主学习，或学习教师提供的微视频，进行作品的设计。 问题：Cambridge Consultants AI是如何进行工作的？ 体验学习2：语音合成 教师：让计算机听懂人类语言，是人类多年的梦想，语音识别与合成技术让机器能说会道，请大家在线体验语音合成，也可以自行创作。 问题：机器真的能说人类语言吗？回顾其工作过程，说一说它可能的算法思想。 体验学习3：诗歌创作 教师：人工智能除了会下棋、绘画，在文学创作、影视、表演、音乐等领域都有不俗的表现。下面请同学们尝试利用人工智能进行诗歌创作。 教师：阅读清华大学“九歌”写诗机器人相关材料。思考“九歌”机器人是如何学会写诗的？ 学生：略。 体验学习4：与计算机博弈 教师：人工智能研究少不了棋类，常见的人工智能棋类程序有国际象棋、中国象棋、围棋、五子棋等，“更深的蓝”、“阿尔法狗”（AlphaGo）是其杰出代表。今天，老师为大家准备了几款棋类程序，同学们找到自己喜爱的棋类，运行软件，与其对弈。 学生：任选“五子棋”“中国象棋”“围棋”“暗棋版军旗”中的一款对弈。 问题1：棋类程序是如何进行推理的？ 问题2：机器究竟是如何学习的？ 问题3：两种不同的机器学习算法和人类智能有什么联系？ 学生：略。 教师：2017年12月DeepMind团队公布了AlphaGo教学工具，每个跃跃欲试的人都可以访问https://alphagoteach.deepmind.com网站与和AlphaGo切磋棋术，一决高下。同学们也可以查阅“阿尔法狗”相关资料，进行几款软件的对比研究，并将比较结果填 ... ...