教科版高中信息技术选修5《智能和人工智能》教学设计

开好人工智能“第一课”—《走近人工智能》教学设计 本课是普通高中信息技术新课标（2017年版）必修课程模块1《数据与计算》和选择性必修模块4《人工智能初步》中的内容，梳理这两模块的内容要求和学业要求：内容要求— “描述人工智能的概念与基本特征；知道人工智能的发展历程、典型应用以及趋势；熟悉智能技术应用的基本过程和实现原理；引导学生关注人工智能带来的一系列道德、伦理、隐私、安全等问题”；学业要求———�学生能描述人工智能的基本特征；了解人工智能的新进展、新应用，并能适当运用在学习和生活中；了解人工智能的发展发展历程，能客观认识智能技术对社会生活的影响”。和其他一线教师面临的问题一样：“有新课标无教材”，学什么？如何学？。学什么：教学内容既要体现必修模块的基础性，又要为选修模块《人工智能初步》的自然延伸和拓展作铺垫；同时还要培养学生的学科核心素养，与学科大概念相关联。所以笔者在查阅大量与人工智能有关的资料基础上，去粗取精，去伪存真，选择和新课标内容要求密切相关的内容。如何学？：教学的组织要强调学生的体验、感知和参与，以使学生能在亲身实践与切身感知过程中获得知识和技能。所以本课通过实景观察的方式来让学生走近人工智能，体验人工智能，在切身感知中建构本节课的知识结构。 二、学情分析 实施对象：高中一年级学生（第一学期） 学生对人工智能的体验与认知现状：学生的先前知识经验主要通过大众传媒、实际生活体验、学校组织的讲座等途径来获得。如：观看影视作品或参观科技展览、使用地图导航、扫地机器人等等。 学生对人工智能的情感与态度现状：从每学期《学生信息素养情况调查问卷》的调查情况来看，学生都是愿意学习与人工智能有关的课程，也愿意在未来从事与人工智能相关的职业。学生参与学习人工智能的积极性比较高，有很强的求知欲。 通过分析可以看出部分学生已经有了人工智能应用体验以及学习人工智能的动力，但他们对人工智能的发展历史以及背后的技术原理缺乏系统的、整体的认识，容易出现技术与应用、理论与实践相脱节的现象。所以教师需要引导学生从日常的情境中来体验和观察，并通过具体的案例剖析来整体认识人工智能。 三、教学目标 1.通过对智能玩伴小天机器人的观察和亲身体验以及教师的讲解，学生能够知道人工智能的概念以及基本特征（信息意识）； 2.通过智能玩伴小天机器人和智能家居百度小度机器人的分析对比，学生能够了解人工智能的发展历程，分析小度机器技术优势（自然语言理解和百度大脑），并理解人工智能应用的基本过程和实现原理（计算思维和数字学习与创新）； 3.通过观看视频和小组讨论，学生能够探讨人工智能带来的一系列道德、伦理、隐私、安全等问题，理性地看待人工智能技术，担负起信息社会责任（信息社会责任）。 四、教学重难点 教学重点：理解人工智能应用的基本过程和实现原理；理性看待人工智能。 教学难点：理解人工智能应用的基本过程和实现原理。 五、教学过程 环节一：初识人工智能 师：今天老师带来一件东西。同学们猜一猜它是什么？它能够做什么？它是一个智能语音设备—小天机器人。它是老师家二宝的智能玩伴，可以用来聊天、讲故事、放音乐、接受爸爸妈妈的语音消息。现在就让小天机器人给大家露一手吧。（展示小天机器人，让学生和其进行对话） 生：“小天今天的天气怎么样？”、“美国现在的总统是谁？”、“帮我设计一个寒假南京旅游攻略”…… 图1 学生亲身体验 图2 “人机对话”和“人人对话”案例 设计意图：通过展示智能玩伴小天机器人，让学生来体验，并对其随机提问（见图1），激发学生的求知欲，引出主题，了解人工智能在日常生活、学习中的应用领域。并为后面百度小度机器人的展示做好铺垫 ... ...