粤教版《信息技术基础(必修)》第四章第二节初识人工智能 课程教学设计 高一下册
初识人工智能
一、教材分析
本课程是广东教育出版社<<信息技术基础>>,内容为第四章第二节。本节旨在帮助学生了解智能工具处理信息,激发学生的学习兴趣和欲望。通过自学,交流、上网游戏等形式,了解智能工具在社会生活中的广泛应用,拓展学生对人工智能的形态和内涵的认识。本节是本章的第二节,是学生在熟练使用互联网为基础的教学。
本课原题目4.2《用智能工具处理信息》也是师生共同步入该领域的第一课,本节涉及的内容较为广泛,但内容深度较浅,课本内容大多比较抽象,容易落入说教的俗套。因此,在教材的使用上我并不局限于教科书,引入了生动有趣的补充材料,以丰富的实例充实教学内容,避免了空洞的说教,我根据教学内容以简单直观变通拟题为《初识人工智能》。
二、学情分析
教学对象为高一下学期的学生,人工智能对他们是一个陌生的领域。学生对人工智能既感到神秘,又充满好奇。因此,本节知识的传授不能过深过难,以免挫伤大多数学生的学习兴趣。教师正好利用学生的好奇心激发他们的探索欲,通过生动有趣的任务体验让学生感受人工智能的魅力,从而消除对该课程的神秘感。
三、教学目标
四、教学重、难点分析
重点:
①人工智能的概念
②人工智能的应用
难点:
如何去理解和辨别人工智能
五、教学策略
主要采取体验学习的教学策略,创设各种能够激发学生学习动机的情境,在教学的过程中通过任务体验、学生活动,让课堂充满活力,让教学充满创意,使学生的学习动机不断获得激励。
六、教学资源及媒体运用分析
七、教学过程
(一)创设情境,导入新课
导入:猜猜看?
1、展示霍金的照片,通过提问的方式让学生了解有关霍金的简介。霍金是一位患有肌肉
萎缩的残疾人,但却是当代最伟大的科学家之一。
2、播放一段有关霍金借助智能计算机学习交流的视频,引导出人工智能的课题。
(二)介绍人工智能的概念
提出人工智能的概念:
1、人工智能的英文写法:A I(Artificial Intelligence )
2、人工智能并没有最权威的定义,人工智能是人造的智能,是对人脑思维机理的模拟。实际是人赋予机器的智能。
过渡:从概念上讲解人工智能十分抽象,在下一环节通过人工智能的具体应用去感受和了解人工智能。
(三)人工智能的应用
1、智能机器人
提到人工智能,大家最容易联想到机器人。现在的机器人会看病、会跳舞、还有意念控制的机器人。播放一段机器人的视频:在人的意念控制下,机器人可以运动手脚。
过渡:通过观看视频,学生对智能机器人有了感性的认识,从而对人工智能的应用不再局限于抽象的思维。而机器人只是人工智能应用的一个领取,人工智能应用最基础的领域是模式识别。
2、模式识别
模式识别是利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别的技术。
通过两个活动来让学生对模式识别有一定的认识:
任务一:文字识别
通过投影给出三个文字:囡囝囧
教师示范:调出微软手写板,示范第一个字如何进行手写输入,并通过拼音指南给出文字注音。
学生操作:利用手写输入模式,输入要求输入的文字,并给文字注音。
学生通过操作,感受模式识别手写输入功能的具体应用,同时发现问题:“囧”字无法通过微软手写功能进行输入。
教师提出问题:“囧”字为什么无法进行录入呢?
带着问题进入到实验环节:人工识别小游戏。
游戏规则:在同学的背上写文字,通过感觉来判断写的是什么文字。
请一个同学到讲台配合老师:
先在同学背上写一个简单的“大”字,同学能够作出正确的判断;
再在同学背上写一个“仝”字,同学未能作出正确的判断,但台下可能有同学认识这个字。
通过两次文字的识别判断,分析模式识别的原理:
过渡:模式识别技术是人工智能技术的基础,但在我们身边用得更多的人工智能技术是机器翻译。通过一个情景任务来体验机器翻译技术。
3、机器翻译
情境任务:
基地组织策划了一起恐怖袭击,我们截获了恐怖袭击的信件,但这封信是用阿拉伯语写的。请你来翻译一下这封信件。
?????? ?????? : ?????? ? ?????? : ?????? ?”
“ : ?????
9:00
学生一下不知道用什么方法实现,教师示范:应用谷歌翻译系统对文字进行了翻译。
任务二:给出一段文字,学生应用机器翻译进行翻译,并思考机器翻译有什么不足。
Edelweiss Edelweiss
Meet me every morning
Bright white and then you
I am more than happy to see you
I wish you never open
Lovely Edelweiss
Please tell the fragrance of my homeland forever
Edelweiss Edelweiss
Greet me every morning
Bright white and then you
I am more than happy to see you
I wish you never open
Lovely Edelweiss
Please tell the fragrance of my homeland forever
I wish you never open
Lovely Edelweiss
Please tell the fragrance of my homeland forever
学生经过机器翻译发现:虽然很快的将文字翻译成中文,但翻译并不准确。通过学生可以观察出:机器翻译只是将文字和词汇进行独立的翻译,而不能结合句子或者段落进行翻译。从而总结出:人工智能具有局限性。
过渡:机器翻译是我们身边用得较多的人工智能技术,但当代人工智能的核心是自动程序技术。我们继续通过情境任务来完成体验。
4、自动程序
情境任务:
基地组织准备再次袭击,我们又截获了恐怖袭击的信件,但这封信是用密文写的。我们该如何来破解呢?
“胜甲-系乌*抵邓抵-稙砂牟陛-''篂疆敞”
其实,要破译这段密文,我们就需要对加密技术有基本的了解。
凯撒大帝的加密术:
古罗马时期恺撒大帝就曾经使用过这样一种加密术:对于信件中的每个字母,恺撒大帝会用它后面的第t个字母代替。
例如,当t=2时,字母A将变成C,字母B将变成D,……,字母Y将变成A,字母Z 将变成B(假设字母表是循环的)。这样,字母表将变成:
学生练习:(1)加密:根据这种规则,当t=2时,Hello 加密后变成:Jgnnq
(2)解密:当t=3时,Jrrg解密后变成:Good
以上的过程,是我们通过人脑的智慧进行加密和解密,但当我们需要加解密的文字不是一个单词,而是大量的文字时,就需要借助人工智能的程序了。
教师示范:应用加密解密软件对“恐怖信件”进行解密。
任务三
下发中文加密解密软件给学生,让学生借助该软件对自己写的一段文字进行加密,然后让同桌来破解。并思考该软件有什么不足之处。
通过学生操作后的反思,进一步了解到,人工智能虽然给我们带来方便,但仍然存在许多不足之处,需要我们不断地加以完善和发展。
(三)小结
1、人工智能的概念
2、人工智能的应用
3、人工智能的局限
(四)给学生的寄语:
人工智能是人类智慧的结晶,只有通过广博的学习和不断的专研,才能获得。