教科版高中信息技术选修5人工智能初步：人工智能的未来
粤教版高中信息技术选修5人工智能初步：人工智能的基本内容
模式识别：
2D/3D/ 多 维 识 别 系 统
知识工程：
专家系统，ห้องสมุดไป่ตู้能搜索引 擎等
人机对弈
I. 1996年2月10～17日，Garry Kasparov 以4：2战胜“深蓝”(Deep Blue)。
II. 1997年5月3～11日，Garry Kasparov 以2.5：3.5输于改进后的“深蓝”。
众所周知，计算机语言在历史发展上经历了机器语言、汇编语言 和高级语言，我们把最低级、最原始的计算机语言称为机器语言。机 器语言是用二进制代码表示的计算机能够直接识别的指令集合，它反
映了计算机“思维”的原理，也反映了人工智能的原理。0和1两个 数字能构成世间万物的一切逻辑，却无法创造灵感、拥有直 觉、获得情感。
智能机器人的计算
借助自然界（生物界）规律的启示，根据其规律，设计出 求解问题的算法。物理学、化学、数学、生物学、心理学、生 理学、神经科学和计算机科学等学科的现象与规律都可能成为 计算智能算法的基础和思想来源。
计算智能阶段智能设备特点
“能存会算” ——快速计算与存储
第二阶段 感知智能阶段
什么是感知？
人工智能是对人的意识、思维的信息过 程的模拟。人工智能不是人的智能，但能像 人那样思考、也可能超过人的智能。
人工智能的应用领域
人工智能主要应用在哪？
自然语言处理 图像处理 数据挖掘
未来五年人工智能的发展大势所趋
TWO
第二部分 发展阶段
2
第一阶段 计算阶段
什么是计算？
计算是将各种运算方法与数 据结合并得出结论的行为。这种 行为存在于社会生活的方方面面。
认知智能阶段智能设备
具有自主学习的能力，只需要给 出基本的反射式行为，所有的高级认 知能力都可以通过自主学习得到，不 需重新编程。各模块之间互相依赖并 且可以同时学习,具有实时的学习能力。
《人工智能初步》教学设计
《人工智能初步》教学设计【学科核心素养】（1）能够采用计算机可以处理的方式界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据。
（2）通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案。
（3）掌握数字化学习系统、学习资源与学习工具的操作技能，用于开展自主学习、协同工作、知识分享与创新创造，助力终身学习能力的提高。
（4）对于信息技术创新所产生的新观念和新事物，具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。
【课程标准要求】（1）通过人工智能典型案例的剖析，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用。
（2）了解人工智能的算法，熟悉智能技术应用的基本过程和实现原理。
【学业要求】了解人工智能技术，认识人工智能在信息社会中的重要作用。
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历程，能客观认识智能技术对社会生活的影响。
【学情分析】本课面对的教学对象是高一学生，对知识的获取已经开始由感性认识提升到理性认识，已经具有一定的研究能力，喜欢新鲜事物，也愿意突破自己的固有认识。
经过初中的学习，学生已经能够熟练操作一些常见软件，并能迁移到新软件的使用中，但也容易满足并停留于技能操作层面。
在日常的学习和生活中，也或多或少的接触过人工智能技术的应用。
但是，他们对人工智能的了解更多的停留于日常学习和生活中的所见所闻，对人工智能的原理及人工智能的实现方法知之甚少，运用人工智能方法解决问题的意识不足、解决问题的能力较弱。
【教学目标】（1）理解人工智能的核心能力。
（2）掌握机器学习中监督学习、无监督学习和强化学习。
（3）了解机器学习中的KNN算法、聚类算法。
【教学重难点】教学重点：监督学习、无监督学习和强化学习。
教学难点：三种机器学习方式的实现原理。
【教学策略分析】人工智能是通过智能机器延伸、增强人类改造自然和治理社会能力的新兴技术。
近年来，机器学习已经成为实现人工智能的主流方法，具体可分为监督学习、无监督学习和强化学习三种方式。
人工智能主要分为哪几个研究阶段，未来的发展方向是什么
人工智能主要分为哪几个研究阶段，未来的发展方向是什么人工智能一直处于计算机技术的前沿，人工智能研究的理论和发现在很大程度上将决定计算机技术的发展方向。
现在，已经有很多人工智能研究的成果进入人们的日常生活。
从目前的一些前瞻性研究可以看出，未来人工智能可能会向以下几个方面发展：模糊处理、并行化、神经网络和机器情感。
人工智能产生于 20 世纪 50 年代，是计算机研究和应用到一定阶段的产物，是社会生产发展的要求和必然结果，也是人类认识自身的重要标志。
人工智能也称机器智能，它是计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等多种学科互相渗透而发展起来的一门综合性学科。
从计算机应用系统的角度出发，人工智能是研究如何制造出智能机器或智能系统来模拟人类智能活动的能力，以延伸人们智能的科学。
一、人工智能的研究阶段从50年代开始，人工智能的研究经历了以下几个阶段：第一阶段：50年代人工智能的兴起和冷落。
人工智能概念首次提出后，相继出现了一批显著的成果，如机器定理证明、跳棋程序、通用问题、求解程序、LISTP 表处理语言等。
但由于消解法推理能力的有限以及机器翻译等的失败，使人工智能走入了低谷。
这一阶段的特点是：重视问题求解的方法，忽视知识重要性。
第二阶段：60 年代末到70 年代，专家系统出现，使人工智能研究出现新高潮。
DENDRAL化学质谱分析系统、MYCIN疾病诊断和治疗系统、PROSPECTIOR探矿系统、Hearsay-Ⅱ语音处理系统等专家系统的研究和开发，将人工智能引向了实用化。
并且，1969 年成立了国际人工智能联合会议。
第三阶段：80年代，随着第五代计算机的研制，人工智能得到了很大发展。
日本1982年开始了”第五代计算机研制计划”，即“知识信息处理计算机系统KIPS”，其目的是使逻辑推理达到数值运算那么快。
虽然此计划最终失败，但它的开展形成了一股研究人工智能的热潮。
第四阶段：80年代末，神经网络飞速发展。
(完整)人工智能初步教学计划
人工智能初步教学计划1教学指导思想：人工智能技术是当前信息技术应用发展的热点之一。
与一般的信息处理技术相比，人工智能技术在求解策略和处理手段上具有独到之处。
“人工智能初步”模块介绍了人工智能的基本概念和人工智能领域内容易为高中学生所理解和掌握的部分内容，是选修模块。
本模块教材根据教育部普通高中技术领域课程标准（信息技术部分）编写，教材以知识引领活动、穿插工具支持、评估配合为编写思路，从解决学生日常学习生活中的实际问题入手，运用信息获取、加工、管理、表达与交流的基本方法，在主题活动、探究性学习等形式的学习过程中逐步提升学生的信息素养，从而实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三个方面的培养目标。
2教学目标：通过本模块的学习，学生能描述人工智能的基本概念，会使用一种人工智能语言解决简单问题，把握其基本特点；能利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统；知道人工智能对人类学习、生活的影响；通过感受人工智能技术的丰富魅力，增强对信息技术发展前景的向往和对未来生活的追求。
3教材分析：本书内容体现了活动引领、任务驱动主导思想，每个单元的前几节的教学内容都不同程度在为最后一节综合性的活动作准备，前两个单元又是第3单元的铺垫；同时，评价教学效果的方式也与传统的教学评价方式不同，而是请学生们参与评价；因此，学生的积极参与是完成该门课程教学目标的关键因素。
在执行新课程计划中，开发利用校内外的一切课程资源，来丰富教学内容。
4重点难点：通过对人工智能的含义及发展历程的理解、对人工智能诸多应用领域的体验，感受人工智能的无穷魅力以及它服务于人类社会的价值。
教师应将教学重点放在引导学生如何去“体会”、“好奇”、“喜欢”这门科学，了解本学科与其他学科研究问题、解决问题的方法的新、特之处，拓展学生思维。
同时，在教学中教师应注意解决以下几个问题：1、使学生科学理解人工智能的含义。
2、通过对人工智能应用领域的了解，可以发现人工智能在人类发展中更多的应用。
教科版高中信息技术 数据与计算第五章第二节《探秘人工智能》 优质课说课课件
培养信息意识；通过探究思考培养计算思维；
增强求知探索意识、树立正确的科技发展观,
04
教学重点和难点
教学重点难点
教学重点
通过体验和思考了解人工智能部分应用的工作过程或原理，感受 人工智能的价值，激发对人工智能的学习兴趣、探索精神。
教学难点
人工智能应用的工作过程或原理。
05
教法与学法
教法与学法
教法
03
教学目标
教学目标
知识与技能
情感态度 与价值观
过程与方法
1
了解人工智能的相关概念与应用领域, 了解部分
应用的原理, 通过学习和探究认识人工智能的价
值和重要作用。
2
通过体验探究实践熟悉人工智能技术应用, 通过
探究简单的工作原理掌握一定的利用人工智能
技术处理问题方法。
3
通过体验探究激发学生对人工智能学科厚兴趣、
未来已来，走近未来
——探秘人工智能
01
教材分析
02
学情分析
03
教学目标
04
教学重点难点
05
教法与学法
06
教学过程
01
教材分析
01 教材分析
教材概况
教科版《数据与计算》第五章第二节《探秘人工智能》的内容。本节教材内容分为“认 识人工智能”和“探秘智能算法”两部分。主要学习人工智能基本概念、了解应用领域、 探究智能算法, 认识人工智能的价值。
学生已经具备一定的信息处理能力和研究能力，部分学生可能对人工智能应用已经有一定 的经验，例如在线翻译、语音识别、手写识别等，但大部分可能主要侧重于应用而缺少对 原理的思考，运用人工智能方法解决问题的意识、能力不够。基于此引导学生进行简要原 理的探究，从而提高运用人工智能科学技术解决问题的能力，培养自主探索能力。
初识人工智能(课件)-《信息技术(基础模块下册)》同步教学(高教版)
各小组根据每个同学的体验，梳理使用人工智能的方法，上传学习平台
硬件、网络和数据是人工智能运行的基本条件
各种内容转换成各种各样的数据输入到计算机后，计算机要根据相 关的算法完成计算，进行数据处理
经过人工处理后的数据，还要通过相关的设备以人们可以识别的方 式进行反馈
每个人制订今后使用人工智能的计划
输入大量 的图片
（大数据 支持）
提取这些 图片的特
征
汇集这些 特征
将这些特 征形成全 连接神经
网络
每个人完成人工智能图片识别的体验
小组分别完成指纹识别、美颜照片的体验
小组分享体验的结果
交换手机，试试指纹识别 相互交换美颜照片
大家觉得美颜后的照片还真实吗？
大家看过电影《终结者》吗？
查询电影简介 大家认为人工智能给我们带来了什么，请投票
国务院通知原文网址：/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm
在网上检索相关解读
小组汇总通知和相关解读中感兴趣的4项内容
感兴趣的内容绘制为象限图，提供解读的网址
每个人体验人工智能的使用
完成教材中的体验交流任务 还可以自主体验手机上或其他的应用程序
单元8 人工智能初步
任务1 了解人工智能的发展
扫描书上的二维码，观看小剧场
小组讨论
阅读人工智能发展阶段的资料，小组绘制阶段流程图后上传平台
各个小组推荐一人对人工智能发展阶段进行汇报
根据绘制的流程图进行汇报
小组完成人工智能应用范围的研究
一起完成教材中的表8-1 检索的图片、文字资料上传到学习平台
初识人工智能
信息意识 计算思维 数字化学习与创新 信息社会责任
《初识人工智能》教案
《初识人工智能》教案初识人工智能人工智能是当今科技领域最具热度和前景的话题之一。
随着技术的发展和应用的深入，人工智能已经走进了我们的日常生活，并对我们的工作、生活和社会产生了重要影响。
本教案将带领学生们初步了解人工智能的概念、应用和未来发展趋势，旨在引导学生对人工智能的深入思考和积极探索。
一、人工智能的基本概念人工智能，简称AI（Artificial Intelligence），是指通过模拟人类智能的思维和行为，使机器具备智能化的能力。
人工智能的核心任务是模拟、延伸和扩展人类的智慧，让计算机能够像人一样思考、学习和做出决策。
二、人工智能的应用领域1. 智能语音助手智能语音助手如Siri、小度等，可以通过声音指令与人进行交互，提供信息查询、语音搜索、定时提醒等智能服务。
学生通过体验智能语音助手，感受人工智能在语音交互方面的应用。
2. 人脸识别技术人脸识别技术已经广泛应用于安防监控、手机解锁、人员考勤等场景。
学生可以通过讨论人脸识别技术的优缺点，思考人工智能对社会的影响和应用前景。
3. 无人驾驶技术无人驾驶技术是人工智能在汽车领域的应用，通过感知技术和决策系统实现汽车的自主导航和行驶。
探讨无人驾驶技术的创新和应用，让学生对未来交通的发展有更深入的了解。
4. 智能医疗人工智能在医疗领域的应用可以提高诊断准确度、辅助手术、智能监护等。
学生可以通过案例分析，了解人工智能在医疗领域的实际应用并思考其对医疗技术发展和人类生活的影响。
三、人工智能的发展趋势1. 深度学习深度学习是人工智能技术的核心，通过模拟人脑神经网络的结构和工作机制，实现多层次的信息处理和学习能力。
学生可以通过学习深度学习的基本原理和应用案例，了解人工智能未来的发展方向。
2. 大数据与物联网大数据和物联网技术为人工智能提供了海量的数据支持，使智能设备能够更准确地学习和分析。
学生可以通过思考大数据和物联网技术如何与人工智能结合，探讨人工智能在未来社会中的应用场景。
高中《人工智能初步》校本课程开发研究与实践
《高中《人工智能初步》校本课程开发研究与实践》2023-10-27•研究背景与意义•研究目的与方法•人工智能初步课程现状与问题目录•校本课程开发策略与实施方案•实践成果与展望•结论与建议01研究背景与意义03解决问题的必要性为了解决上述问题，有必要对高中《人工智能初步》校本课程开发进行深入研究与实践。
研究背景01国家教育政策近年来，国家高度重视人工智能教育，将其纳入到中小学的课程体系中。
02当前高中人工智能教育存在的问题如缺乏合适的教材、教学方法单一、师资力量不足等。
通过本研究，可以促进人工智能教育在高中阶段的普及和发展，培养更多的创新型人才。
推动人工智能教育的发展本研究可以为其他学校提供借鉴，帮助他们更好地开展人工智能教育。
为其他学校提供借鉴通过开发适合高中生的教材和教学方法，可以激发学生的学习兴趣，提高学习效果。
提高学生的学习效果本研究将为教师提供参考教材和教学方法，帮助教师更好地教授《人工智能初步》课程，提升教师的专业素养。
提升教师的专业素养研究意义02研究目的与方法1研究目的23探索人工智能教育在高中阶段的实施方法和教育价值。
开发一套适合高中生的《人工智能初步》校本课程，提升学生对人工智能的兴趣和认知。
分析该课程对学生科技素养、创新思维、解决问题的能力等方面的提升效果。
课程实施在某高中进行了为期一个学期的实验教学，并邀请了多位专业教师参与授课和评估。
研究方法文献综述系统梳理和分析了国内外相关文献，了解了人工智能教育在高中阶段的研究现状和发展趋势。
实证研究通过实际教学实验，评估了该课程对学生科技素养、创新思维、解决问题的能力等方面的提升效果，并进行了数据分析和解读。
课程设计根据高中生的认知特点和实际需求，设计了《人工智能初步》校本课程，包括课程目标、教学内容、教学方法等。
03人工智能初步课程现状与问题人工智能初步课程现状人工智能初步课程在许多高中学校受到越来越多的重视，成为许多学校信息技术类的重要课程之一。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学习目标： 1、了解人工智能对人类的影响； 2、知道人工智能的发展方向。
课堂导入：
人工智能作为一门研究机器如何模仿和实现人类的 智能行为的科学，随着脑科学和认知科学对人脑的深入 了解而不断发展，从部分模拟人类的机器智能到能够再 现人类思维的智能机器，未来，人工智能还会朝着什么 方向发展呢？
一、人工智能对人类的影响
1、人工智能对经济的影响
资料：2017年7月20日，国务院正式印发了《新一代人 工智能战略规划》。明确提出我国新一代人工智能发展的 目标，要求到 2020年人工 智能技術与世界先進水平同步； 到 2025年人工智能成为带动我国 产业升级和经济转型的 主要动力；到2030年，中国成为世界主要人工智能的创新 中心，人工智能核心产业规模超过一万亿元，带动相关产 业规模约10万亿元。对与人工智能的发展，我国已经提到 了国家政策面的高度。
一、人工智能对人类的影响
2、人工智能对社会的影响
人工智能的发展在为人们带来方便，为人类带来经济 效益的同时，也不可避免地产生了许多社会问题。例如： 劳动就业问题、社会结构变化问题、人工智能为部分社会 成员带来了心理上的威胁、技术失控的危险等为题。
一、人工智能对人类的影响
3、人工智能对文化的影响
在文化方面，人工智能的影响也颇大，人工智能促进 人类知识的不断完善，同时人工智能广泛提高了人们的文 化生活质量，还有就是人工智能也会促进改善人类的语言。
3、更成熟的应用方法
人工智能的广泛应用需要开发复杂的软件系统，所以研究 通用而有效的人工智能开发方法显得非常必要。此外，在应用 人工智能时，还需要寻找与发现问题分类与求解的新方法，使 其成为成功地应用于更多领域的更成熟的方法。
谢谢！
Байду номын сангаас
二、对人工智能的展望
2、更好的技术集成
要集成的信息技术除数字技术外，还包括计算机网络、 远程通信、数据库、计算机图形学、语音与听觉、机器人学、 过程控制、并行计算、光计算和生物处理技术等；
除了信息技术以外，未来的智能系统还要集成认知科学、 心理学、社会学、语言学、系统学和哲学等。
二、对人工智能的展望
二、对人工智能的展望
1、更新理论框架
资料：大成智慧工程
“大成智慧学”有着重大的实践意义。今天，整个世界通 过世界经济市场和全球信息网络、通信卫星，把各个国家紧 密地联在一起，多格局、多极化，斗争十分复杂。我们在进 行物质文明、精神文明、政治文明和社会文明建设中，所面 临的各种事物与人也是千头万绪、变化多端，形成各种复杂 性问题。钱老早在20年前就说：“中国正面临一个急剧变化 的时代，我们如果不能站得高、看得远，就不仅会落后于时 代，还可能犯很大的错误。”