信息技术必修1 数据与计算第4章走进智能时代4.3 人工智能的应用与影响4.3.1 人工智能的应用公开课教学设计及反思

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这是一份信息技术必修1 数据与计算第4章走进智能时代4.3 人工智能的应用与影响4.3.1 人工智能的应用公开课教学设计及反思，共3页。

案例　人工智能的应用与影响

1. 《课程标准》要求

通过对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. 教学目标

·了解人工智能技术的先进性，主动关注人工智能技术的发展。（信息意识）

·能辩证地认识人工智能技术，自觉遵守信息社会的伦理道德准则。（信息社会责任）

·能提取问题的基本特征，进行抽象处理，并用形式化的方式表述问题。（计算思维）

·针对问题，采用自主和协作的方式，运用合适的数字化工具进行信息收集与处理，进而在人工智能平台上优化智能系统。（数字化学习与创新）

3. 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。

4. 教学对象分析

从认知发展看，高一年级学生能比较客观地看待自我，能明确地表现自我，逻辑思维能力逐步趋于成熟，能够对自己的思想观点进行论证，能有条理地对各项经验加以说明。

经过近一个学期的学习，学生已经适应了高中信息技术教学环境和学习方式，对人工智能技术有了初步的认识，但对于人工智能技术的应用没有系统的了解，对人工智能技术发展带来的负面影响尚不清楚。

5. 教学重点与难点

教学重点：了解人工智能技术在不同领域的应用，感受智能信息处理的巨大进步和应用潜力。

教学难点：掌握在人工智能平台上拓展智能系统的一般方法。

6. 教学方法与教学手段

教学方法：本着用“人工智能技术”优化“人工智能学习”的原则，通过项目活动，引导学生学习新知识，完成“智能班级交互系统”的应用拓展。

在项目实施中，教师通过情景模拟、实景观察、活动引领、问题引导等方式，让学生体会人工智能技术对社会发展的影响，感受人工智能技术与社会各领域结合所带来的巨大变化。

在项目实施中，按照组内异质、组间同质的原则分组，每5人一组，由信息素养相对较高、组织能力强的学生担任组长，负责组内项目实施中的统筹和协调工作。学生主要以小组合作、自主探究的方式进行学习。

教学环境：在多媒体网络计算机教室实施，需要借助前面章节开发的“智能班级交互系统”——机器人“小智”（以下简称“小智”）展开教学。

课前准备：将“诚信点亮人生”知识库添加到教师开发的“小智”私有语料库中，供导入环节使用。课前设计并制作三份问卷，即“关于收集‘AI应用’的问卷”“关于收集‘AI应用’语料的问卷”和“活动评价表”，用于收集数据，为学习新知识和拓展“智能班级交互系统”服务。准备课件和学生用的“项目活动记录单”。

7. 教学过程设计

教学环节	教学内容	学生活动	设计意图
体验探索导入新课	布置讨论任务：从数据收集、数据分析及信息应用等方面讨论人工智能技术在形成个人信用报告中所起的作用。指导学生与教师的“智能班级交互系统”机器人“小智”进行问答式学习	思考问题，并用“小智”辅助学习，组内进行交流、讨论	用“小智”辅助教学，激发学生的学习兴趣。通过观察、交流、思考和讨论等方式引导学生探索人工智能技术对人们生活、学习的巨大作用，激发学生的学习兴趣
	导入新课：信息社会，个人信用越来越重要，大数据和人工智能技术正在为信息社会打造真正的、靠得住的个人信用体系，正在改变着我们的生活、学习和工作。人工智能技术已经影响到社会中的各个领域，人工智能与行业领域的深度融合改变和重塑了传统行业，下面就让我们与“小智”一起探讨人工智能的应用和影响吧
活动引领探究新知识	活动1：发现“小智”存在的问题		以小组合作、自主探究的方式引导学生纵向探究人工智能的应用，突出重点。用在线问卷调查平台汇总各组研究结果，为活动2提供支持。通过体验发现“小智”存在的问题
	活动要求：（1）每组一个主题；（2）组长协调研究内容，保证不重复；（3）每个研究内容需要理清三个问题，即用了什么？做了什么？优势在哪？（4）可以参看教科书相关内容，或直接向“小智”提问并观察“小智”的回应；（5）将研究结果填写到“关于收集‘AI应用’的问卷”并提交，鼓励多探究、多次提交	组长抽取研究主题，并协调研究内容。学生自主探究新知识。组内共享研究结果并完成问卷。发现问题：为什么“小智”总是迂回作答，或是答非所问
	活动2：帮助“小智”查找问题原因		引导学生横向学习人工智能的应用，突出重点。对比人类思维方式，大胆猜测“小智”存在问题的原因
	以“选项文本”的形式导出活动1的问卷数据，发送给学生。要求学生全面了解人工智能技术的应用。提问：为什么“小智”总是迂回作答？我们人类一般在什么时候也会这样做？如何让“小智”所答即所问	思考发现：从人类有“在回答不擅长的问题时选择先迂回作答，再事后充电”的特征，猜测“小智”也应该有此特征，推断出“小智”迂回作答的原因可能是缺少相关知识
	活动3：为“小智”研制改进方案		通过分析、归类，引导学生设计AI应用新语料，强调重点。收集新语料，形成“小智”的新知识库，为活动4提供支持
	教师指导每组学生打开机器人的“聊天日志”，查看刚刚对话过程中产生的数据，并对数据进行分类。分析知识库的重要性，解释“问题、答案、相似问法”之间的关系。要求学生梳理问题，赋值答案，形成新语料，填写“关于收集‘AI应用’语料的问卷”并提交	查看“聊天日志”，用前面章节学习的知识列出当前最关心的问题，设计新语料。参照示例，提交新语料
	活动4：为“小智”添加新知识库		以小组合作、自主探究的方式，引导学生交流、评价，以及提纲挈领地总结，突出重点
	以“选项文本”的形式导出活动3中的问卷数据，发送给学生。教师要求每组学生观看微课，完成新知识库的添加，然后与新“小智”交流新知识，观察其变化，并对其他组设计的新语料进行评价，将结果填写到“活动评价表”并提交。提问：针对新知识，新“小智”是否能所答即所问	自学微课，由组长为本组机器人“小智”添加新知识库。组内成员分别选取不同的应用领域进行体验，合作完成评价表。讨论新“ 小智”存在的问题
	教师展示活动4生成的报告。总结：要让“小智”所答即所问，需要继续不断改进、完善它的知识库，需要更先进的人工智能技术支持。人工智能技术的不断发展和完善，为人类社会的发展提供了新的工具和动力，展示、总结人工智能技术在各个领域的应用及带来的新机遇		通过4个活动引导学生体验在人工智能平台上拓展智能系统的过程，突破重点
问题引导共情共识	提问： 1. 如果机器人的感知能力远远超过人类，我们的世界会变成怎样？ 2. 当机器人有了意识后，在法律上机器人是人还是机器	讨论	通过观察、讨论，实现共情共识，激发学生继续学习的内驱力
	教师展示《人工智能标准化白皮书（2018版）》提出的应当遵循的原则：一是人类利益原则，二是责任原则	聆听
作业	课下，请各组结合本书的项目评价标准，对项目完成情况进行评价。有兴趣的小组可以通过学习新技术继续拓展“小智”，并推荐给教师和同学们体验