01/章

人工智能導(dǎo)引

第3節(jié)

人工智能的發(fā)展歷史與應(yīng)用

課題

人工智能的發(fā)展歷史與應(yīng)用

建議課時

1課時

課型

新知學(xué)習(xí)課（√）原理探究課（）綜合應(yīng)用課（）其它_____（）

教學(xué)背景分析

隨著諸多關(guān)鍵技術(shù)的突飛猛進(jìn)，誕生半個多世紀(jì)的人工智能終于從研發(fā)走到如今的巔峰期。那么人工智能如何誕生，又是在漫長的歷史中怎么發(fā)展起來的？學(xué)生雖然能夠說出生活中的人工智能的應(yīng)用，但卻對人工智能的發(fā)展歷史較為陌生。在本節(jié)課中，學(xué)生將通過自主閱讀材料，歸納總結(jié)人工智能的發(fā)展的三次浪潮及兩次低谷，并對人工智能的實際應(yīng)用有進(jìn)一步的認(rèn)識。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道達(dá)特茅斯會議標(biāo)志著人工智能的誕生。

2.知道人工智能經(jīng)歷了3次浪潮。

3.知道人工智能在制造、家居、教育、交通、安防、醫(yī)療、物流、軍事等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

4.通過閱讀教材，學(xué)習(xí)人工智能的發(fā)展歷史，提升分析信息和處理信息的能力。

5.通過了解人工智能發(fā)展的歷程，辯證地看待科技發(fā)展的一般規(guī)律。

6.產(chǎn)生對人工智能領(lǐng)域的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情。

學(xué)習(xí)重難點

1.學(xué)習(xí)重點

（1）知道達(dá)特茅斯會議標(biāo)志著人工智能的誕生。

（2）知道人工智能經(jīng)歷了3次浪潮。

2.學(xué)習(xí)難點

（1）知道人工智能在制造、家居、教育、交通、安防、醫(yī)療、物流、軍事等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。

課前準(zhǔn)備

教材，教學(xué)課件，學(xué)習(xí)單。

教學(xué)過程設(shè)計

教師活動

學(xué)生活動

環(huán)節(jié)一：新課引入

教師活動：

1.教師帶領(lǐng)學(xué)生一起回顧前兩節(jié)課的內(nèi)容，回憶人工智能的含義以及人工智能在生活中的實際應(yīng)用等。

2.教師從生活實際出發(fā)，列舉人工智能帶給生活的變化，并讓學(xué)生思考人工智能的發(fā)展起源。

學(xué)生活動：

1.學(xué)生回憶人工智能的含義與人工智能的應(yīng)用。

2.學(xué)生對人工智能的發(fā)展歷史產(chǎn)生好奇。

設(shè)計意圖：通過舊知回顧引入課程主題——人工智能的發(fā)展史。

環(huán)節(jié)二：新知學(xué)習(xí)（一）人工智能的發(fā)展歷史

教師活動：

1.在教師講授前，要求學(xué)生閱讀教材P10-15，自主學(xué)習(xí)人工智能的發(fā)展歷程，并填寫學(xué)習(xí)單問題1。

2.教師引導(dǎo)學(xué)生就近四人一組，讓學(xué)生互相之間交流自己的想法，并確定一個最終版本，分小組進(jìn)行匯報。

3.教師進(jìn)行點評并總結(jié)歸納人工智能的發(fā)展歷史。

學(xué)生活動：

1.學(xué)生閱讀材料，完成學(xué)習(xí)單問題1。

2.學(xué)生小組討論，并上臺匯報。

3.跟隨教師的思路學(xué)習(xí)人工智能的發(fā)展歷史。

設(shè)計意圖：學(xué)生自主閱讀相關(guān)材料，通過填寫學(xué)習(xí)單，了解人工智能發(fā)展史。

環(huán)節(jié)三：新知學(xué)習(xí)（二）人工智能在各行各業(yè)中的應(yīng)用

教師活動：

1.教師創(chuàng)設(shè)問題情況，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。具體問題和任務(wù)如下：

提問：在不同的應(yīng)用領(lǐng)域，你都知道哪些人工智能的應(yīng)用呢？

任務(wù)：閱讀教材P16-19，完成學(xué)習(xí)單問題2。

2.提問學(xué)生“人工智能在不同領(lǐng)域的實際應(yīng)用案例具體有哪些？”，學(xué)生回答問題后進(jìn)行歸納總結(jié)。

學(xué)生活動：

1.學(xué)生閱讀教材P16-19，完成學(xué)習(xí)單問題2，歸納總結(jié)人工智能的應(yīng)用案例。

2.學(xué)生自由舉手回答填寫的學(xué)習(xí)單內(nèi)容。

設(shè)計意圖：通過學(xué)生自主探究為主，教師講授為輔進(jìn)行知識的傳授，培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)意識，提高學(xué)生的語言表達(dá)能力和信息歸納能力。

環(huán)節(jié)四：總結(jié)歸納

教師活動：

1.教師與同學(xué)們一起回顧本節(jié)課的知識點，提問學(xué)生以下問題。

（1）“人工智能之父”是誰？

（2）人工智能最早是什么時間產(chǎn)生的？

（3）人工智能的發(fā)展經(jīng)歷了幾起幾落，低谷的原因是什么？

（4）你認(rèn)為未來，哪些工作將被人工智能取代？

學(xué)生活動：

1.學(xué)生回答問題。

設(shè)計意圖：總結(jié)和反思，幫助學(xué)生內(nèi)化所學(xué)，以及延展課下的繼續(xù)學(xué)習(xí)和思考。

學(xué)習(xí)評價

評價任務(wù)：

1956年-2016年，人工智能技術(shù)在發(fā)展歷程中經(jīng)歷了三次高潮，兩次低谷，閱讀教材，在方框中填入關(guān)鍵性的事件名稱。（10分）

評價標(biāo)準(zhǔn)：

總共有6空，每空最高得分為10分，根據(jù)回答精簡度和聚焦程度進(jìn)行打分，最后取6題的平均分作為本任務(wù)的最后得分，總分10分。

評價分?jǐn)?shù)的應(yīng)用：

本學(xué)期結(jié)課后，教師根據(jù)學(xué)生每課的評價分?jǐn)?shù)計算出平均分，并根據(jù)平均分確定相應(yīng)的評價等級。例如：平均分為9-10分定為優(yōu)秀；平均分為7-8分定為良好；平均分為4-6分定為一般；平均分為1-3分為較差。

《人工智能的發(fā)展歷史與應(yīng)用》學(xué)習(xí)單

組別：

組員：

問題1：1956年-2016年，人工智能技術(shù)在發(fā)展歷程中經(jīng)歷了三次高潮，兩次低谷，閱讀教材，在方框中填入關(guān)鍵性的事件名稱。

第三次高潮，深度學(xué)習(xí)算法的出現(xiàn)，計算能力的提升。

第二次高潮，專家系統(tǒng)出現(xiàn)。

達(dá)特茅斯會議，首次提出“人工智能”。

第二次低潮，專家系統(tǒng)成本高，AI遭遇財務(wù)問題。

第一次低潮，計算能力不足。

第一次高潮，感知器模型的產(chǎn)生。

問題2：想一想，在不同應(yīng)用領(lǐng)域，都有哪些具體的人工智能產(chǎn)品呢？

應(yīng)用領(lǐng)域

產(chǎn)品名稱

制造

智能機(jī)械臂、工業(yè)機(jī)器人

家居

智能音箱、智能窗簾、智能門鎖、智能冰箱

交通

無人駕駛系統(tǒng)、自動運輸車、智慧交通系統(tǒng)

醫(yī)療

語音電子病歷、手術(shù)機(jī)器人、智能醫(yī)護(hù)助手

安防

火災(zāi)報警系統(tǒng)、防盜系統(tǒng)、車輛報警管理

教育

智能閱卷系統(tǒng)

交流與討論（P14）

①專家系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)需要手動輸入，開發(fā)成本高；

②專家系統(tǒng)的推理能力不足以達(dá)到人們的期望。

交流與討論（P16）

人工智能曾兩次進(jìn)入低谷，差點被人類放棄。每一次高潮都伴隨技術(shù)的突破，算法的革新。每一次低谷，都是因為當(dāng)時的人工智能缺乏落地應(yīng)用場景。

人機(jī)下棋大戰(zhàn)，計算機(jī)的勝利標(biāo)志著人工智能技術(shù)的發(fā)展突破了以前計算能力不足的限制，人工智能終于找到了突破口，其發(fā)展還將繼續(xù)，目前的人工智能發(fā)展還處于弱人工智能階段，機(jī)器只能對簡單的行為進(jìn)行模擬，對于較為復(fù)雜的推理和思考能力，還遠(yuǎn)不及人類。

學(xué)習(xí)活動1.4

查閱資料，描述功能

表1.3

兩種人工智能產(chǎn)品的功能描述

產(chǎn)品

功能

翻譯機(jī)

翻譯機(jī)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器翻譯、語音識別、語音合成、圖像識別、離線翻譯以及四麥克風(fēng)陣列等多項人工智能技術(shù)，支持語種覆蓋近200個國家和地區(qū)，支持離線翻譯、方言識別、拍照翻譯、全球上網(wǎng)。

智能音箱

智能音箱，是一個音箱升級的產(chǎn)物，是家庭消費者用語音進(jìn)行上網(wǎng)的一個工具，比如點播歌曲、上網(wǎng)購物，或是了解天氣預(yù)報，它也可以對智能家居設(shè)備進(jìn)行控制，比如打開窗簾、設(shè)置冰箱溫度、提前讓熱水器升溫等。