01/章

人工智能導引

第3節

人工智能的發展歷史與應用

課題

人工智能的發展歷史與應用

建議課時

1課時

課型

新知學習課（√）原理探究課（）綜合應用課（）其它_____（）

教學背景分析

隨著諸多關鍵技術的突飛猛進，誕生半個多世紀的人工智能終于從研發走到如今的巔峰期。那么人工智能如何誕生，又是在漫長的歷史中怎么發展起來的？學生雖然能夠說出生活中的人工智能的應用，但卻對人工智能的發展歷史較為陌生。在本節課中，學生將通過自主閱讀材料，歸納總結人工智能的發展的三次浪潮及兩次低谷，并對人工智能的實際應用有進一步的認識。

學習目標

1.知道達特茅斯會議標志著人工智能的誕生。

2.知道人工智能經歷了3次浪潮。

3.知道人工智能在制造、家居、教育、交通、安防、醫療、物流、軍事等領域有廣泛的應用。

4.通過閱讀教材，學習人工智能的發展歷史，提升分析信息和處理信息的能力。

5.通過了解人工智能發展的歷程，辯證地看待科技發展的一般規律。

6.產生對人工智能領域的學習興趣和探究熱情。

學習重難點

1.學習重點

（1）知道達特茅斯會議標志著人工智能的誕生。

（2）知道人工智能經歷了3次浪潮。

2.學習難點

（1）知道人工智能在制造、家居、教育、交通、安防、醫療、物流、軍事等領域有廣泛的應用。

課前準備

教材，教學課件，學習單。

教學過程設計

教師活動

學生活動

環節一：新課引入

教師活動：

1.教師帶領學生一起回顧前兩節課的內容，回憶人工智能的含義以及人工智能在生活中的實際應用等。

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

學生活動：

1.學生回憶人工智能的含義與人工智能的應用。

2.學生對人工智能的發展歷史產生好奇。

設計意圖：通過舊知回顧引入課程主題——人工智能的發展史。

環節二：新知學習（一）人工智能的發展歷史

教師活動：

1.在教師講授前，要求學生閱讀教材P10-15，自主學習人工智能的發展歷程，并填寫學習單問題1。

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

3.教師進行點評并總結歸納人工智能的發展歷史。

學生活動：

1.學生閱讀材料，完成學習單問題1。

2.學生小組討論，并上臺匯報。

3.跟隨教師的思路學習人工智能的發展歷史。

設計意圖：學生自主閱讀相關材料，通過填寫學習單，了解人工智能發展史。

環節三：新知學習（二）人工智能在各行各業中的應用

教師活動：

1.教師創設問題情況，引導學生進行自主學習。具體問題和任務如下：

提問：在不同的應用領域，你都知道哪些人工智能的應用呢？

任務：閱讀教材P16-19，完成學習單問題2。

2.提問學生“人工智能在不同領域的實際應用案例具體有哪些？”，學生回答問題后進行歸納總結。

學生活動：

1.學生閱讀教材P16-19，完成學習單問題2，歸納總結人工智能的應用案例。

2.學生自由舉手回答填寫的學習單內容。

設計意圖：通過學生自主探究為主，教師講授為輔進行知識的傳授，培養自主學習意識，提高學生的語言表達能力和信息歸納能力。

環節四：總結歸納

教師活動：

1.教師與同學們一起回顧本節課的知識點，提問學生以下問題。

（1）“人工智能之父”是誰？

（2）人工智能最早是什么時間產生的？

（3）人工智能的發展經歷了幾起幾落，低谷的原因是什么？

（4）你認為未來，哪些工作將被人工智能取代？

學生活動：

1.學生回答問題。

設計意圖：總結和反思，幫助學生內化所學，以及延展課下的繼續學習和思考。

學習評價

評價任務：

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

評價標準：

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

評價分數的應用：

本學期結課后，教師根據學生每課的評價分數計算出平均分，并根據平均分確定相應的評價等級。例如：平均分為9-10分定為優秀；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。

《人工智能的發展歷史與應用》學習單

組別：

組員：

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

第三次高潮，深度學習算法的出現，計算能力的提升。

第二次高潮，專家系統出現。

達特茅斯會議，首次提出“人工智能”。

第二次低潮，專家系統成本高，AI遭遇財務問題。

第一次低潮，計算能力不足。

第一次高潮，感知器模型的產生。

問題2：想一想，在不同應用領域，都有哪些具體的人工智能產品呢？

應用領域

產品名稱

制造

智能機械臂、工業機器人

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、自動運輸車、智慧交通系統

醫療

語音電子病歷、手術機器人、智能醫護助手

安防

火災報警系統、防盜系統、車輛報警管理

教育

智能閱卷系統

交流與討論（P14）

①專家系統中的數據需要手動輸入，開發成本高；

②專家系統的推理能力不足以達到人們的期望。

交流與討論（P16）

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

人機下棋大戰，計算機的勝利標志著人工智能技術的發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，其發展還將繼續，目前的人工智能發展還處于弱人工智能階段，機器只能對簡單的行為進行模擬，對于較為復雜的推理和思考能力，還遠不及人類。

學習活動1.4

查閱資料，描述功能

表1.3

兩種人工智能產品的功能描述

產品

功能

翻譯機

翻譯機采用神經網絡機器翻譯、語音識別、語音合成、圖像識別、離線翻譯以及四麥克風陣列等多項人工智能技術，支持語種覆蓋近200個國家和地區，支持離線翻譯、方言識別、拍照翻譯、全球上網。

智能音箱

智能音箱，是一個音箱升級的產物，是家庭消費者用語音進行上網的一個工具，比如點播歌曲、上網購物，或是了解天氣預報，它也可以對智能家居設備進行控制，比如打開窗簾、設置冰箱溫度、提前讓熱水器升溫等。