第一篇:人工智能教學設計
《用智能工具處理信息》教學設計
泰安長城中學 彭玉梅
學習目標
1.能在操作過程中了解智能信息處理工具的基本工作原理。2.認識智能信息處理這一前沿技術的實際應用價值。
3.通過本節課的學習,形成對人工智能的正確認識,產生對信息前沿技術探索的強烈欲望。
學習重點:
體驗智能信息處理工具的工作過程
學習難點:
領會智能信息處理工具的工作原理
學習方法
1.實踐、交流、探究的學習方法,分享獲得的感受。
2.通過教師的講解加深對原理的理解。3.通過練習反饋學生的學習效果。
教學過程:
導入:播放人工智能新科技視頻,引出這節課。
一.智能工具處理信息的應用:(一)模式識別
1.模式識別的概念:模式識別中“模式”的原意是提供模仿的標準樣式或標本,模式識別就是識別出給定的物體和哪一個標本相同或相似。
2.模式識別的一般過程:樣本采集、信息的數字化、預處理、數據特征的提取、與標準模式進行比較、分類識別。
3.通過活動來體驗模式識別中的“OCR”識別
活動一:用“漢王OCR”軟件識別圖片中的文字
要求:
(1)安裝并啟用“漢王OCR”軟件、快速閱讀軟件幫助.(2)利用“漢王OCR”識別兩個已經掃描的文件【文件1(平整),文件2(褶皺)】,分析其識別正確率。
(3)就兩次識別結果討論分析其識別的簡單原理
學生開始活動,教師觀察、了解學生活動并作必要的指導。小結:
(1)OCR識別原理:首先將漢字圖象進行處理,抽取主要表達特征并將其特征與字的代碼存在計算機中。識別過程就是將輸入的漢字圖像經處理后與計算機中所保存的全部漢字進行比較,找出最相近的字作為識別結果。(2)影響識別正確率的因素: ①原稿掃描圖像是不是清晰可“辨”。②分辨率應選擇適宜。(300dpi)③調整好亮度值和對比度值。
4.列舉日常生活中模式識別應用的更多例子:指紋識別、手寫識別、語音識別等。
(二)自然語言理解
1.自然語言理解的研究領域:主要是研究如何使計算機能夠理解和生成自然語言的技術。2.自然語言理解的過程可分為三個層次:詞法分析、句法分析、語義分析。3.通過活動來體驗自然語言理解
活動二:訪問自然語言處理網站,與智能語言機器人對話。
自然語言處理網站:http://alice.pandorabots.com
http://www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html
要求:
(1)登陸智能網站,通過自然語言進行交流,感受人工智能的不足。并通過與智能機器人對話,來驗證機器人的智能程度。
(2)回顧與機器人聊天過程,談談你對機器人的認識,想想他是如何回答你的?
(3)就與網絡機器人交流的過程,小組內交流一下自已的體會。
學生開始活動,教師觀察、了解學生活動并作必要的指導。
小結:
(1)“對話機器人”的工作原理:語言理解、思考和語言的生成。即當我們輸入一段話,機器人首先要理解這段話的意思,然后根據并利用它所具有的知識,生成一段文字,給出回答。
(2)“對話機器人”的回答存在的問題及可能的原因
存在的問題:
①似乎不能與我們進行實質性的談話。②回答問題經常答非所問。主要原因可能有以下幾點:
①機器人還不能很好地識別人類自然語言。②機器人的“知識”有限。③機器人沒有“感情”和“情緒”。
4.列舉日常生活中自然語言理解應用的其它例子:翻譯系統
二、讓學生根據本節課的體會,展開討論。
智能處理工具與一般處理工具的區別 小結:
一般處理工具(Word,Excel)通常是處理有固定算法的問題,智能處理工具(漢王OCR軟件,雙向翻譯系統)通常處理的問題是不確定的,非結構的,沒有固定算法,處理的過程是推理控制的過程,最終得到的結果常常是不太確定的,可能是正確的,也可能是不正確的。
三、提升:我們應該怎樣正確認識人工智能?
1.人工智能給我們的生活學習帶來了很多方便,但他并不是萬能的,有局限性。2.人工智能的實質:機器的思維是人通過編寫程序給予的。
3.機器不能完全代替人,我們不能完全依賴機器,一方面我們要自力、自強、自信;同時也要熱愛科學,積極探索、發展、創新,讓機器成為人類的得力助手和合作伙伴,用人類自己創造的智慧,更好地為人類服務。
四、課堂小結:
1.人工智能的研究領域
(1)模式識別:OCR識別、指紋識別、手寫識別、語音識別等。(2)自然語言處理:與智能機器人對話、翻譯系統等。2.智能處理工具與一般處理工具的區別 3.對人工智能的認識
五、課堂練習:
1.本節課中的兩個活動分別屬于智能信息處理的哪個領域?
2.指紋鎖的工作原理是通過提取指紋圖象的特征進行身份識別。指紋鎖的工作流程可分為以下步驟,順序應該是()(08年高考題)①指紋圖象采集 ② 指紋圖象處理 ③ 控制門鎖開啟④ 指紋圖象特征匹配 ⑤ 指紋圖象特征提取
A、①②⑤④③
B、①⑤②④③
C、①②③④⑤
D、①④⑤②③
3.目前在機器人足球賽中,足球機器人通過自身的攝像系統拍攝現場圖像,分析雙方球員的位置,運動方向以及與球門的距離和角度等信息,然后決定下一步的行動。下列說法正確的是()(08年高考題)①足球機器人具有圖像數據的獲取、分析能力 ②足球機器人的研制采用了人工智能技術 ③足球機器人具有人的智能
④足球機器人既有邏輯判斷能力又有形象思維能力
A、① ②
B、① ③
C、② ④
D、③ ④
第二篇:06-23《初識人工智能》教學設計
第23課 初識人工智能
【教材分析】
本課是教材新增的內容,是人工智能模塊的起始課,其目的是要讓學生通過學習人工智能的基本概念和發展歷程,走近人工智能,更多地感受計算機科學發展對我們生活的影響。同時通過對現代人工智能代表性事物的了解,更好地促進學生融入到探索與發現人工智能的學習中。
【學情分析】
本節課的教學對象是六年級的學生,他們對人工智能的應用有一定的了解,但這種了解只基于應用本身,對人工智能的概念和發展歷史是比較模糊的。同時,學生對于與人工智能相關的計算機發展、機器人、編程知識等也有一定的了解,但知識之間是相對割裂的。所以,可以通過資料收集、交流討論、對比想象等形式發揮學生的主觀能動性,更好地讓全體學生主動參與、獲取新知。
【教學目標與要求】
1.運用閱讀、音視頻文件、討論交流、對比想象等方式,了解人工智能的概念和相關知識。
2.感受人工智能的作用,通過討論分析其特性,培養信息意識。3.辯證認識人工智能對社會和生活帶來的影響,樹立AI時代信息社會責任。
【教學重點與難點】 重點:
1.了解計算機科學與人工智能之間的關系。2.了解人工智能發展的歷史及其重要性。3.了解人工智能的分類,感受生活中的人工智能。難點:知道人工智能的基本概念。【教學方法與手段】
方法:通過視頻的觀看激發學生的學習興趣,在教學過程中利用體驗式學習、自主探究和小組合作交流學習等形式結合,重點培養學生對人工智能的興趣和探究熱情。
手段:多媒體教學網絡、教師課件展示。【課時安排】 安排1課時。
【教學過程】
一、導入
1.同學們,你們知道人工智能嗎?今天,我們通過一段視頻來了解一下。2.視頻中說到,人工智能已走進我們的生活,那到底什么是人工智能?它和人的智能有什么不同?今天讓我們一起來揭開它的神秘面紗。
板書:初識人工智能
【設計意圖】通過視頻導入,把抽象的信息呈現出來,變成和學生生活相關聯的內容,調動學生的積極性,激發學生的探究心理,為后續的學習埋下伏筆。
二、新授
1.人工智能初體驗。
(1)請同學們閱讀書上第一部分內容,結合剛剛觀看的視頻和你的了解,對比一下人工智能和人的智能,小組討論:你覺得它們的區別在哪兒?人工智能有什么優點和不足?
(2)學生探索、討論、匯報。(3)師生共同小結。預設答案:
(1)區別:人工智能能像人那樣思考,但沒有情緒。
(2)優點:人工智能穩定性更強,反應更快,不受情緒的影響。(3)不足:人工智能不真正擁有智能,也沒有自主意識。2.人工智能與計算機科學。
(1)你覺得研發人工智能需要依靠哪些科學知識呢? 學生匯報。
(2)人工智能的發展離不開計算機科學。當然,它還包括十分廣泛的科學,如機器學習和計算機視覺等。那么你知道第一臺計算機嗎?你知道人工智能之父是誰嗎?他提出了什么樣的理論呢?請你在網絡上搜索和整理相關資料。
學生搜索資料,閱讀理解并進行匯報。師生小結:圖靈,以及圖靈測試相關內容。
(3)計算機的數據存儲和處理,為實現人工智能提供了一種媒介。依據圖靈測試的內容,我們也來做個小實驗,實驗要求如下:
A.場內,選擇一名同學進行提問,一名同學進行問題和答案的傳遞。B.場外,選擇一名同學回答,同時利用在線聊天機器人進行回答。C.場內,選擇你認為正確的答案。
實驗結束后,學生上臺交流感受。根據出題情況,有可能出現的結果很多,但教師可以從題目回答的內容方面,或從整體的測試效果上進行比較和引導。
【設計意圖】學生通過視頻和對書上文字的感知,初步了解了人工智能概念后,再結合收集的網絡資料,并利用計算機人工智能的小實驗進行圖靈測試,讓學生更進一步感受人工智能的同時,調動學習積極性,為后面的學習作鋪墊。
3.人工智能發展史。
(1)從剛剛的實驗我們可以確定人工智能和計算機科學密不可分,前面我們已經了解了計算機的發展史,那么人工智能的發展史是怎樣的呢?請你利用手邊的資料和網絡找一找,看一看。
學生搜索資料,閱讀理解,并進行匯報。師生小結:人工智能的發展史。
(2)我們對比一下計算機的發展史和互聯網的發展,你有什么發現呢? 學生小組討論,交流匯報。
師生小結:計算機的誕生和發展,使人工智能起源并進入黃金年代。1983年,阿帕網各站點通訊協議統一采用TCP/IP,這標志全球互聯網的誕生。民用的互聯網又一次讓人工智能繁榮起來。1993年,隨著網絡開始普及走向大眾,人工智能發展越發迅猛。所有的科技發展都不是單一的,而是相輔相成的。
【設計意圖】通過對比認知,更好地理解人工智能發展史,培養學生的思維認知方式,同時讓學生更好地理解科學技術之間不是孤立的,而是互相融合,共同發展的。
4.人工智能的分類
(1)隨著計算機科學的發展,人工智能走進了我們的生活,國務院也印發了《新一代人工智能發展規劃》。你知道人工智能的分類嗎?我們現在常說常見的人工智能大多處于分類中的哪一種類型?
學生分組搜索網絡資料并匯報。
(2)你覺得未來將實現的強人工智能會是怎樣的呢?對我們的生活會造成什么樣的影響呢?請你展開想象的翅膀說一說。
【設計意圖】從教材引向生活,激發學生的學習熱情,暢想未來,努力提升。
三、總結拓展
同學們,我相信隨著時間的流逝,人工智能的發展和應用會越來越普及,相信只要在設計之初,模仿機器人三原則(第一條:機器人不得傷害人類,或看到人類受到傷害而袖手旁觀。第二條:機器人必須服從人類的命令,除非這條命令與第一條相矛盾。第三條:機器人必須保護自己,除非這種保護與以上兩條相矛盾)設定出類似的人工智能原則,美好的未來必然在等待著我們。
第三篇:《對人工智能的思考》教學設計
課題
對人工智能的思考
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
人工智能技術的發展給我們的日常生活提供了許多便利,也為人類的進步創造了條件,同時也帶來了新的挑戰。學生已經知道人工智能在人類社會中有廣泛的應用,可以為我們做許多高風險、高重復和高精度的工作,但對人工智能可能帶來的新的挑戰和潛在風險認識不全面。本節課,通過辯論賽、角色扮演等活動了解人工智能技術對人類的影響,知道濫用人工智能技術開發的產品給人類帶來的風險,樹立應對人工智能技術的潛在風險的意識。
學習目標
1.認識到人工智能產品給人們帶來便利的同時,也帶來了新的挑戰。
2.知道濫用人工智能技術開發的產品會給人類帶來風險。
3.通過辯論賽,主動查閱資料,閱讀材料,學會合理科學地表達觀點,知道辯論的一般方法。
4.通過角色扮演,換位思考,學習從不同角度思考問題。
5.具有應對人工智能技術的潛在風險的意識和能力,做智能社會的合格公民。
學習重難點
1.學習重點
(1)感受人工智能技術給我們生活帶來便利的同時也帶來了新的挑戰。
2.學習難點
(1)具有應對人工智能技術的潛在風險的意識和能力。
課前準備
教材,教學課件,平板電腦,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.問題引入:人工智能技術在給我們帶來便利的同時,會不會危害人類?我們到底要不要發展人工智能技術?如何應對人工智能技術給人類社會帶來的挑戰?
學生活動:
1.思考問題,進入課程主題。
設計意圖:通過問題引入學習主題,吸引學習興趣,明確本節課的學習活動。
環節二:新知學習(一)人工智能技術的潛在風險
教師活動:
1.呈現霍金對AI發展的預言,引導學生閱讀教材P21-22的“拓展閱讀”材料,引導學生思考應對人工智能技術潛在風險的策略,引出機器人三定律及人工智能監管與治理的相關規定,提示學生查閱資料,了解并思考。
2.引導學生閱讀教材P23-24的“拓展閱讀”材料,結合案例,講解人工智能技術對人類社會的影響。例如,大量人工將被替代,機器人安全問題,智能機器人的倫理及智能機器人的權利等。
注意:在講解機器人倫理問題時,引導學生思考學習單中的問題1,并自由討論,發表意見,互動交流。
學生活動:
1.閱讀教材P21-22的“拓展閱讀”材料,認識人工智能技術的潛在風險,了解機器人三定律及人工智能監管與治理的相關規定。
2.閱讀P23-24的“拓展閱讀”材料,了解人工智能技術對人類社會的影響,小組討論完成學習單問題1。
設計意圖:閱讀“拓展閱讀”材料,幫助學生了解人工智能技術的潛在風險和人工智能技術對人類社會的影響。
環節三:活動探究
教師活動:
1.組織學生開展辯論賽。
(1)全班隨機分為兩組,隨機分配選題進行討論。其中,一組支持人工智能技術發展,認為人工智能產品能給人們帶來很多便利;另一組反對人工智能技術發展,認為濫用人工智能技術會給人類帶來風險。
(2)提出辯論要求,指導學生集合教材內容及利用平板電腦等查找相關資料,進行辯論。
(3)課堂巡視,指導小組合作準備辯論中存在的問題。
(4)全班以自由辯論的形式進行總結分享,指導學生完成表1.4。
2.組織學生開展角色扮演活動。
(1)要求學生就近4人一組。
(2)提出小組任務,提示該任務過程中的核心要點和問題,強調在每個小組中,同學們要扮演三種角色:律師、公務員和技術人員,從各自的角度出發,考慮如何充分利用人工智能技術給人類帶來便利,應對人工智能技術的潛在風險。組織小組開展角色扮演任務,課堂巡視,幫助小組解決合作中的問題。
(3)組織學生分組匯報
(4)要求學生對角色扮演進行思考,并寫在P25的橫線處。
學生活動:
1.根據活動要求,選題并分組開展辯論賽活動。
(1)組織分工。
(2)查閱資料,開展任務,將想法記錄在表1.4中。
(3)自由辯論總結分享,完善表1.4。
2.根據活動要求,進行角色扮演,結合所選角色,考慮如何充分利用人工智能技術給人類帶來便利,如何應對人工智能技術的潛在風險。
(1)組織分工。
(2)開展角色扮演任務。
(3)分小組匯報,匯報要點包括任務完成情況和過程體會。
(4)將自己扮演角色的思考寫在P25橫線處,形式不限。
設計意圖:學生通過完成辯論賽活動,感受到人工智能技術給我們生活帶來便利的同時也帶來了新的挑戰,批判性思考人工智能技術給人類社會帶來的影響,認識并總結工智能技術和產品的利與弊;結合抵御AI潛在風險的規定和準則,引導學生查閱資料,結合角色扮演活動,加深對人工智能技術利與弊的理解,培養學生具有應對人工智能技術的潛在風險的意識和能力。
環節4:總結歸納
教師活動:
1.總結歸納本課所學內容。
(1)我們認識到了人工智能產品給人們帶來便利的同時,也帶來了新的挑戰。
(2)我們知道了濫用人工智能技術開發的產品會給人類帶來風險。
(3)我們應該具有應對人工智能技術的潛在風險的意識和能力。
學生活動:
1.回顧課程內容,總結所學。
設計意圖:總結和反思,幫助學生回顧本課的重難點。
學習評價設計
評價任務:
1.舉例說明人工智能的利與弊,請至少各例舉2例,請填寫在學習單中。(10分)
評價標準:
1.利與弊兩個方面,每例2.5分;
2.針對每個方面的回答,從內容的正確合理性、表述清晰條理性兩方面打分,每個維度為1.25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。
第四篇:06-24《人工智能的應用》教學設計
第24課 人工智能的應用
【教材分析】
在我們的生活中很多領域已經在使用人工智能產品。本課主要介紹了人工智能在生活中的一些具體的應用,讓學生體驗人工智能的應用、了解其原理,為后面設計創作簡單的人工智能作品打下基礎。
【學情分析】
本節課的教學對象是六年級的學生,他們之前已經對什么是人工智能以及人工智能發展史有了初步的了解,對生活中一些人工智能產品也有一些感知。在本課教學中可以發揮學生的主觀能動性,讓學生通過動手實踐,自主探究,感受人工智能對生活帶來的便利,為后面學習使用xDing軟件編寫程序,實現人工智能的應用作好鋪墊。
【教學目標與要求】
1.了解人工智能在生活中的具體應用,感受智能識別對生活和學習的作用,產生并保持學習的興趣。
2.在嘗試識別未知音樂和圖片中文字的過程中,能夠根據需要,主動地運用相應的智能識別軟件處理問題,并在小組中進行知識分享與創新創造。
3.通過對智能識別和具體的應用的深入了解,提高探究能力,保持學習興趣。
【教學重點與難點】
重點:了解人工智能在生活中的一些具體的應用。
難點:學會使用音樂識別軟件和OCR文字識別軟件,能說出其優點和不足。【教學方法與手段】
方法:通過視頻激發學生的學習興趣,教學過程中采用任務驅動教學方法,將自主探究和小組合作學習形結合,重點培養學生對人工智能的興趣和探究熱情。
手段:多媒體教學網絡、教師演示與學生操作相結合。【課時安排】 安排1課時。【教學過程】
一、導入
1.同學們,你們打電話時,一般如何撥號呢? 學生回答。
2.數字撥號看來是最常用的方式,接下來老師用的方法和你們的有點不一樣哦。教師使
用手機里的語音識別功能進行撥號并通話。
3.現在我們的身邊有很多與人工智能相關的應用,它們改善了我們的生活質量,今天就讓我們一起來了解一下吧!
板書:人工智能的應用
【設計意圖】通過一個簡單的實際應用操作,將抽象的語音識別技術變得具體化、生活化,讓學生明白人工智能也并非是高不可攀的,它就在我們身邊。從而調動學生的積極性,增強學生的參與性。
二、新授
1.語音識別技術。
(1)剛才我們使用語音來幫助我們撥號,使用的就是人工智能中的語音識別技術。語音識別技術,也被稱為自動語音識別(Automatic Speech Recognition,簡稱ASR),其目標是將人類的語音中的詞匯內容轉換為計算機可讀的輸入,例如按鍵、二進制編碼或者字符序列。
2.體驗QQ音樂的聽歌識曲功能。
(1)播放一段音樂,讓學生猜猜叫什么名字? 學生思考、匯報。
同學們,你們有什么好方法可以快速獲知這首歌的名字嗎? 學生簡單交流、匯報。
(2)體驗QQ音樂的聽歌識曲功能。
下載QQ音樂軟件,利用其中的語音識別功能快速準確識別未知的音樂,感受其神奇的功能。
語音識別功能界面
學生自行嘗試,交流。
同學們,在語音識別領域人工智能還能有哪些應用呢?它的優點和不足你們知道嗎?
學生查閱資料、討論、匯報。師生小結。
優點:便捷,提高效率。
不足:對讀音要求苛刻、識別過程中會有錯誤、需要檢查糾正等。3.其他人工智能識別技術的應用。
(1)語音識別技術讓我們的生活充滿了人情味,在我們的身邊還有哪些人工智能應用實例呢?讓我們通過這一段視頻了解一下。
(2)學生小組討論:這些人工智能應用給我們生活帶來了哪些便利呢?(3)學生匯報,師生小結。
車牌識別便捷,降低維護成本,減輕工作人員工作量,找車也方便…… OCR文字識別:提高辦公效率,少打字……
(4)如今的生活,隨著掃描儀的廣泛應用,尤其是OCR文字識別得到了進一步的發展,在醫院、學校、交通、安全等領域都有著大量的運用。百聞不如一試,接下來我們就親自動手試一試。
(5)探究“捷速OCR文字識別”軟件的應用。①打開“捷速OCR文字識別”軟件。
捷速OCR文字識別軟件界面1
學生熟悉窗口,通過交流了解軟件基本的使用方式。
②以小組為單位,選擇不同的圖片格式,嘗試利用軟件的文字識別功能將圖片上的文字轉換成可以編輯的文檔。
捷速OCR文字識別軟件界面2
教師小結:通過實際操作,和前面的語音識別技術相比,你能說說這兩種技術的相同和不同之處嗎?它們是不是每次都能成功?有沒有你認為不足、需要改進的地方?
學生互相交流、匯報。
【設計意圖】通過學生自身的生活體驗,結合圖片、視頻等資料及相應的應用軟件,更深層次地感受人工智能產品對人類生活質量、工作效率的提升,從而調動學生的積極性,同時也通過體驗發現軟件的不足,對軟件本身也產生初步優化的概念,為下一課學習xDing軟件作鋪墊。
三、總結拓展
同學們,你能說說這節課最大的感受是什么嗎?隨著生活中的人工智能應用越來越高效,范圍越來越廣泛,我們的生活變得越來越便捷。越聰明的人工智能其實往往就是設計師們智慧的體現,相信同學們從本節課的體驗中也感受到了,課后我們還可以繼續交流,希望大家通過以后的學習能賦予它們更強大的“智慧”!
【設計意圖】總結課堂學習,進一步激發學生的學習熱情,激勵學生在后面的學習中努力提升自己。
第五篇:教學設計1:我們身邊的人工智能
小學生信息技術三年級下冊 第3課 我們身邊的人工智能 教學設計
教學目標
1.知識目標:
了解機器人,知道機器人的大致工作原理。2.能力目標:
了解信息傳播方式的發展變化。3.情感目標:
培養學生對機器人的興趣。
教學重點:
信息傳遞的方式。
教學難點:
信息傳播方式的發展變化。
教具準備:
關于信息的圖片
教學過程:
一、導入
很多精彩的電影里都有機器人主角,機器人在這些電影里可出風頭了!你認識它們嗎?
二、新授 1.
(1)生活中的機器人(2)演奏音樂的機器人(3)警用排爆的機器人(4)醫用機器人
機器人的確很有趣,我們小學生有沒有專用的機器人呢?試著將它畫在上面吧!2. 教學機器人
踢足球、沿軌跡行走、走迷宮、跳舞。
3. 機器人真是太神奇了。它們是怎樣完成這些事情的呢?(1)在電腦上編寫程序。(2)將程序輸入機器人控制器。(3)機器人調試。
看來機器人一點也不神秘嘛。我們也能編寫程序來控制它。4.我還想編寫程序控制機器人完成這些事情:(1)讓機器人自動清掃街道。(2)讓機器人為校園守夜。……
三、學生交流
四、總結
說一說你還知道哪些關于機器人的故事。