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1、初识人工智能 教学设计课题初识人工智能单元人工智能初体验学科小学信息技术年级六年级教材分析教材内容丰富，结构清晰，旨在帮助学生全面了解人工智能。通过项目活动的设计，使学生能亲身体验并探究AI的实际应用，增强学习的实践性与趣味性。教材从历史发展、理论基础到具体分类，系统地介绍了人工智能的各个方面，有助于学生形成全面的认识。特别是通过讨论坊与探究屋的环节，鼓励学生主动参与、自主搜索与人工智能相关的信息，培养了学生的自主学习能力。同时，通过对人工智能分类的讲解，教材展望了人工智能的未来，激发了学生对科技发展的兴趣与好奇心。总体而言，教材很好地融合了理论与实践，使学生在学习中能够深入理解人工智能，并对
2、其产生的影响有所思考。学习目标信息意识：能够认识到信息在人工智能时代的重要性，培养敏锐的信息感知能力。计算思维：能够了解人工智能背后的计算逻辑和数据基础，培养逻辑思维和分析问题的能力。数字化学习与创新：能够利用数字工具和资源，自主学习和探究人工智能相关知识，提高数字化学习能力。信息社会责任：了解人工智能技术的潜在风险和挑战，并能够在应用中做出合理的判断和决策，以保障信息安全和隐私。重点人工智能的定义、发展史以及分类，帮助学生全面了解人工智能的基本概念和现状。人工智能在现代生活中的应用，让学生认识到AI技术的实用性和影响力。难点弱人工智能与强人工智能的区别，以及强人工智能实现的技术挑战和伦理问题
3、。人工智能背后的技术原理，如机器学习、计算机视觉等，这些概念较为抽象，学生理解起来可能有一定难度。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课本项目中，我们将围绕“人工智能初体验”展开学习活动。通过本项目的学习活动，引导学生了解人工智能，感受人工智能的神奇之处，思考人工智能给人们生活带来的影响。本项目共2课，包括6个项目活动，详见下表：课题项目活动第7课初识人工智能项目活动1:体验身边的人工智能项目活动2:了解人工智能的发展史项目活动3:探究人工智能的分类第8课人工智能的应用项目活动4:了解语音识别项目活动5:了解人脸识别项目活动6:了解OCR文字识别初步了解本项目中涉及的学习内容。让学生
4、了解本项目开展的意义，明确本项目学习的目标和内容。激发学生的学习兴趣，引导他们探索人工智能技术，以及如何在现实场景中发挥其价值。讲授新课随着科技的发展，人工智能已经渗透到我们生活中的各个领域，人工智能时代已经到来。项目活动1:体验身边的人工智能1.人工智能人工智能 (Artificial Intelligence, 英文简称AI)是研究、开发用于模拟、延伸、扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门技术科学。人工智能(图7-1)的本质是计算，基础是数据，它能感知环境，也能学习。它以接近人的智能形态存在，以提高人的智能为主要目标来融入人们的日常生活。探究屋登录百度识图网站，尝试对图片中的事物
5、进行识别。参考：(1) 准备图片：选择一张包含明确主题或物体的图片，如动物、植物、建筑等。确保图片清晰，主题突出。(2) 访问百度识图：使用浏览器打开百度识图网站（/(3) 上传图片：点击网站上的“上传图片”按钮，从计算机中选择之前准备好的图片进行上传。(4) 查看识别结果：等待几秒钟，让百度识图分析图片。分析完成后，网站将展示与图片中内容相关的信息，可能包括物品名称、相似图片、购买链接等。(5) 探索更多功能：除了基本的图片识别，百度识图还可能提供其他功能，如以图搜图、相似图片推荐等。学生可以尝试这些功能，进一步了解人工智能在图像处理方面的能力。(6) 记录与分享：让学生记录下他们的发现，并
6、与同学分享使用百度识图的体验和识别结果。2.人工智能与计算机科学人工智能是计算机学科的一个分支，它包括十分广泛的科学领域，如机器学习、计算机视觉等。图7-2为计算机科学与人工智能之父艾伦麦席森图灵。1946年，人类第一台计算机诞生。1949年，改进后的能存储程序的计算机使得输入程序变得简单了些。计算机理论的发展产生了计算机科学，并最终促使了人工智能的出现。计算机这个用电子方式处理数据的发明，为人工智能的实现提供了一种媒介。讨论坊上网搜索有关计算机与人工智能的相关资料，说一说为什么计算机对人工智能的发展十分重要。参考：计算机对人工智能的发展至关重要。首先，计算机技术的快速发展为人工智能提供了强大
7、的计算能力和高效的数据处理能力，使得人工智能可以处理更复杂的任务和大数据集。其次，计算机技术的不断进步，如并行计算和云计算，加速了人工智能算法的训练和学习速度。最后，计算机技术还为人工智能提供了实现各种应用的工具和平台。项目活动2:了解人工智能的发展史人工智能的发展经历了一段很长时间的历史积淀。3.人工智能的发展史(1)人工智能的起源1956年，在美国达特茅斯学院(图7-3)召开了讨论用机器模拟人类智能问题的研讨会。在这次大会上科学家们首次提出了“人工智能”一词。(2)人工智能的起步20世纪70到80年代初，人工智能在西方国家得到了重视和发展。1981年，中国人工智能学会(CAAI)在长沙成立
8、。(3)人工智能的迅速发展20世纪80年代中期到90年代，人工智能在西方 国家得到迅速发展。我国于1993年把智能控制和智能自动化等项目列入国家科技攀登计划。(4)人工智能的蓬勃发展进入21世纪后，人工智能在世界各国蓬勃发 展。2017年起，我国的人工智能已发展成为国家战略。讨论坊上网搜索更多有关人工智能发展历史的资料，并在班级内展示交流。项目活动3:探究人工智能的分类4.人工智能分类人工智能主要分为弱人工智能和强人工智能两类。(1)弱人工智能弱人工智能是指不能真正推理和解决问题的智能机器。这些机器不真正拥有智能，也没有自主意识。它们利用现有的智能化技术，改善了人类经济社会发展所需要的一些技术
9、条件和发展功能，如AlphaGo(图7-4)、无人驾驶飞机(图7-5)就是弱人工智能的代表作。(2)强人工智能强人工智能是指能真正推理和解决问题的智能机器。这些机器被人类认为是有知觉、有自我意识的。它们可以独立思考问题并制订解决问题的最优方案，有自己的价值观和世界观体系，但这需要脑科学的突破，目前还没有真正实现。探究屋探索生活中的人工智能产品，查阅相关资料，说一说它们是如何为人类服务的。参考：生活中的人工智能产品如智能家居系统、语音助手和自动驾驶汽车等，正日益成为我们生活的一部分。这些产品通过先进的算法和数据分析，为我们提供更便捷、高效的生活方式。智能家居系统能自动控制灯光、温度，提高居家舒适
10、度；语音助手可以解答问题、播放音乐，甚至控制其他智能设备；自动驾驶汽车则能减少交通事故，提升行车安全。人工智能产品在为人类服务的过程中，不仅提高了生活质量，还展现了科技的无限可能。讨论坊议一议人工智能给人们的生活带来了怎样的影响。参考：人工智能对人们的生活带来了显著的影响。在个人生活层面，人工智能提高了生活便利性，智能家居、智能音箱等设备让家居生活更加智能化和舒适。同时，人工智能也优化了我们的工作方式，自动化办公、数据分析等工具提高了工作效率。然而，人工智能的广泛应用也引发了隐私泄露的风险，因为大量的个人数据被收集和分析。此外，随着人工智能技术的快速发展，一些传统行业岗位可能会受到影响，从而导
11、致就业结构的变化。总的来说，人工智能既带来了便利和效率，也带来了隐私和就业方面的挑战。我们需要权衡利弊，合理利用人工智能技术，以最大程度地发挥其正面作用。扩展学习我国人工智能的现状我国人工智能的现状可以概括为快速发展、广泛应用和不断创新。随着国家对人工智能产业的大力支持和投入，我国在该领域已经取得了显著的进展。首先，在产业规模方面，我国人工智能核心产业规模持续增长，已经成为全球最大的人工智能市场之一。众多的人工智能企业如雨后春笋般涌现，涵盖了从算法研发、数据处理到应用开发的全方位产业链。其次，在应用领域方面，人工智能已经渗透到我国社会的各个角落。无论是在智能制造、智能家居、智慧金融、智能医疗、
12、智能交通等领域，还是在教育、娱乐、农业等行业，人工智能都在发挥着越来越重要的作用。特别是在智能制造领域，人工智能与机器人技术的结合使得生产效率和质量得到了显著提升。此外，我国在人工智能技术研发方面也取得了重要突破。从机器学习、深度学习到自然语言处理等领域，我国科研人员都在进行深入的探索和研究。一些重要的人工智能技术和算法已经达到了国际先进水平，为我国在全球人工智能领域的竞争中赢得了优势地位。然而，尽管我国人工智能发展现状喜人，但也面临着一些挑战。例如，人工智能技术的快速发展对数据安全和个人隐私带来了新的挑战。同时，人工智能技术的普及和应用也对传统行业产生了一定的冲击和影响。因此，我们需要在推动
13、人工智能发展的同时，加强相关法规的制定和执行，确保人工智能技术的健康、可持续发展。了解人工智能的含义。小组合作，探究百度识图网站。了解人工智能与计算机科学的关系。借助互联网，查阅资料，说一说计算机对人工智能发展的重要性。了解人工智能的发展史。查阅资料后，撰写班级交流发言稿。了解人工智能的分类和各自含义。探索生活中的人工智能产品，了解其是如何为人们服务的。小组讨论，人工智能给人们生活带来的影响。了解我们人工智能发展现状。在了解人工智能的概念基础上，通过实际操作，让学生体验人工智能图像识别的功能，从而更直观地理解人工智能在现实生活中的应用，激发学生对人工智能技术的兴趣和好奇心。帮助学生理解计算机科
14、学与人工智能之间的紧密联系，以及计算机在人工智能发展中的关键作用，从而加深学生对这两个领域的认识和理解。在粗略了解了人工智能发展史料后，让学生通过自主搜索和展示交流，更深入地了解人工智能的发展历史，增强对人工智能演变过程的认识，同时培养学生的信息素养和交流能力。在了解人工智能分类的基础上，通过探索生活中的人工智能产品，了解它们如何服务人类，从而更直观地感受人工智能的实用性和影响力，激发学生对人工智能技术的兴趣和思考。让学生了解我国人工智能的现状，包括产业规模、应用领域、技术研发及面临的挑战，以增强学生的科技意识和国家发展的认同感。课后练习1.请列举出你在日常生活中遇到的两个人工智能应用实例，并简要说明它们的功能。2.通过网络搜索，了解人工智能在医疗、教育或交通领域的一个具体应用，并简述其工作原理和对社会的益处。小组合作，完成课后实践任务。通过课后练习任务，加深学生对人工智能应用实例的理解，通过日常生活观察和网络搜索，让学生直观感受人工智能的广泛应用和实际影响，同时锻炼学生信息搜集与整合能力，并引导他们思考技术对社会发展的积极作用。课堂小结组织学生分小组总结本课学
