資源簡介 中小學教育資源及組卷應用平臺初識人工智能 教學設計課題 初識人工智能 單元 人工智能初體驗 學科 小學信息技術 年級 六年級教材分析 教材內容豐富,結構清晰,旨在幫助學生全面了解人工智能。通過項目活動的設計,使學生能親身體驗并探究AI的實際應用,增強學習的實踐性與趣味性。教材從歷史發展、理論基礎到具體分類,系統地介紹了人工智能的各個方面,有助于學生形成全面的認識。特別是通過討論坊與探究屋的環節,鼓勵學生主動參與、自主搜索與人工智能相關的信息,培養了學生的自主學習能力。同時,通過對人工智能分類的講解,教材展望了人工智能的未來,激發了學生對科技發展的興趣與好奇心??傮w而言,教材很好地融合了理論與實踐,使學生在學習中能夠深入理解人工智能,并對其產生的影響有所思考。學習目標 信息意識:能夠認識到信息在人工智能時代的重要性,培養敏銳的信息感知能力。計算思維:能夠了解人工智能背后的計算邏輯和數據基礎,培養邏輯思維和分析問題的能力。數字化學習與創新:能夠利用數字工具和資源,自主學習和探究人工智能相關知識,提高數字化學習能力。信息社會責任:了解人工智能技術的潛在風險和挑戰,并能夠在應用中做出合理的判斷和決策,以保障信息安全和隱私。重點 人工智能的定義、發展史以及分類,幫助學生全面了解人工智能的基本概念和現狀。人工智能在現代生活中的應用,讓學生認識到AI技術的實用性和影響力。難點 弱人工智能與強人工智能的區別,以及強人工智能實現的技術挑戰和倫理問題。人工智能背后的技術原理,如機器學習、計算機視覺等,這些概念較為抽象,學生理解起來可能有一定難度。教學過程教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖導入新課 本項目中,我們將圍繞“人工智能初體驗”展開學習活動。通過本項目的學習活動,引導學生了解人工智能,感受人工智能的神奇之處,思考人工智能給人們生活帶來的影響。本項目共2課,包括6個項目活動,詳見下表:課題項目活動第7課初識人工智能項目活動1:體驗身邊的人工智能項目活動2:了解人工智能的發展史項目活動3:探究人工智能的分類第8課人工智能的應用項目活動4:了解語音識別項目活動5:了解人臉識別項目活動6:了解OCR文字識別 初步了解本項目中涉及的學習內容。 讓學生了解本項目開展的意義,明確本項目學習的目標和內容。激發學生的學習興趣,引導他們探索人工智能技術,以及如何在現實場景中發揮其價值。講授新課 隨著科技的發展,人工智能已經滲透到我們生活中的各個領域,人工智能時代已經到來。項目活動1:體驗身邊的人工智能1.人工智能人工智能 (Artificial Intelligence, 英文簡稱AI)是研究、開發用于模擬、延伸、擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門技術科學。人工智能(圖7-1)的本質是計算,基礎是數據,它能感知環境,也能學習。它以接近人的智能形態存在,以提高人的智能為主要目標來融入人們的日常生活。探究屋登錄百度識圖網站,嘗試對圖片中的事物進行識別。參考:準備圖片:選擇一張包含明確主題或物體的圖片,如動物、植物、建筑等。確保圖片清晰,主題突出。訪問百度識圖:使用瀏覽器打開百度識圖網站(https://graph./pcpage/index)。上傳圖片:點擊網站上的“上傳圖片”按鈕,從計算機中選擇之前準備好的圖片進行上傳。查看識別結果:等待幾秒鐘,讓百度識圖分析圖片。分析完成后,網站將展示與圖片中內容相關的信息,可能包括物品名稱、相似圖片、購買鏈接等。探索更多功能:除了基本的圖片識別,百度識圖還可能提供其他功能,如以圖搜圖、相似圖片推薦等。學生可以嘗試這些功能,進一步了解人工智能在圖像處理方面的能力。記錄與分享:讓學生記錄下他們的發現,并與同學分享使用百度識圖的體驗和識別結果。2.人工智能與計算機科學人工智能是計算機學科的一個分支,它包括十分廣泛的科學領域,如機器學習、計算機視覺等。圖7-2為計算機科學與人工智能之父艾倫·麥席森·圖靈。1946年,人類第一臺計算機誕生。1949年,改進后的能存儲程序的計算機使得輸入程序變得簡單了些。計算機理論的發展產生了計算機科學,并最終促使了人工智能的出現。計算機這個用電子方式處理數據的發明,為人工智能的實現提供了一種媒介。討論坊上網搜索有關計算機與人工智能的相關資料,說一說為什么計算機對人工智能的發展十分重要。參考:計算機對人工智能的發展至關重要。首先,計算機技術的快速發展為人工智能提供了強大的計算能力和高效的數據處理能力,使得人工智能可以處理更復雜的任務和大數據集。其次,計算機技術的不斷進步,如并行計算和云計算,加速了人工智能算法的訓練和學習速度。最后,計算機技術還為人工智能提供了實現各種應用的工具和平臺。項目活動2:了解人工智能的發展史人工智能的發展經歷了一段很長時間的歷史積淀。3.人工智能的發展史(1)人工智能的起源1956年,在美國達特茅斯學院(圖7-3)召開了討論用機器模擬人類智能問題的研討會。在這次大會上科學家們首次提出了“人工智能”一詞。(2)人工智能的起步20世紀70到80年代初,人工智能在西方國家得到了重視和發展。1981年,中國人工智能學會(CAAI)在長沙成立。(3)人工智能的迅速發展20世紀80年代中期到90年代,人工智能在西方 國家得到迅速發展。我國于1993年把智能控制和智能自動化等項目列入國家科技攀登計劃。(4)人工智能的蓬勃發展進入21世紀后,人工智能在世界各國蓬勃發 展。2017年起,我國的人工智能已發展成為國家戰略。討論坊上網搜索更多有關人工智能發展歷史的資料,并在班級內展示交流。項目活動3:探究人工智能的分類4.人工智能分類人工智能主要分為弱人工智能和強人工智能兩類。(1)弱人工智能弱人工智能是指不能真正推理和解決問題的智能機器。這些機器不真正擁有智能,也沒有自主意識。它們利用現有的智能化技術,改善了人類經濟社會發展所需要的一些技術條件和發展功能,如AlphaGo(圖7-4)、無人駕駛飛機(圖7-5)就是弱人工智能的代表作。(2)強人工智能強人工智能是指能真正推理和解決問題的智能機器。這些機器被人類認為是有知覺、有自我意識的。它們可以獨立思考問題并制訂解決問題的最優方案,有自己的價值觀和世界觀體系,但這需要腦科學的突破,目前還沒有真正實現。探究屋探索生活中的人工智能產品,查閱相關資料,說一說它們是如何為人類服務的。參考:生活中的人工智能產品如智能家居系統、語音助手和自動駕駛汽車等,正日益成為我們生活的一部分。這些產品通過先進的算法和數據分析,為我們提供更便捷、高效的生活方式。智能家居系統能自動控制燈光、溫度,提高居家舒適度;語音助手可以解答問題、播放音樂,甚至控制其他智能設備;自動駕駛汽車則能減少交通事故,提升行車安全。人工智能產品在為人類服務的過程中,不僅提高了生活質量,還展現了科技的無限可能。討論坊議一議人工智能給人們的生活帶來了怎樣的影響。參考:人工智能對人們的生活帶來了顯著的影響。在個人生活層面,人工智能提高了生活便利性,智能家居、智能音箱等設備讓家居生活更加智能化和舒適。同時,人工智能也優化了我們的工作方式,自動化辦公、數據分析等工具提高了工作效率。然而,人工智能的廣泛應用也引發了隱私泄露的風險,因為大量的個人數據被收集和分析。此外,隨著人工智能技術的快速發展,一些傳統行業崗位可能會受到影響,從而導致就業結構的變化。總的來說,人工智能既帶來了便利和效率,也帶來了隱私和就業方面的挑戰。我們需要權衡利弊,合理利用人工智能技術,以最大程度地發揮其正面作用。擴展學習——我國人工智能的現狀我國人工智能的現狀可以概括為快速發展、廣泛應用和不斷創新。隨著國家對人工智能產業的大力支持和投入,我國在該領域已經取得了顯著的進展。首先,在產業規模方面,我國人工智能核心產業規模持續增長,已經成為全球最大的人工智能市場之一。眾多的人工智能企業如雨后春筍般涌現,涵蓋了從算法研發、數據處理到應用開發的全方位產業鏈。其次,在應用領域方面,人工智能已經滲透到我國社會的各個角落。無論是在智能制造、智能家居、智慧金融、智能醫療、智能交通等領域,還是在教育、娛樂、農業等行業,人工智能都在發揮著越來越重要的作用。特別是在智能制造領域,人工智能與機器人技術的結合使得生產效率和質量得到了顯著提升。此外,我國在人工智能技術研發方面也取得了重要突破。從機器學習、深度學習到自然語言處理等領域,我國科研人員都在進行深入的探索和研究。一些重要的人工智能技術和算法已經達到了國際先進水平,為我國在全球人工智能領域的競爭中贏得了優勢地位。然而,盡管我國人工智能發展現狀喜人,但也面臨著一些挑戰。例如,人工智能技術的快速發展對數據安全和個人隱私帶來了新的挑戰。同時,人工智能技術的普及和應用也對傳統行業產生了一定的沖擊和影響。因此,我們需要在推動人工智能發展的同時,加強相關法規的制定和執行,確保人工智能技術的健康、可持續發展。 了解人工智能的含義。小組合作,探究百度識圖網站。了解人工智能與計算機科學的關系。借助互聯網,查閱資料,說一說計算機對人工智能發展的重要性。了解人工智能的發展史。查閱資料后,撰寫班級交流發言稿。了解人工智能的分類和各自含義。探索生活中的人工智能產品,了解其是如何為人們服務的。小組討論,人工智能給人們生活帶來的影響。了解我們人工智能發展現狀。 在了解人工智能的概念基礎上,通過實際操作,讓學生體驗人工智能圖像識別的功能,從而更直觀地理解人工智能在現實生活中的應用,激發學生對人工智能技術的興趣和好奇心。幫助學生理解計算機科學與人工智能之間的緊密聯系,以及計算機在人工智能發展中的關鍵作用,從而加深學生對這兩個領域的認識和理解。在粗略了解了人工智能發展史料后,讓學生通過自主搜索和展示交流,更深入地了解人工智能的發展歷史,增強對人工智能演變過程的認識,同時培養學生的信息素養和交流能力。在了解人工智能分類的基礎上,通過探索生活中的人工智能產品,了解它們如何服務人類,從而更直觀地感受人工智能的實用性和影響力,激發學生對人工智能技術的興趣和思考。讓學生了解我國人工智能的現狀,包括產業規模、應用領域、技術研發及面臨的挑戰,以增強學生的科技意識和國家發展的認同感。課后練習 1.請列舉出你在日常生活中遇到的兩個人工智能應用實例,并簡要說明它們的功能。2.通過網絡搜索,了解人工智能在醫療、教育或交通領域的一個具體應用,并簡述其工作原理和對社會的益處。 小組合作,完成課后實踐任務。 通過課后練習任務,加深學生對人工智能應用實例的理解,通過日常生活觀察和網絡搜索,讓學生直觀感受人工智能的廣泛應用和實際影響,同時鍛煉學生信息搜集與整合能力,并引導他們思考技術對社會發展的積極作用。課堂小結 組織學生分小組總結本課學習內容,請每個小組代表說說自己小組總結的結果。教師做最后的補充。參考:本節課,我們一同探討了人工智能的起源、發展以及它在現代生活中的應用。通過學習,我們了解到人工智能不僅是一個技術概念,更是改變我們生活方式的重要力量。從智能家居到自動駕駛,從語音助手到智能推薦,人工智能已經滲透到我們生活的方方面面。同時,我們也認識到,在享受技術帶來的便利時,也要關注其潛在的挑戰,如隱私保護、就業結構變化等。這節課希望同學們能夠理性看待人工智能,既要欣賞其帶來的進步,也要思考如何合理應對其帶來的挑戰。 在小組討論基礎上,推選代表總結本課學習內容。其他小組做補充總結。 學生自己總結學習內容是一種學習方法,每次課可以梳理出學習了哪些知識、技能方法和思維方式,在頭腦中形成本課程的學科結構。板書 從教師板書上歸納本課學習內容的重點。 通過板書,幫助學生形成本課學習內容思維導圖。21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 (共 2 頁)HYPERLINK "http://www.21cnjy.com/" 21世紀教育網(www.21cnjy.com)班級發言稿:探索人工智能的奇妙發展歷程尊敬的老師,親愛的同學們:大家好!今天,我非常榮幸能在這里與大家分享我近期對人工智能(AI)發展歷史的探索與發現。AI,這個看似高大上的科技名詞,實則已經深深地融入了我們生活的方方面面。那么,它是如何一步步走到今天的呢?首先,讓我們回溯到AI的起源。人工智能的思想其實源遠流長,可以追溯到古希臘哲學家亞里士多德的邏輯學,但真正的轉折點出現在1956年的美國達特茅斯學院。在那次具有歷史意義的會議上,科學家們首次提出了“人工智能”這一概念,標志著AI的正式誕生。緊接著,AI迎來了它的早期發展階段。這一階段,自然語言處理、機器人技術和專家系統等領域取得了顯著的進步。例如,我們可能都聽說過ELIZA,這是第一個聊天機器人,誕生于1966年,它能夠模擬心理治療師與患者進行交流,這在當時無疑是一項革命性的創新。然而,AI的發展并非一帆風順。在1970年代和1980年代,由于計算機技術的限制以及對AI的過高期望,AI研究曾一度陷入低谷,這個時期被稱為“AI寒冬”。但正是這段艱難的歲月,讓科學家們更加深入地思考AI的本質和未來。隨著計算機技術的飛速發展,特別是神經網絡和深度學習的興起,AI在1990年代開始逐漸復蘇。進入21世紀后,大數據、云計算和GPU加速等技術更是為AI的迅猛發展提供了強有力的支持。近年來,AI在諸多領域都取得了突破性進展。比如,IBM的Watson在電視節目《危險邊緣》中擊敗人類冠軍,展示了AI在自然語言理解和推理方面的強大能力;而AlphaGo在圍棋比賽中戰勝人類頂尖選手,更是讓世界矚目。這些成就不僅證明了AI的巨大潛力,也讓我們看到了AI與人類共同發展的無限可能。同學們,人工智能的發展歷史是一部充滿挑戰與機遇的史詩。從最初的邏輯學到現代的深度學習,AI不斷突破自身局限,逐漸滲透到我們生活的方方面面。未來,隨著技術的不斷進步,人工智能有望在醫療、教育、交通等更多領域發揮巨大作用,為我們的生活帶來更多的便利和驚喜。最后,我想說,作為新時代的青少年,我們有幸見證了AI的飛速發展。讓我們一起關注AI的最新動態,努力學習相關知識,為未來的科技創新貢獻自己的力量!謝謝大家!(共27張PPT)初識人工智能黔教版六年級下冊內容總覽目錄010503020406學習目標新知導入體驗身邊的人工智能了解人工智能的發展史探究人工智能的分類07板書設計課后作業08課堂總結教學目標信息意識能夠認識到信息在人工智能時代的重要性,培養敏銳的信息感知能力。計算思維能夠了解人工智能背后的計算邏輯和數據基礎,培養邏輯思維和分析問題的能力。數字化學習與創新能夠利用數字工具和資源,自主學習和探究人工智能相關知識,提高數字化學習能力。信息社會責任了解人工智能技術的潛在風險和挑戰,并能夠在應用中做出合理的判斷和決策,以保障信息安全和隱私。新知導入本項目中,我們將圍繞“人工智能初體驗”展開學習活動。通過本項目的學習活動,引導學生了解人工智能,感受人工智能的神奇之處,思考人工智能給人們生活帶來的影響。新知導入本項目共2課,包括6個項目活動,詳見下表:課題 項目活動第7課 初識人工智能 項目活動1:體驗身邊的人工智能項目活動2:了解人工智能的發展史項目活動3:探究人工智能的分類第8課 人工智能的應用 項目活動4:了解語音識別項目活動5:了解人臉識別項目活動6:了解OCR文字識別新知講解一、體驗身邊的人工智能人工智能 (Artificial Intelligence, 英文簡稱AI)是研究、開發用于模擬、延伸、擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門技術科學。人工智能的本質是計算,基礎是數據,它能感知環境,也能學習。它以接近人的智能形態存在,以提高人的智能為主要目標來融入人們的日常生活。新知講解一、體驗身邊的人工智能登錄百度識圖網站,嘗試對圖片中的事物進行識別。探究屋選擇一張包含明確主題或物體的圖片,如動物、植物、建筑等。確保圖片清晰,主題突出。(1)準備圖片使用瀏覽器打開百度識圖網站https://graph./pcpage/index(2)訪問百度識圖點擊網站上的“上傳圖片”按鈕,從計算機中選擇之前準備好的圖片進行上傳。(3)上傳圖片等待幾秒鐘,讓百度識圖分析圖片。分析完成后,網站將展示與圖片中內容相關的信息,可能包括物品名稱、相似圖片、購買鏈接等。(4)查看識別結果除了基本的圖片識別,百度識圖還可能提供其他功能,如以圖搜圖、相似圖片推薦等。學生可以嘗試這些功能,進一步了解人工智能在圖像處理方面的能力。(5)探索更多功能讓學生記錄下他們的發現,并與同學分享使用百度識圖的體驗和識別結果。(6)記錄與分享新知講解一、體驗身邊的人工智能人工智能是計算機學科的一個分支,它包括十分廣泛的科學領域,如機器學習、計算機視覺等。圖為計算機科學與人工智能之父艾倫·麥席森·圖靈。1946年,人類第一臺計算機誕生。1949年,改進后的能存儲程序的計算機使得輸入程序變得簡單了些。計算機理論的發展產生了計算機科學,并最終促使了人工智能的出現。計算機這個用電子方式處理數據的發明,為人工智能的實現提供了一種媒介。新知講解一、體驗身邊的人工智能上網搜索有關計算機與人工智能的相關資料,說一說為什么計算機對人工智能的發展十分重要。討論坊參考:計算機對人工智能的發展至關重要。首先,計算機技術的快速發展為人工智能提供了強大的計算能力和高效的數據處理能力,使得人工智能可以處理更復雜的任務和大數據集。其次,計算機技術的不斷進步,如并行計算和云計算,加速了人工智能算法的訓練和學習速度。最后,計算機技術還為人工智能提供了實現各種應用的工具和平臺。新知講解二、了解人工智能的發展史1956年,在美國達特茅斯學院召開了討論用機器模擬人類智能問題的研討會。在這次大會上科學家們首次提出了“人工智能”一詞。(1)人工智能的起源新知講解二、了解人工智能的發展史20世紀70到80年代初,人工智能在西方國家得到了重視和發展。1981年,中國人工智能學會(CAAI)在長沙成立。(2)人工智能的起步新知講解二、了解人工智能的發展史20世紀80年代中期到90年代,人工智能在西方國家得到迅速發展。我國于1993年把智能控制和智能自動化等項目列入國家科技攀登計劃。(3)人工智能的迅速發展攀登計劃是為了加強基礎性研究而制訂的一項國家基礎性研究重大項目計劃。 為了加強對基礎性研究工作的領導,根據中國經濟建設的需要和科學發展的趨勢,對具有全局性和帶動性的重要項目由國家組織,開展研究工作。新知講解二、了解人工智能的發展史進入21世紀后,人工智能在世界各國蓬勃發展。2017年起,我國的人工智能已發展成為國家戰略。(4)人工智能的蓬勃發展新知講解上網搜索更多有關人工智能發展歷史的資料,并在班級內展示交流。討論坊參考:班級內展示交流發言稿二、了解人工智能的發展史此處有超鏈接哦!新知講解三、探究人工智能的分類弱人工智能是指不能真正推理和解決問題的智能機器。這些機器不真正擁有智能,也沒有自主意識。它們利用現有的智能化技術,改善了人類經濟社會發展所需要的一些技術條件和發展功能,如AlphaGo、無人駕駛飛機就是弱人工智能的代表作。(1)弱人工智能新知講解三、探究人工智能的分類強人工智能是指能真正推理和解決問題的智能機器。這些機器被人類認為是有知覺、有自我意識的。它們可以獨立思考問題并制訂解決問題的最優方案,有自己的價值觀和世界觀體系,但這需要腦科學的突破,目前還沒有真正實現。(2)強人工智能新知講解探索生活中的人工智能產品,查閱相關資料,說一說它們是如何為人類服務的。探究屋參考:生活中的人工智能產品如智能家居系統、語音助手和自動駕駛汽車等,正日益成為我們生活的一部分。這些產品通過先進的算法和數據分析,為我們提供更便捷、高效的生活方式。智能家居系統能自動控制燈光、溫度,提高居家舒適度;語音助手可以解答問題、播放音樂,甚至控制其他智能設備;自動駕駛汽車則能減少交通事故,提升行車安全。人工智能產品在為人類服務的過程中,不僅提高了生活質量,還展現了科技的無限可能。三、探究人工智能的分類新知講解議一議人工智能給人們的生活帶來了怎樣的影響。討論坊參考:人工智能對人們的生活帶來了顯著的影響。在個人生活層面,人工智能提高了生活便利性,智能家居、智能音箱等設備讓家居生活更加智能化和舒適。同時,人工智能也優化了我們的工作方式,自動化辦公、數據分析等工具提高了工作效率。然而,人工智能的廣泛應用也引發了隱私泄露的風險,因為大量的個人數據被收集和分析。此外,隨著人工智能技術的快速發展,一些傳統行業崗位可能會受到影響,從而導致就業結構的變化??偟膩碚f,人工智能既帶來了便利和效率,也帶來了隱私和就業方面的挑戰。我們需要權衡利弊,合理利用人工智能技術,以最大程度地發揮其正面作用。三、探究人工智能的分類新知講解我國人工智能的現狀可以概括為快速發展、廣泛應用和不斷創新。隨著國家對人工智能產業的大力支持和投入,我國在該領域已經取得了顯著的進展。擴展學習——我國人工智能的現狀首先,在產業規模方面,我國人工智能核心產業規模持續增長,已經成為全球最大的人工智能市場之一。眾多的人工智能企業如雨后春筍般涌現,涵蓋了從算法研發、數據處理到應用開發的全方位產業鏈。新知講解擴展學習——我國人工智能的現狀其次,在應用領域方面,人工智能已經滲透到我國社會的各個角落。無論是在智能制造、智能家居、智慧金融、智能醫療、智能交通等領域,還是在教育、娛樂、農業等行業,人工智能都在發揮著越來越重要的作用。特別是在智能制造領域,人工智能與機器人技術的結合使得生產效率和質量得到了顯著提升。新知講解擴展學習——我國人工智能的現狀此外,我國在人工智能技術研發方面也取得了重要突破。從機器學習、深度學習到自然語言處理等領域,我國科研人員都在進行深入的探索和研究。一些重要的人工智能技術和算法已經達到了國際先進水平,為我國在全球人工智能領域的競爭中贏得了優勢地位。新知講解擴展學習——我國人工智能的現狀然而,盡管我國人工智能發展現狀喜人,但也面臨著一些挑戰。例如,人工智能技術的快速發展對數據安全和個人隱私帶來了新的挑戰。同時,人工智能技術的普及和應用也對傳統行業產生了一定的沖擊和影響。因此,我們需要在推動人工智能發展的同時,加強相關法規的制定和執行,確保人工智能技術的健康、可持續發展。課堂總結本節課,我們一同探討了人工智能的起源、發展以及它在現代生活中的應用。通過學習,我們了解到人工智能不僅是一個技術概念,更是改變我們生活方式的重要力量。從智能家居到自動駕駛,從語音助手到智能推薦,人工智能已經滲透到我們生活的方方面面。同時,我們也認識到,在享受技術帶來的便利時,也要關注其潛在的挑戰,如隱私保護、就業結構變化等。這節課希望同學們能夠理性看待人工智能,既要欣賞其帶來的進步,也要思考如何合理應對其帶來的挑戰。板書設計課后作業請列舉出你在日常生活中遇到的兩個人工智能應用實例,并簡要說明它們的功能。0102通過網絡搜索,了解人工智能在醫療、教育或交通領域的一個具體應用,并簡述其工作原理和對社會的益處。謝謝21世紀教育網(www.21cnjy.com)中小學教育資源網站兼職招聘:https://www.21cnjy.com/recruitment/home/admin 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