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2018“悦教杯”第九届教学大奖赛 张珊珊

[日期:2018-12-11] 来源:信息技术教研组  作者:张珊珊 [字体: ]

《人工智能初体验》导学案

一、明确目标自主学

探究一:请大声读出以下文字

 

 

 

 

 

 

二、解决疑难互动学

所谓人工智能,其实就是人造的智能,是对人脑思维机理的模拟。

借助腾讯AI开放平台http://ai.qq.com

(一)、人工智能应用领域——模式识别

探究二:图像识别技术

1、“谁的魅力大?”

通过腾讯AI平台中人脸检测与分析应用对本班同学的照片进行分析。你的魅力值是多少?

2、利用暴恐识别应用,识别出桌面上“暴恐”文件夹中的中哪些图片存在暴恐的可能。 

 “模式识别”包括:人脸识别、手写识别、图像识别、光学字符识别、语音识别等等

(二)、人工智能应用领域——机器翻译

探究三:机器翻译

1、打开腾讯AI平台中的机器翻译,将《静夜思》翻译成英文

2、将翻译好的英文再重新翻译回中文

3、填好双向翻译记录表

原文

中→英

英→中

与原文是否有区别

床前明月光,疑是地上霜。

举头望明月,低头思故乡。

 

 

 

 

总结:机器翻译的优点:                               

缺点:                               

(三)、人工智能应用领域——计算机博弈

探究四:打开桌面上的“五子棋”小程序,体验人机对弈的乐趣。

三、提升能力反思学

讨论:人工智能能否取代人类?

小结:人工智能的主要应用领域

 
   

 

《人工智能初体验》教学设计 

1县高级中学  张珊珊

一、课程标准要求 

通过学习,学生应该掌握信息的获取、加工、管理、表达与交流的基本方法;能够根据需要选择适当的信息技术交流思想,开展合作,解决日常生活、学习中的实际问题;理解信息技术对社会发展的影响,明确社会成员应承担的责任,形成与信息化社会相适应的价值观。本模块的教学要强调在信息技术应用基础上信息素养的提升;要面向学生的日常学习与生活,让学生在亲身体验中培养信息素养。 

二、学习内容分析 

人工智能作为国际竞争的新焦点,谁能引领人工智能,谁就掌控了人类的未来。本课选自教科版高中信息技术教材《信息技术基础(必修)》第三章“信息的编程加工和智能化加工”第三节的内容。计算机加工信息有三种类型,第一种是基于程序设计的自动化信息加工;第二种是基于大众信息技术工具的人性化信息加工;第三种是基于人工智能技术的智能化信息加工。信息的智能化加工作为信息加工的一种类型,是本章的重要组成部分。本课内容是为了让学生通过人工智能的人脸识别、语音技术、机器翻译应用体验信息的智能化加工,认识人工智能在信息社会中的重要作用。

  三、学习者分析 

本课的学习对象是高一年级学生,他们思维活跃,具有一定的逻辑思维和概括能力,参与实践活动意识强,喜欢探求新知识。随着互联网及数码产品的普及,大部分学生在日常生活、学习中或多或少的接触过人工智能技术,但缺乏系统认识,对人工智能的应用价值及发展前景均存在认识不足。 

四、学习目标 

了解人工智能的主要应用领域,了解人工智能技术发展的趋势。 

通过人工智能技术新应用的体验,能认识人工智能在信息社会中的作用。 

能客观认识智能技术,进一步提高学习和探究人工智能技术的积极性,提高应用智能化工具加工信息的能力。 

五、教学重难点 

教学重点:人脸识别、机器翻译、计算机博弈人工智能应用。 

教学难点:在体验过程中认识到人工智能的应用价值。 

六、教学策略 

以“核心素养视角的信息技术学习活动设计”为指导,设计了“创设情境,导入新课→逐个体验,感受智能→认识智能,展望未来→归纳总结,辩证认知”四个环节。以跨年龄人脸识别应用识别明星童年照引入课题;在新知探究阶段引导学生借助腾讯AI开放平台逐个体验探究人工智能的部分应用,循序渐进领会人工智能实际应用价值;讨论人工智能未来能否取代人类,辩证看待人工智能的发展;最后师生共同总结本课内容。从一个个具体应用出发,将知识点有机整合,有效衔接,采取实践体验、课件演示、视频教学和合作探究等多种教学方法相结合的方式引领学生按照“体验→引申→建构”的方法来完成初识人工智能的学习,符合学生的思维流程和成长认知,巩固学习成果,体现学生的主体地位。 

七、教学过程 

(一)明确目标自主学 

探究一:输入以下生僻字,并标注准确读音。

 

 

 

 

 

 

设计意图:面对生僻字,使用不了拼音输入法,学生思考并找到搜狗输入法里的手写输入,尽管鼠标画出来的字歪歪扭扭,计算机依然能准确识别,这就是手写识别的应用,手写识别属于人工智能的简单应用。导入课题——人工智能初体验。

(二)解决疑难互动学

展示杨幂照片,通过与学生互动,老师演示利用人工智能技术从明星小时候合照中找出童年的杨幂。 

设计意图:通过学生喜欢的明星吸引他们的注意力,利用人工智能技术的跨年龄人脸识别应用,唤起学生强烈的好奇心。 

课前已让学生预习过本节课知识点,也搜索过有关人工智能的相关信息,请同学举例说明生活中有哪些人工智能的应用?

教师引导并总结,所谓人工智能,其实是人造的智能,是对我们大脑思维机理的模拟。

设计意图:通过举例身边的人工智能应用,学生更有体会,其实人工智能离我们很近,我们已经处于人工智能的时代,更便于理解人工智能的概念。

认识腾讯AI开放平台,http://ai.qq.com

1、人工智能应用领域——模式识别

探究二:

1)图像识别技术

① “谁的魅力大?”

通过腾讯AI平台中人脸检测与分析应用对本班同学的照片进行分析。你的魅力值是多少?

② 利用暴恐识别应用,识别出桌面上“暴恐”文件夹中的中哪些图片存在暴恐的可能。 

总结:人工智能可以模仿人的眼睛, 能像人那样通过视觉观察世界,代替大脑处理信息。

设计意图:通过人脸检测与分析和暴恐识别应用,体验图像识别。

2语音识别

学生观察教师与智能机器人对话,并思考,智能机器人能模仿人类五官中的哪些器官?

总结:人工智能可以模仿人的耳朵、嘴巴。

设计意图:与小机器人的对话,能瞬间吸引学生眼球,激发学生极大兴趣。

列举其他类型的模式识别,如指纹识别、光学字符识别、虹膜识别等等。

模式识别——对表征事物或现象的各种形式的信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是人工智能的重要组成部分。

2、    人工智能应用领域——机器翻译

提问:同学们会用几种语言打招呼?

对比:智能机器人会几种语言打招呼?(智能机器人展示)

探究三:机器翻译

1、打开腾讯AI平台中的机器翻译,将《静夜思》翻译成英文

2、将翻译好的英文再重新翻译回中文

3、填好双向翻译记录表

原文

中→英

英→中

与原文是否有区别

床前明月光,疑是地上霜。

举头望明月,低头思故乡。

 

 

 

 

总结:教师讲解机器翻译的原理,让学生了解机器翻译局限性的原因。

优点:机器翻译效率高,翻译成本低

缺点:翻译生硬,缺乏情感和灵动性,尤其是文学性较强的文章,无法表达其中的韵味。

设计意图:通过翻译后的中文与原文的对比,立马发现机器翻译也不是完美的,对于文学性较强的作品,无法翻译出其中的韵味与情感,语法逻辑也有错误,没有人工翻译灵活、生动。

3、    人工智能应用领域——计算机博弈

探究四:打开桌面上的“五子棋”小程序,体验人机对弈的乐趣。

请同学谈谈对弈后的感受,

教师总结:同学输了肯定不甘心,赢了肯定很高兴,人类是有情感变化的,而计算机无论输赢,永远只是一台冷冰冰的机器。虽然AlphaGo在围棋上战胜了人类,对它来说,这也不过是胜率表上跳动的数字而已,人类最可贵的就是具有鲜活的情感和灵动的思想。

设计意图:通过体验人机对弈,感受计算机下棋的快狠准,辩证看待人工智能的发展,虽说某些领域战胜了人类,但缺乏情感,没有人情味。

(三)提升能力反思学

播放视频,感受现在人工智能给人们生活带来便利的同时,也替代了人类的某些工种。

讨论:人工智能能否取代人类?

总结:有人说人工智能分为弱人工智能和强人工智能,在“深蓝”系列计算机中,存放了包括卡斯帕罗夫的棋谱在内的近百年棋谱记录,它的“智能”主要体现在对海量的实战棋谱的启发式搜索上,不能真正实现推理和解决问题。强人工智能基于神经网络的深度学习来解决问题,是指真正能思考、有知觉、有自我意识的人类级别的智能机器。未来的人工智能正朝着强人工智能的方向发展。

设计意图:开阔学生视野,了解人工智能发展新趋势,激发学生对人工智能发展前景的向往。

归纳总结:

总结本课学生亲历的部分人工智能的应用,感受人工智能给人们带来的方便,加深对人工智能概念的理解。对学生提出期望,鼓励学生成为人工智能的新生力量!

 

 

 

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