高中信息技术中人工智能教育

高中信息技术中人工智能教育第一页，共22页。故事白璧在下面的对话框里飞快地打出：江河，告诉我，……屏幕上很快就反应出了江河的回答：白璧，你终于来问这一句话了，你迟早会知道这个秘密的。现在说什么都已没有用了，我只能对你说——对不起。江河，你究竟在哪里？白璧用力地敲打着键盘。我已经死了，不在这个世界上。白璧，走吧，走吧，我们永远都不要再见了。电脑突然地自动关机了，屏幕上一片黑暗，房间里静得让人恐惧。……第二页，共22页。初识2006年，浙江省高中开始进入新课程实验。《人工智能初步》模块怎么上？专家系统机器人……师资怎么解决？……第三页，共22页。了解《人工智能初步》模块的课标描述学生能描述人工智能的基本概念，会使用一种人工智能语言解决简单问题，把握其基本特点；能利用简易的专家系统外壳开发简单的专家系统；知道人工智能对人类学习、生活的影响；通过感受人工智能技术的丰富魅力，增强对信息技术发展前景的向往和对未来生活的追求。让学生体验若干典型人工智能技术的应用；对采用的人工智能语言与专家系统工具不作具体要求，可以根据实际情况自主选择。第四页，共22页。课标中的例子例1符号运算：通过网站/在线执行符号运算软件Mathematica，进行多项式乘、除以及因式分解等代数运算。例2模式识别：声音识别、指纹识别、签名识别等。例3机器证明：这是我国科学家做出过重要贡献的人工智能应用领域之一。例4智能代理：该技术在网上信息检索、个性化服务等方面有着广泛的用途。例5

用产生式规则表达简单的“动物识别”知识。例6将上述“动物识别”的产生式规则用“与/或图”来表达。例7采用框架表达“天气预报”知识。例8

使用一个简易的专家系统外壳，并能用它开发简单的专家系统。例9用递归方法求解汉诺塔（Hanoi）问题。第五页，共22页。深入研究项目：语言控制机器人采用非特定人语音识别模块（ASR-M08），能识别十多条语言指令，包括部分温州话和英语单词，能够根据指令执行相应的动作，或者回答问题。第六页，共22页。发展手势识别表情识别音乐节奏识别机器学习（深度学习）……第七页，共22页。思考之一人工智能来了，信息技术教育是否在“蹭热点”？人工智能一直是信息技术教育中的一个重要模块，也是前沿领域。2004：人工智能初步2017：智能系统初步高中人工智能的教学没有普及，是受制于师资。第八页，共22页。新修订课标的“智能系统初步”模块智能系统是能模拟人类智能行为的系统，主要涉及人工智能基础、智能控制与智能管理等领域。剖析生活中常见的智能控制系统，了解典型智能系统的控制结构与基本实现原理。通过简单智能控制系统的设计与实现，认识常用控制器件的特点，能根据应用需要选取合适的传感器、输入输出设备、网络连接方式等。通过安全防护智能系统的应用体验，了解实现智能系统安全的基本方法和措施，提高智能系统安全防护意识。体验人工神经网络、机器学习等技术在生活中的应用，辨证看待人工智能技术对社会发展的影响。第九页，共22页。冷思考十五年前，因为师资缺乏，人工智能模块的教学形同虚设。现在，师资准备好了吗？Scratch：儿童编程Ardunio：单片机乐高：机器人培训树莓派、micro:bit：Python……第十页，共22页。毕滢：“伪”少儿人工智能教育现在国家刚刚发布《新一代人工智能发展规划》，我们已经看到一些教育培训从业者开始介绍自己是做人工智能教育的了，有趣的是有的人一两年前还介绍自己是创客教育老师，摇身一变就成了多年经验的中小学人工智能教育专家了。毕滢语录：不需要技术，您用爱来训练人工智能系统吗？第十一页，共22页。思考之二人工智能的学习离不开编程教育，但是和传统的编程教育区别在哪里？王者荣耀VSAppinventor用训练代替编程（李洪刚）?参考：关于计算思维（ComputationalThinking）（提高效率）抽象、模拟关于跨学科学习。不仅仅是编程，理解和学习人工智能需要多个学科的知识。第十二页，共22页。吴俊杰：人工智能其实是机器“蓄奴”如果我们将机器也折算成人数来看的话，在工业革命期间出现了很多“机器奴隶”，就像古希腊文明是建立在奴隶制的基础上一样，总有一些特别闲的人能够发展出一些更加专门的人类知识，而“蓄奴”的潜在欲望，让我们发明了内燃机、电动机甚至原子弹倡议：让人感受智能和机械世界的奇妙，驾驭技术的同时敬畏技术，尊重技术。第十三页，共22页。一个关于90秒的程序员传说某程序员给任何超过90秒的工作，都写了脚本。他将自动化渗透到了他生活的方方面面，工作，家庭，甚至是煮咖啡！/NARKOZ/hacker-scripts第十四页，共22页。人工智能涉及的学科心理学神经科学数学逻辑学计算机科学……第十五页，共22页。讨论：计算机科学的学习路径和李大维的讨论：能否先学习计算机视觉、机器学习，再到数字电路、模拟电路？第十六页，共22页。Python和人工智能Facebook开源了PyTorch之后，Python作为AI时代头牌语言的位置基本确立。当AI的门槛不断降低：AI科学家仅仅是顶端的那么一点点，95%甚至更多的AI技术人员，都将是AI工程师、应用工程师和AI工具用户。第十七页，共22页。理想我们追求怎样的创客教育？数字工具、跨学科学习连接真实世界的学习我们追求怎样的计算思维？抽象、自动化人工社会、复杂系统模拟我们追求怎样的AI教育？掌控AI，而不是仅仅体验AI游戏。弱AI的实现，如手势识别、声音识别、自动执行、API调用等。积累学科知识，真正理解AI（微积分、傅立叶变换、线性代数等）。第十八页，共22页。参考：用计算机教孩子真正的数学康拉德·沃尔夫拉姆的观点一方面我们逐渐丧失对数学教学的兴趣，另一方面，我们的世界却比以前更加趋向于数学化、数量化的数形世界。以前是按照计算的难度编排数学课程教学的，但现在我们可以重新排序，按照概念的难度，而不管计算的难度。如微积分中的许多概念是可以向更低年级的学生传授的。第十九页，共22页。案例如何用Scratch编程识别声音