2023-2024学年粤教版（2019）高中信息技术必修一《数据与计算》第六章第二节《人工智能的应用》教案

2023-2024学年粤教版（2019）高中信息技术必修一《数据与计算》第六章第二节《人工智能的应用》教案授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教材分析《数据与计算》是高中信息技术课程的重要组成部分，本章旨在让学生了解和掌握人工智能的基本应用。第六章第二节《人工智能的应用》以实际案例为引导，深入浅出地介绍了人工智能在各个领域的应用，如语音识别、图像识别、自然语言处理等。教学内容与课本紧密关联，通过分析典型案例，使学生了解人工智能技术在实际生活中的应用，培养他们的信息素养和创新能力。课程设计注重实用性，结合高中生的认知水平，确保知识深度适中，助力学生扎实掌握人工智能基础。核心素养目标本节课聚焦培养学生以下学科核心素养：信息意识、计算思维、数字化创新与发展。通过学习人工智能应用实例，学生将能识别并提取有效信息，提升信息意识；运用计算思维分析问题，设计简单的人工智能解决方案；同时，激发创新意识，探索人工智能在生活中的创意应用，培养数字化创新与发展能力。这些核心素养的培养与课本内容紧密结合，旨在引导学生深入理解人工智能技术，为未来社会发展做好准备。学习者分析1.学生已掌握了计算机基础知识、程序设计的基本逻辑以及数据结构的基本概念，这些都为理解人工智能应用打下了基础。

2.学生普遍对新鲜事物充满好奇心，对信息技术领域的新兴应用如人工智能有较高的学习兴趣。他们具备一定的逻辑思维能力，但在创新实践方面能力参差不齐。学生的学习风格多样，有的擅长理论分析，有的偏好动手实践。

3.在学习人工智能应用过程中，学生可能遇到的困难和挑战包括：对一些抽象的人工智能概念理解困难，如机器学习、神经网络等；在分析实际问题时，可能难以将所学知识灵活运用；此外，创新设计时可能会受限于想象力与实际操作能力，导致难以将创意转化为具体的人工智能应用案例。教学方法与手段1.教学方法：采用案例教学法，通过分析具体的人工智能应用案例，使学生深入理解理论知识；实施讨论法，鼓励学生就人工智能的伦理、发展趋势等问题进行思考和交流；结合实验法，指导学生动手实践，如设计简单的图像识别程序，提高学生的实际操作能力。

2.教学手段：利用多媒体设备展示人工智能应用的视频和图像资料，增强学生的直观感受；运用教学软件模拟人工智能算法，帮助学生更好地理解计算过程；借助网络资源，拓展学生的知识视野，如组织在线参观人工智能企业，了解前沿动态。教学过程1.导入新课

上课之初，我首先向同学们提问：“大家听说过人工智能吗？它在我们生活中有哪些应用？”通过这个问题，引发学生对人工智能的好奇心，进而导入新课——《人工智能的应用》。

2.探究课文内容

（1）案例展示

我向同学们展示了一些人工智能应用案例，如语音识别、图像识别、自动驾驶等，并邀请同学们分享他们对这些案例的了解和看法。

（2）课文主旨内容探究

引导学生阅读课文，探究以下问题：

①人工智能的定义是什么？

②人工智能有哪些主要技术？

③人工智能在各个领域的应用有哪些？

3.知识讲解

针对学生讨论的结果，我进行总结并补充讲解：

（1）人工智能的定义：人工智能是指使计算机系统模拟人类智能，实现感知、认知、决策和执行等功能的技术。

（2）人工智能的主要技术：包括机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉等。

（3）人工智能在各领域的应用：如医疗、教育、交通、金融、家居等。

4.实践操作

（1）实验一：图像识别

我指导学生使用教学软件进行图像识别实验，让学生了解计算机如何通过算法识别图片中的物体，并引导学生思考如何优化识别效果。

（2）实验二：语音识别

组织学生进行语音识别实验，让学生亲身体验人工智能技术的魅力，并探讨语音识别在生活中的应用场景。

5.课堂讨论

针对以下问题，组织学生进行课堂讨论：

（1）人工智能给我们的生活带来了哪些便利？

（2）人工智能可能带来哪些伦理和道德问题？

（3）如何正确看待人工智能的发展？

6.总结与拓展

（1）总结

我带领学生回顾本节课所学内容，强调人工智能的定义、主要技术和应用领域，以及实验中的关键步骤。

（2）拓展

鼓励学生在课后进一步了解人工智能的前沿动态，如阅读相关书籍、观看科普视频等，拓展知识视野。

7.作业布置

（1）课后思考题：结合本节课所学内容，思考人工智能在未来社会发展中的重要作用。

（2）实践作业：设计一个简单的人工智能应用，如制作一个智能语音助手或图像识别系统。拓展与延伸1.拓展阅读材料：

-《人工智能：一种现代的方法》（第三版），作者：StuartRussell和PeterNorvig。

-《深度学习》，作者：IanGoodfellow、YoshuaBengio和AaronCourville。

-《人工智能简史》，作者：MelanieMitchell。

这些书籍详细介绍了人工智能的发展历程、核心技术以及在不同领域的应用，有助于学生深入理解人工智能的本质和未来发展。

2.课后自主学习和探究：

-鼓励学生通过图书馆或在线资源查阅与人工智能相关的学术论文和报道，了解当前人工智能技术的研究热点和应用趋势。

-推荐学生参加线上的人工智能课程或工作坊，如Coursera、edX等平台上的相关课程，以增强实践操作能力和解决问题的能力。

-组织学生参观当地的人工智能企业或研究机构，让学生亲身感受人工智能技术在实际工作中的应用，并与行业专家进行交流。

-鼓励学生参与人工智能相关的竞赛和项目，如机器人竞赛、编程挑战赛等，以提高学生的创新能力和团队协作能力。

通过这些拓展与延伸活动，学生不仅能够巩固课堂所学知识，还能够拓宽视野，培养独立思考和解决问题的能力，为未来的学习和职业生涯打下坚实的基础。反思改进措施（一）教学特色创新

1.在本节课中，我尝试通过案例分析、课堂讨论和实验操作相结合的方式，让学生在探究中学习，增强了他们对人工智能应用的理解。这种教学方式有助于提升学生的信息素养和计算思维能力。

2.我还注重引导学生关注人工智能的伦理问题，培养他们的社会责任感。这一点在教学过程中得到了很好的体现，学生们对人工智能的发展有了更为全面的认知。

（二）存在主要问题

1.在教学组织方面，我发现部分学生在课堂讨论中的参与度不高，可能是因为他们对人工智能的基础知识掌握不够扎实，导致在讨论中难以发挥。

2.在教学方法上，虽然我试图通过实验操作让学生亲身体验人工智能技术，但实验难度和设备条件有限，可能影响了学生的实践体验和效果。

（三）改进措施

1.针对学生在课堂讨论中参与度不高的问题，我将在接下来的教学中加强对人工智能基础知识的复习和巩固，让学生在讨论时有更多的信心和依据。

2.对于实验条件有限的问题，我会积极争取更多的教学资源，优化实验设备，同时简化实验步骤，确保学生能够更好地参与实践操作。

3.我还将继续关注人工智能领域的最新发展，将更多具有时代感的案例引入课堂，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。同时，加强与企业、研究机构的合作，邀请专业人士进行讲座，拓宽学生的视野。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《智能时代：大数据与人工智能如何改变我们的生活》，作者：吴军。

-视频资源：《走近科学》系列节目之“人工智能”专题，中央电视台制作。

这些资源涵盖了人工智能的发展历程、技术原理以及在医疗、教育、交通等领域的应用案例，有助于学生深入理解人工智能的内涵和外延。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间阅读《智能时代：大数据与人工智能如何改变我们的生活》，并结合课本内容思考人工智能技术对生活的影响。

-观看《走近科学》系列节目之“人工智能”专题，了解人工智能技术在实际生活中的应用和发展趋势。

-我将提供必要的指导和帮助，如解答学生在阅读和观看过程中遇到的疑问，引导学生深入思考人工智能技术的未来发展。

-学生在课后拓展过程中，可将自己的心得体会以书面形式提交，或在下次课堂上进行分享，以促进交流与学习。板书设计①重点知识点：

-人工智能定义

-主要技术：机器学习、深度学习、自然语言处理、计算机视觉

-应用领域：医疗、教育、交通、金融、家居等

②关键词：

-感知、认知、决策、执行

-伦理、道德

-创新、实践

③知识框架：

-人工智能发展历程

└──技术演进

-人工智能核心技术

├──机器学习

├──深度学习

├──自然语