2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一第四单元项目九《了解手写数字识别-体验人工智能》说课稿

2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一第四单元项目九《了解手写数字识别——体验人工智能》说课稿一、课程基本信息

1.课程名称：沪科版（2019）高中信息技术必修一第四单元项目九《了解手写数字识别——体验人工智能》

2.教学年级和班级：高中一年级

3.授课时间：2023年11月7日

4.教学时数：1课时二、核心素养目标

培养学生信息意识，让学生认识到人工智能在生活中的应用价值；提升学生的计算思维，通过手写数字识别项目，引导学生理解算法和数据结构的基本概念；增强学生的创新实践能力，鼓励学生在项目中尝试不同的算法和优化方案；同时，加强学生的合作学习意识，通过小组讨论和协作，共同完成项目任务。三、学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：高一学生通常已经具备基本的计算机操作技能，了解计算机硬件和软件的基本概念。在数学方面，学生可能已经学习了简单的概率论和统计知识，这对理解手写数字识别的算法原理有一定的帮助。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对新兴科技如人工智能通常表现出较高的兴趣。他们可能具备较强的逻辑思维能力和动手实践能力，但在编程和算法方面可能经验不足。学习风格上，学生中既有偏好独立思考的，也有喜欢团队合作的学生。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在理解手写数字识别的算法原理时可能会遇到困难，如对图像处理、特征提取等概念的理解不够深入。此外，编程实践过程中，学生可能会遇到算法效率低、代码调试等问题。对于编程基础较薄弱的学生，编写和调试代码可能会成为一大挑战。因此，教学中需要注重基础知识的夯实和编程实践的逐步引导。四、教学资源准备

1.教材：确保每位学生都拥有沪科版（2019）高中信息技术必修一教材，以便学生能够跟随课本内容学习。

2.辅助材料：准备与手写数字识别相关的图片、图表和视频等多媒体资源，以帮助学生直观理解算法和人工智能应用。

3.实验器材：准备电脑或平板电脑供学生进行手写数字识别软件的实践操作，确保设备运行稳定。

4.教室布置：设置分组讨论区，便于学生合作交流；安排实验操作台，确保学生有足够的空间进行编程练习。五、教学过程设计

导入新课（5分钟）

目标：引起学生对人工智能的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道人工智能是什么吗？它在我们的生活中扮演了什么角色？”

展示一些关于人工智能在日常生活中应用的图片或视频片段，如智能助手、自动驾驶汽车等，让学生初步感受人工智能的魅力或特点。

简短介绍人工智能的基本概念和重要性，指出人工智能作为当前科技发展的前沿领域，对我们的生活、学习和工作产生深远影响，为接下来的学习打下基础。

XX基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解人工智能的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解人工智能的定义，包括其主要组成元素或结构，如算法、数据、模型等。

详细介绍人工智能的组成部分或功能，使用图表或示意图帮助学生理解，如神经网络、机器学习算法等。

XX案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解人工智能的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的手写数字识别案例进行分析，如Google的Digits或Microsoft的OneNote。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解手写数字识别在金融、医疗、教育等领域的应用。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用人工智能解决实际问题。

小组讨论：将学生分成若干小组，每组选择一个案例，讨论其未来发展趋势或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与人工智能相关的主题进行深入讨论，如“人工智能在医疗领域的应用”。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对人工智能的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调人工智能的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括人工智能的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调人工智能在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用人工智能。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于人工智能的短文或报告，以巩固学习效果，并思考人工智能未来可能带来的挑战和机遇。六、教学资源拓展

1.拓展资源：

-人工智能发展历史：介绍人工智能的发展历程，从早期的图灵测试到现代的深度学习，让学生了解人工智能的演变过程。

-人工智能伦理：探讨人工智能在发展过程中可能遇到的伦理问题，如隐私保护、算法偏见等，提高学生的社会责任感。

-人工智能应用案例：收集整理人工智能在不同领域的应用案例，如智能家居、医疗诊断、交通管理等，让学生了解人工智能的实际应用。

-人工智能编程语言和工具：介绍常用的编程语言和开发工具，如Python、TensorFlow、Keras等，为学生提供编程实践的资源。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐学生阅读《人工智能：一种现代的方法》、《深度学习》等书籍，深入了解人工智能的理论基础和应用技术。

-观看在线课程：推荐学生观看Coursera、edX等平台上的人工智能相关课程，如“机器学习”、“深度学习”等，拓宽知识面。

-参与项目实践：鼓励学生参与学校或社区的人工智能项目，如智能机器人竞赛、图像识别挑战等，提高实践能力。

-关注行业动态：引导学生关注人工智能领域的最新研究进展和行业动态，如参加人工智能相关的研讨会、讲座等，保持对知识的更新。

-撰写研究论文：鼓励学生针对人工智能的某个特定领域进行研究，撰写研究论文，锻炼科研能力和论文写作技巧。

-交流学习心得：组织学生进行小组讨论或分享会，交流学习心得和经验，互相启发，共同进步。

-创新性思考：引导学生思考人工智能的未来发展趋势，如人工智能与人类社会的融合、人工智能在道德和伦理方面的挑战等，培养学生的创新思维。

-实践项目设计：鼓励学生设计自己的人工智能项目，如开发一个简单的图像识别程序或智能助手，将所学知识应用于实际项目中。

-拓展跨学科知识：引导学生学习与人工智能相关的其他学科知识，如数学、统计学、心理学等，为深入理解人工智能奠定基础。七、内容逻辑关系

①人工智能的基本概念

-知识点：人工智能的定义、发展阶段、核心技术

-词语：机器学习、深度学习、神经网络

-句子：人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

②手写数字识别的原理

-知识点：手写数字识别的流程、特征提取方法、分类算法

-词语：图像处理、特征提取、决策树、支持向量机

-句子：手写数字识别是通过图像处理技术将手写数字图像转换为数字的过程。

③人工智能在生活中的应用

-知识点：人工智能在不同领域的应用案例、实际影响

-词语：智能家居、医疗诊断、自动驾驶、金融分析

-句子：人工智能在提高工作效率、改善生活质量、促进经济发展等方面发挥着重要作用。

④人工智能的挑战与未来

-知识点：人工智能面临的伦理问题、技术限制、发展趋势

-词语：伦理道德、技术瓶颈、智能伦理、未来展望

-句子：随着人工智能技术的不断发展，如何解决伦理问题、突破技术瓶颈成为未来研究的重点。八、教学反思与总结

哎呀，这节课上完之后，我真是感触颇深啊。咱们来聊聊这节课的得与失，还有那些值得总结的地方。

首先，我觉得在教学方法上，我尝试了几个新的点。比如，我在导入环节用了图片和视频，这确实激发了学生的兴趣。看到他们一个个眼睛发亮，我挺高兴的。但是，我也发现了一些问题，比如有些学生可能因为基础知识不够扎实，对一些概念的理解还是有点吃力。这就提醒我，以后在教学设计上，要更加注重学生的基础知识的铺垫。

然后，策略上，我让学生分组讨论，这个环节我觉得挺不错的。孩子们在讨论中互相启发，碰撞出不少想法。不过，我也发现，有些小组讨论的时候，个别学生可能不太积极参与，这可能是因为他们的自信心不足或者是对主题不够感兴趣。所以，我以后可能会在分组讨论前，先进行一些小组合作技巧的培训，帮助他们更好地融入团队。

管理方面，我注意到课堂纪律整体还好，但偶尔还是有学生分心。我觉得这可能与教室环境有关，有时候外界的声音或者同学的互动会分散他们的注意力。我打算在下节课之前，和学生们一起讨论如何营造一个更加专注的学习氛围。

说到教学效果，我觉得学生们对人工智能的基本概念有了更深入的理解，他们对手写数字识别的兴趣也被激发了。在技能方面，通过小组讨论和展示，他们的表达能力有了提升。情感态度上，我看到了他们对科技的好奇心和探索精神。

不过，也存在一些不足。比如，个别学生在编程实践时遇到了困难，我可能没有给予足够的个别指导。另外，课堂上的互动有时候还不够充分，有些学生可能