教科版（2019）必修一 5.2探秘人工智能 教学设计

教科版（2019）必修一5.2探秘人工智能教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计思路本节课以“教科版（2019）必修一5.2探秘人工智能”为主题，紧密围绕课本内容，结合实际应用，通过案例分析、小组讨论、互动问答等形式，引导学生深入了解人工智能的基本概念、发展历程和应用领域。课程设计注重理论与实践相结合，旨在培养学生的创新思维和科学素养。核心素养目标1.培养学生的信息意识，使其能够识别、筛选和应用与人工智能相关的信息。

2.增强学生的计算思维，通过分析问题、设计算法，培养学生的逻辑推理和问题解决能力。

3.提升学生的科学精神，使学生理解人工智能的原理，认识到科技发展的双刃剑效应。

4.强化学生的创新意识，激发学生探索人工智能前沿技术，勇于实践创新。学情分析本节课面向的是高中一年级学生，他们刚刚接触信息技术课程，对人工智能这一前沿科技领域充满好奇。在知识层面上，学生对计算机基础概念有一定了解，但具体到人工智能领域的知识储备相对较少。在能力方面，学生的逻辑思维和问题解决能力有待提高，需要通过实际操作和案例学习来增强。素质方面，学生的创新意识和团队协作能力需要进一步培养。

学生的行为习惯对课程学习有一定影响。部分学生可能对新技术充满兴趣，但缺乏持续学习的动力；部分学生可能对理论性较强的内容感到枯燥，需要教师通过多种教学方法激发学习兴趣。此外，学生在小组讨论和合作学习时，可能存在沟通不畅、分工不明确等问题，需要教师引导学生建立良好的学习氛围。

针对这些学情特点，本节课将结合实际案例，通过互动式教学和实践活动，激发学生的学习兴趣，提高他们的信息素养和创新能力。同时，注重培养学生的团队协作能力和沟通能力，为后续信息技术课程的学习打下坚实基础。教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：结合案例，系统讲解人工智能的基本概念和发展历程。

2.讨论法：组织学生围绕特定问题进行小组讨论，激发思维碰撞。

3.实验法：引导学生动手实践，通过编程实验体验人工智能的应用。

教学手段：

1.多媒体演示：利用PPT展示人工智能应用实例，直观呈现教学内容。

2.教学软件：运用编程软件进行实际操作，让学生体验人工智能编程。

3.在线资源：引入网络教学资源，拓展学习内容，丰富学习体验。教学过程设计1.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？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于人工智能的图片或视频片段，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，为接下来的学习打下基础。

2.人工智能基础知识讲解（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。

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。

3.人工智能案例分析（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：

选择几个典型的人工智能案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解人工智能的多样性或复杂性。

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：让学生分组讨论人工智能的未来发展或改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.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。

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。

5.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。

6.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。

7.课后作业（5分钟）

目标：巩固学习效果，激发学生的思考和研究兴趣。

过程：

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，可以选择分析人工智能在某一特定领域的应用，或提出自己对于人工智能未来发展的想法和建议。

8.总结（5分钟）

目标：对整节课进行总结，巩固学生的学习成果，并对学生的参与度和学习态度给予反馈。

过程：

教师总结本节课的收获，对学生的表现给予肯定，鼓励学生持续关注人工智能领域的发展，并希望在接下来的学习中能够看到更多学生的创新和进步。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。

-人工智能应用领域：涵盖人工智能在医疗、交通、教育、金融等领域的应用案例，展示人工智能的实际应用价值。

-人工智能伦理问题：探讨人工智能在发展过程中所面临的伦理挑战，如隐私保护、算法偏见等，培养学生的社会责任感。

-人工智能技术原理：介绍人工智能的核心技术，如机器学习、自然语言处理、计算机视觉等，帮助学生理解人工智能的内在机制。

-人工智能开源项目：列举一些知名的人工智能开源项目，如TensorFlow、PyTorch等，让学生了解开源社区在人工智能领域的贡献。

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》等经典著作，深入了解人工智能的理论基础。

-观看教育视频：推荐学生观看Coursera、edX等在线教育平台上的人工智能课程，拓宽知识面。

-参加学术讲座：鼓励学生参加学校或社区举办的人工智能讲座，与专家学者面对面交流。

-参与开源项目：引导学生加入人工智能开源项目，实际操作中学习编程技能和团队协作能力。

-开展研究性学习：鼓励学生围绕人工智能某一特定领域开展研究性学习，撰写研究报告或论文。

-参加竞赛活动：推荐学生参加全国青少年科技创新大赛、全国大学生计算机应用大赛等人工智能相关竞赛，提升实践能力。

-关注行业动态：引导学生关注人工智能领域的最新研究成果和行业动态，培养前瞻性思维。

-培养创新思维：鼓励学生发挥想象力，思考人工智能在未来可能带来的变革，培养学生的创新意识。内容逻辑关系①本文重点知识点：

-人工智能的定义与分类

-人工智能的发展历程

-人工智能的核心技术

②重点词句：

-“人工智能是一种模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统。”

-“人工智能的发展经历了几个阶段，包括感知智能、认知智能和创造智能。”

-“机器学习、自然语言处理、计算机视觉是人工智能的核心技术。”

③内容逻辑关系阐述：

-人工智能的定义与分类是基础，帮助学生建立对人工智能的整体认识。

-人工智能的发展历程展示了人工智能从理论到实践的演变过程，体现了科技进步的轨迹。

-核心技术部分详细介绍了人工智能的关键技术，为学生提供了深入理解人工智能的技术基础。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《人工智能简史》：这本书详细介绍了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，有助于学生了解人工智能的历史背景和发展趋势。

-视频资源：《人工智能：未来已来》：这是一部纪录片，通过讲述人工智能的发展故事，展示了人工智能在各个领域的应用，激发学生对人工智能的兴趣。

-在线课程：《人工智能导论》：推荐学生在线学习人工智能的基础知识，通过视频教程和互动练习，加深对人工智能理论的理解。

-实验教程：《Python机器学习》：提供Python编程环境下的人工智能实验教程，让学生通过实际操作，掌握机器学习的基本方法。

2.拓展要求：

-学生在课后可以选择阅读《人工智能简史》或观看《人工智能：未来已来》纪录片，以了解人工智能的发展脉络和应用前景。

-鼓励学生注册在线课程《人工智能导论》，自主完成课程学习，并在学习过程中遇到问题时，可通过在线讨论区或教师辅导寻求帮助。

-提供Python机器学习实验教程，学生可以按照教程步骤，在个人电脑上安装Python环境和必要的库，进行人工智能实验。

-鼓励学生将实验结果与课程学习内容相结合