《初識人工智慧》教學設計

2022-12-11 04:48:05 字數 3151 閱讀 3453

赫章一中翟航

教學目標

知識與技能:了解人工智慧的含義、原理及人工智慧在生活中的一些應用例項

過程與方法:在教師的指導**驗幾種人工智慧的應用

情感態度與價值觀:通過感受人工智慧的魅力,拓展到讓機器為我們解決實際問題,成為人類的得力助手,用人類自己創造的智慧型,更好地為人類服務。

教學重點

體驗人工智慧在一些領域的獨特魅力及其應用價值

教學難點

如何提公升學生對人工智慧的認識,客觀認識人工智慧技術對社會的影響。

教學方法

講解、演示、討論交流

教學準備

多**網路教室、教學課件、輔助資料

教學過程

一、匯入新課

上課開始**《人工智慧機械人來到現場》**,激發學生的學習興趣,讓學生體驗人工智慧在我們的日常生活中無處不在,它已經並且在未來將改變我們的生活方式。今天這節課我們就來認識乙個新鮮事物——「人工智慧」。

二、新課教學

(一)人工智慧初識

1.什麼是人工智慧呢?請同學們用自己的語言來描述一下

(培養學生在學習過程中自我總結的學習能力)

人工智慧(ai)是研究、開發用於模擬、延伸和擴充套件人的智慧型的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學,是對人的智慧型的模擬,包括聽、說、看、理解、思考、動作等的智慧型,是對人的意識、思維的資訊過程的模擬。它是計算機學科的乙個分支、乙個過程, 使得機器思考變為可能,是一門研究機器智慧型的學科,使計算機能夠有人的思維並像人類一樣思考。

2.「人工智慧的誕生」

英國科學家阿蘭圖靈的「圖靈測試」首先涉及人工智慧,被譽為「人工智慧之父」。

2023年,在達特莫斯大學的一次會議上首次提出 ,但是人工智慧的首次精彩亮相是在2023年,當時深藍電腦打敗了西洋棋天才卡斯帕羅夫。

3.人工智慧的原理是什麼?展示課件(「難忘更深的藍」)

問:「深藍」計算機為什麼能夠戰勝卡斯帕羅夫?「深藍」戰勝了什麼?

討論分析(通過啟發、思考、討論、回答的形式,緊跟學生的思維)要點:「深藍」儲存了一百多萬局棋譜,可以看12步棋,每秒鐘可計算2億次,下一步棋可從10120中選出乙個最佳方案。

問:這些功能是它自身具備的嗎?是誰給它的?

(計算機專家、棋壇高手,通過設計演算法、編寫程式)

問:「深藍」到底戰勝了什麼?

啟發:深藍是人類智慧型的創造物,它戰勝的不僅是第一棋手,戰勝的是人類的智慧型。

問:這會給人類帶來不安嗎?機器能夠戰勝人類嗎?

情感啟發:人工智慧=數學計算,機器的智慧型程度,取決於「演算法」。人工智慧是對人類大腦機理的模擬,沒有真正的思維能力,更談不上超過或取代人類大腦。

正確使用,樹立正確的科學技術應用觀。

4.人工智慧的應用領域

剛開始我們說的機械人是屬於人工智慧的範疇,還有「深藍」、「紫光之星」,其實人工智慧在實際生活中應用非常廣泛,大家想一想,在我們的學習生活中,你見過哪些具有人工智慧的產品?

學生舉例人工智慧的應用,老師補充。

例如:人機對弈的五子棋、象棋

office軟體**現的智慧型小圖示

聯機手寫輸入(pda)

掃瞄器(光學字元識別ocr技術)

金山快譯、譯星、萬能對譯等(語言處理)與智慧型機械人聊天

機械人大賽,科幻**中和電視片中的機械人等

ppt**演示一些應用領域。

(二)實驗思考(辨識單詞)

為了讓同學們更好的了解人工智慧,我們來親身體驗以下它的獨特魅力。

教師在螢幕上顯示四組單詞,讓學生說出它們的中文意思。第一組單詞較簡單,如football、sky、teacher、class-mate,學生很快就能說出這些單詞的中文意思。第二組是托福英語詞彙,如bullion、versed、elusive、sophisticated。

學生沒接觸過,大都搖頭說不認識。第三組單詞,kungfu。第四組單詞(針對彝族學生在彝語中怎麼說),電腦、手機。

師:請思考,為什麼這些單詞你們有的認識,有的不認識?為什麼彝語中沒有「電腦、手機等」詞彙?

學生討論並積極發言。

生:我們學過、能記住的就能認識。沒學過、記不住的就不認識。

師:實驗對我們的啟示是,我們的大腦通過感知系統(包括視覺、聽覺、觸覺等)獲得輸入符號,對比終點這一輸出符號,找出它們之間的關係,通過神經系統傳達控制訊號,控制我們的骨骼肌肉等系統來實現到達終點的目的(準確進行資訊輸出)。所以,如果終點的學生發出聲音,學生乙也能夠到達終點。

實驗二對我們的啟示是,大腦符號中的儲存符號與輸入符號之間的關係。大腦把輸入符號與儲存符號進行比對,建立某種結構關係,從而對輸入符號進行識別。

(三)人工智慧的體驗

師:既然人工智慧是對人類大腦機理的模擬,其工作原理應該是模仿大腦的,應該具備輸入、輸出、儲存、比較、建立結構關係等功能。我們通過體驗人工智慧應用的例項來**一下。

體驗一: 手機的「語音喚醒」功能

師:請同學們在體驗過程中思考該功能是如何工作的。

學生操作和討論。

師:注意:根據之前我們定義的喚醒詞內容,清晰、大聲的說出指令,保持周圍環境安靜。

體驗二:傳圖識字君(手機微信小程式)

教師用傳圖識字君對紙上的文字進行掃瞄,再次掃瞄特意用小刀把紙上的乙個字的筆畫刮去一部分,然後進行前後對比。

學生仔細觀察後討論。

教師提醒學生注意未被識別出來的那個字,讓學生思考文字掃瞄質量與最終的識別成功率之間的關係以及這種識別有沒有應用價值。

生:如果掃瞄的文字不全或字跡不清,進行識別時就有可能失敗。

師:很好。這種模式識別其實與我們剛才做的實驗二類似。

它首先要對獲得的訊號(這裡是指文字的影象)進行處理,如角度糾正、去除干擾等,然後提取其資料特徵,與其儲存的訊號庫中的資料(這裡是指文字庫)進行比對。能夠吻合的,識別成功;不能吻合的,識別失敗。

教師介紹模式識別的種類:語音識別、手寫識別、指紋識別等。

三、總結、歸納

人工智慧是人類創造的,能夠代替人類的一部分智力勞動,其工作程式最終由人類控制。人類思維包含邏輯、形象、直覺、頓悟等方式。人類的創造性主要體現在後三種思維方式中,而人工智慧迄今只會模仿人類的邏輯思維而已,儘管在運算速度、資料處理能力等區域性功能上超過了人類智慧型,但要趕上甚至超過人類,現在看起來比較渺茫。

機器不能完全代替人,我們不能完全依賴機器,我們要讓機器成為人類的得力助手和合作夥伴,用人類自己創造的智慧型,更好地為人類服務。

四、暢想未來

未來的世界我們都無法**,但眼前我們知道,我們可以用智慧型機器解決身邊的問題,也同樣看到了人工智慧具有廣闊的發展前景。

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