粤教版(2023年)高中信息技术必修一人工智能及其应用(教学设计).docx

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1、大儒诚信教育资源第六章人工智能及其应用教学设计一、工程简介工程主题剖析空调企业智能客服机器人工程背景人工智能技术的高速进展，将对各行各业产生重大的影响，此外，人工智能 技术的广泛应用也将深刻地影响人们的日常生活。例如，当人们进入菜电商平台 向客服询问商品状况时，智能客服机器人将能准确、快速解答询问的问题，为人 们供给高质量的效劳体验。对应裁材广东教育出版社一般高中教科书信息技 术必修 1数据与计算第六章课时安排3 课时二、课程标准及目标分析一课程标准及教材分析1. 本章对应课标的内容要求通过人工智能典型案例的剖析，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，生疏人工智 能在信息社会中的重要作用。2.

2、 本章对应的学业要求A-3:把握数字化学习的方法。信息意识、数字化学习与创A-8:在数据分析的根底上，完成分析报告。信息社会责任、计算思维 A-12: 了解人工智能技术。计算思维、信息意识A-13:生疏人工智能在信息社会中的重要作用。计算思维、信息意识3. 本章的地位和作用本章是数据与计算的终结篇，也是学习选择性必修模块人工智能初步的恳础知 识与技能预备。本章以培育信息素养为目标，以学问技能为载体，以工程学习活动为途径， 开展自主、协作、探究学习，让学生了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，生疏人工智 能在信息社会中的重要作用。本章通过“剖析空调企业智能客服机器人”工程范例，让学生体验人工智能

3、对社会进展 的影响，感受人工智能与社会各领域结合所带来的巨大变化，思考人工智能广泛使用可能会 引发的社会问题及应对策1/20大懦诚信教育资源大儒诚信教借资源略，从而提升学生的信息素养。(二学科核心素养信息意识：在日常生活中，依据实际需要，恰中选择数字化工具，具备信息安全意识， 主动关注信息技术工具进展中的动向和趋势，有意识地使用技术处理信息。计算思维：依据问题解决方案，选用适当的数字化工具或方法猎取、组织、分析数据， 并能迁務到其他相关问题的解决过程中。数字化学习与创：在网络学习空间中开展协作学习，建构学问。信息社会责任：生疏人类信息活动需要信息法律法规的治理与调整，能自觉遵守信息法 律法规、

4、信息伦理道德标准；在信息沟通致合作中，敬重不同的信息文化，乐观、主动地融 入信息社会中。(三)目标分析1. 工程目标本章通过“剖析企业智能客服机器人”工程，组织学生进展自主、协作、探究学习，让学生在具体感知智能信息系统的根底上，能够描述智能信息处理技术的巨大进步和应用潜力， 生疏人工智能在信息社会中的重要作用，从而将学问建构、技能培育与思维进展融入运用人 工智能技术和工具解决问题和完成任务的过程中，促进本章对应课标的学科核心素养水平的 达成，完成工程学习目标。2. 学业目标(1) 了解人工智能技术(2) 生疏人工智能在信息社会中的重要作用 重点：(1) 智能信息处理的过程(2) 领域学问智能问

5、答系统(3) 人工智能的概念、诞生与进展(4) 人工智能在各行各业的作用 难点：(1)智能信息处理的过程（2） 人工智能在各行各业的作用1/20大懦诚信教育资源三、 学情分析学生在第五章中已经体验了大数据对日常生活的影响，在现实生活中感受了如人脸识别、 语音识别等人工智能技术的作用，大局部学生有网络购物的阅历，对人工智能技术有很大的 学习兴趣。四、 教学方法和策略创设人工智能活动情境，组织学生在体验人工智能领域学问机器人的过程中剖析智能信 息处理的过程，通过小组学习生疏人工智能的诞生与进展，了解人工智能的应用，以及生疏 人工智能在信息社会中的重要作用。五、 资源列表资源名称清单及描述形式类型来

6、源课件第六章人工智能及其应用课件演示文稿教师制作人工智能介绍领域学问智能问答机器人剖析微课图灵和图灵测试微课视频教师制作人工智能的诞生与进展人工智能的应用软件工具PythOn3. *软件互联网六、学习活动流程大儒诚信教育资源项H 选题七. 学习活动设计范例学习 工程主题剖析企业智能客服机器人工程背景人工智能技术的广泛应用将深刻地影响人们日常生活。例如， 当人们进入某电商平台向客服询问商品状况时，智能客服机器人将能 准确、快速解答询问的问题，为人们供给高质量的效劳体验。工程目标通过工程的完成，在感知智能信息系统的根底上，了解智能信息 处理技术的巨大进步和应用潜力，生疏人工智能在信息社会中的重要

7、作用。从而实现工程学习的目标。工具和方法I.似度计算方法。利用思维导图工具、”头脑风暴”的学习方法，Python,语句相实施过程(1) 明确工程问题(2) 规划设计：制订工程学习的学习规划(3) 探究活动，通过探究活动剖析领域学问智能问答机器人，理解 人工智能的概念、诞生O与进展历程，感知人工智能的飞速进展为制造、家大懦诚信教育资源1/20大儒诚信教借资源居、教育、交通、安防、医疗、物流等行业的进展和社会效劳带来的变 化。(4) 作品制作：剖析企业智能客服机器人(5) 成果沟通(6) 活动评价成果企业智能客服机器人剖析报告工程选题 教师活动供给更多的选题，并参与到小组的选题争论中。学生活动依据

8、教材选题、教师供给的附加选题或自拟，小组头脑风暴后确 定工程选题，以小组为单位，填写工程学习活动记录表“工程选 题”栏目。工程规划 教师活动企调工程目标及学习目标，引导学生分析工程问题，指导小组完 成工程规划，组织开展方案沟通。学生活动小组依照工程范例，结合本组选题，制订本组工程规划方案，填 写工程学习活动记录表“工程规划”栏目。探究活动 活动仁 体验空调企业智能客服机器人供给的效劳，了解领域学问智 能问答系统，工程实施用 PythOn 编程计算 JaCCard 相像度系数来推断问句相像 度。以工程范例为例，引导学生对企业智能客服机器人进展体验和对 典型的智能问答系统的五个模块进展分析；为学生

9、用 PythOn 进展相像 . 度系数计算供给相关资源。学生活动通过学习，对体验企业智能客服机器人，剖析典型的智能问答系 统构造，并用PythOn 编程计算 JaCCard 相像度系数来判斷问句相像 度，填写工程学习活动记录表“探究活动 工程实施”栏目中的 “活动 1”的内容。1/20大懦诚信教育资源探究活动、 活动 2:探讨人工智能的诞生与进展，调查人工智能进展历史中重大 工程实施 大事及意义，体验智能客服机器人构建“学问库模块”时的模型训练程序。 教师活动引导学生分析图灵测试的意义和对人工智能的诞生与进展进展讨 论和调查。为学生体验供给学习资源，并指导学生运行训练模型程 序。学生活动通过学

10、习，争论图灵测试的操作过程、分析图灵测试的意爻；调 查人工智能进展历史中重大大事及其意艾；体验智能客服机器人构建 “学问库模块”时的模型训练程序，同时填写工程学习活动记录 J 表“探究活开工程实施”栏目中的”活动 2”的内容。活动 3:探讨人工智能在各行各业的应用例子，沟通如何正确生疏人 工智能对人类社会的影响，思考人工智能广泛应用可能会引发的社会 问题及应对策略。it 师活动组织引导学生争论生活中人工智能技术应用的具体例子，组织学 仆生沟通如何正确生疏人工智能对人类社会的影响；供给相关的学习资 源，引导学生生疏人工智能在信息社会中的重要作用和应用潜力。学生活动通过学习，争论生活中具体应用人工

11、智能技术的例子，感受人工 智能对社会进展的影响，并上网了解更多应用人工智能的其他领域， 与同学一起争论共享；沟通如何正确生疏人工智能对人类社会的影 响，思考人工智能广泛使用可能会引发的社会问题及应对策略；同时大儒诚信教育资源填写工程学习活动记录表“探究活动 工程实施”栏目中的“活动 3”的内容。工程实施 各小组参照工程范例的样式，运用数字化学习工具，如腾讯文 档、演示文稿等， 归纳所学学问，梳理探究活动的成果，撰写相应的 工程成果报告。成果沟通 各小组在小组或班级上进展展现与沟通，共享制造.共享欢快。各小组依据工程选题.拟订的工程方案.实施状况以及所形成的 工程成果，利用”作品评价量规”及教科

12、书附录 2 的“工程活动评价 表”,开展工程学习活动评价。八. 学习成果企业智能客服机器人剖析报告九、评价方案一评价时间线工程选题工程规划探究活动工程实施成果沟通活动评价工程范例报告工程学习活动工程范例报告工程学习活动工程范例报告工程学习活动工程范例报吿工程学习活动工程活动评价表工程活动评价表二评价工具评价方法/工具评价的过程和目标用于整个活动，主要作用是为学生工程实施和作品制作供给示范和引领。 见附件工程范例报告1工程学习活动记 录 用于整个学习活动，主要作用是指导学生开展工程学习活动，明确工程学 习内容，表作品评价量规记录学习过程及阶段性成果。见附件 2使用量规工程来帮助学生创作高品质的作

13、品，确保到达工程预期。同时用量规为同伴的作品供给反响。教师使用量规来评价。见附件 3大懦诚信教育资源1/20大儒诚信教借资源工程活动评价表对整个工程学习过程中各环节，学科核心素养达成的状况进展评价。见 教科书附录 2十、工程实施说明一 关于课时安排建议课时安排如下：第 1 课时：范例展现、工程选题、工程规划、探究活动活动 1第 2 课时：探究活动活动 2、活动 3、工程实施第 3 课时：成果沟通、活动评价二 关于工程范例本章教师通过“企业智能客服机器人剖析报告”工程范例，引导学生在感知智能信息系 统的根底上，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，生疏人工智能在信息社会中的重要 作用。三关于工程

14、选题本章的工程学习活动的大主题为“剖析企业智能客服机器人”。围绕本章工程学习活动大主题，依据生活中常见的企业智能客服机器人，细化工程学习 活动的主题，组织学生开展学习。1. 剖析空调企业智能客服机器人。2. 剖析洗衣机企业智能客服机器人。3. 剖析微波炉企业智能客服机器人。4. 剖析电冰箱企业智能客服机器人。5. 剖析*企业智能客服机器人。自拟四关于探究活动 “探究活动”对应工程范例的主题，串联学问点，学生在学习范例的同时自选工程主题， 结合范例学习，完成自选主题的工程探究活动。“探究活动”的设计，使得学生在做工程的 过程中学习学问、建构学问。教师供给记录表单和学习资源对学生的自主探究赐予帮助

15、和支 持，以提高学生的学习效率和维持学生的学习兴趣。大懦诚信教育资源1/20大儒诚信教育资源十一、附件附件仁工程范例可视化报告空调企业智能客服机器人剖析报告自计算机诞生以来，人类就提出并勞力实现置具雄心的目标：制造真正像人一样会思考的机器。随 着时间的飞逝和科学技术的鬲速进展，人类离实现这个目标越来越近，将来的一抹曙光也正在天际渐渐 明朗。当前，人类已经可以利用人工智能技术实现汽车无人驾驶、人脸识别、药研发等。人工智能已 经走出了科幻小说与电影，进入人们的现实生活。二、剖析目的人工智能技术的离速进展，将对各行各业产生重大的影响。此外，人工智能技术的广泛应用也舟深 刻地影响人们日常生活。例如，当

16、人们进入某电商平台向客服询问商品状况时，智能客服机器人将能准确、快速解答询问的问题，为人们供给爲质量的效劳体验。感知智能信息系统的根底上，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，生疏人工智能 在信息社会中的重要作用。三、剖析内容与步骤1. 剖析内容对人工智能系统的剖析包括如下三项內容：(1) 剖析智能客服机器人。(2) 生疏人工智能。(3) 人工智能的应用。大懦诚信教育资源1/20大儒诚信教借资源2. 剖析步骤(1) 剖析智能信息处理的过程。(2) 剖析人工智能的诞生与进展。(3) 剖析人工智能的应用。四、 剖析工具和方法利用思维导图工具和“头脑风暴”的方法组建团队、明确任务： 承受 PythO

17、n 语言和自然语言处理方法，实施探究。五、 实施剖析过程1. 剖析智能信息处理的过程人工智能是对程序系统的争论，该程序系统在肯定程度上能仿照人类的活动，如感知、 思考、学习和反响等。人工智能是引领将来的战略性技术，人工智能的快速进展将深刻转变 人类社会生活，转变世界。例如，某空调生产企业的智能客服机器人所供给的效劳，其对话如下所示：WdaM 下 Wliti3EW: HISiIW1B 人引;IW 户一步一步效劳先知： 左危代后询问刍 me、O“二“ 窓务：K达： n*au找嵋访事用径 .61S 人主动 Al 何 3FWR 啟开体坟.问蛇羽 决拓达 . W3WYM gW K穿： naIrtWrtF

18、Q r9*“W r*w 2大懦诚信教育资源1/20大儒诚信教借资源空调企业智能客服机器人是一款领域学问智能问答机器人。它是在某一领域学问范围內 实现人机自动问答的智能信息系统，是一种颖的信息检索系统。它可以准确理解人们的信 息检索意图，并通过语料库检索出相关文档和答案，最终从相关的候选答案中提取最接近问 题的结呆。使用智能问答机器人时，人们可以不承受输入关键字的方式提问，而是直接使用 自然语言组成的问句进展提问。由于智能问答机器人承受的自然语言处理技术，可以依据相 关领域学问，对人们的提问做必要处理后返回结果，且返回的结呆不同于一般搜寻引擎返回 成千上万的网页，而是通过对答案的抽取，直接从成千

19、上万的网页中快速、准确地检索出所 需结果。智能问答机器人是在某一领域学问范围內实现人机自动问答的智能信息系统。在智能问答系统中，用户能够直接向机器人提出自己关心的问题；然后机器人依据用户 的提问把系统中已有的相像问题的正确答案按问句相像度进展排序，再把排序后的结呆作为 答案反响给用户；最终将认为最满足的答案标记为最正确答案。典型的智能问答系统主要包括 常见问题解答(FAQ)、问题理解、信息检索、文档库、答案抽取五大模块，构造如以下图所TJT O常见问删答问题 -(FAQ)问题分类艾键词握取3査找候选答案根堆权磴排序返回最隹答案答案抽取2. 剖析人工智能的诞生与进展人工智能是通过智能机器延长、増

20、强人类改造自然和治理社会力量的兴技术。在 20 世纪 50 年月，有几位科学家提出想做一台能够像人那样认知、思考和学习的机器， 也就是用计算机来模拟人的智能。他们列举了几个预备去攻克的难点，包括系统计算机、用 程序对计算机进展编程、神经网络、计算的简单性、自我学习与提高、抽象等。人工智能具体的进展历程如以下图所示。大懦诚信教育资源1/20大儒诚信教育资源I1956达待芥 斯会议提出 窗人工智能 P1959 年， ArtlIUr SanIUel 提出了机 4S 学习失败目 经肆及译的术的响负-智，报遷费能面减普人19少的“机殍年等顶翻199T年，DeCPBIUeffif t 世界国琢 金棋冠军G

21、arrT 1987 年.LlSP 机市场酗堀200 舛.HintOn 他的学生 开头深度学习怨!肝 201 阵 3 月. 徵软公 AIPhaCo 以 4 曼蛊西比1 披社世 全童罗界 BI 棋冠军 一歉个李世石2022 年 10月 ,DeeP Hind 团队公布了最强 圾 的AlphaGo Zero1950sI1961)S197OS1956-1976191Iof990s2022s2022s 2O2g1976- 1982-1987-19971997-20222022-19821987第一次第一次:其次次;其次次：短苏期I I増长爆发期富强期低谷期富强期低谷期 I计算性能由提I-代倍息技术引达裕芳

22、斯会议，确定缴受顾娱具备逻轲技术袋域冉次廿与 ItRMttI发估感环境匀数兆了人工答能的槪念和批谗运規見推演陷入瓶颈.a术的快速普及I根底炎革.沟量 30进展目标尊施力不：和特定I像语夸文本等多模足.计算域叵答解连续关注，基I态数堀不幣消灭，复余皮牧，决何題于符号处理旳I鬲、R 丰家馬统模坐遗到反对I与推理实盛行.及II I現难度较五代计算I大绪 杭的进展II3. 剖析人工智能的应用人工智能的飞速进展，为制造、家居、教育、交通、安防、医疗、物流等各行各业的进展和社会服 务带来前所未有的变化，深刻转变人类的社会生活、转变世界，让人们的学习更共性，工作更便捷，生 活更奇特。(1) 智能制造是基于一

23、代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、治理、服 务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决災、自执行、自适应等功能的型生产方式。(2) 智能家居以住宅为平台，基于物联网技术，是由硬件(智能家电、智能硬件、安防 掌握设备、家具等)、软件系统、云计算平台构成的家居生态圈，实现人远程掌握设备、设备间互联互通、设备自我学习等功能，并通过收集、分析用户行为数据为用户供给共性化生 活效劳，使家居生活安全、节能、便捷等。(3) 随着人工智能技术的进展，越来越多的人工智能工具被应用于教育领域，成为教 师教学和学生学习的得力助手。(4) 智能交通系统(Intelligent Traffi

24、C SyStemtITS)是通信、信息和掌握技术在 交通系统中集成应用的产物。ITS 借助现代科技手段和设备，将各核心交通元素联通，实现 信息互通与共享以及各交通元素的彼此协调、优化配置和高效使用，形成人、车和交通的一 个高效协同环境，建立安全、高效、便捷和低碳的交通运输治理系统。(5) 智能安防技术是一种利用人工智能对视频、图像进展存储和分析，从中识别安全隐 患并对其进展处理的技术。智能安防与传统安防的最大区分在于智能化，传统安防对人的依大懦诚信教育资源1/20大儒诚信教借资源赖性比较强，格外消耗人力，而智能安防能够通过机器实现智能判斷，从而尽可能实现实时 的安全防范和处理。(6) 人工智能

25、的快速进展，为医疗安康领域向更高的智能化方向进展供给了格外有利的 技术条件。(7) 智能物流就是利用条形码、射频识别技术、传感器、全球定位系统等方面优化改善 运输、仓储、配送装卸等物流业根本活动，同时也在尝试使用智能搜寻、推理规划、计算机 视觉以及智能机器人等技术，实现货物运输过程的自动化运作和高效率优化治理，提高物流 效率。六、剖析结果1. 人工智能借助技术高速进展在移动互联网、大数据、趨级计算、传感网、脑科学等理论技术以及经济社会进展猛烈需求的 共同驱动下， 人工智能加速进展。O人工智能是对程序系统的争论，该程序系统在肯定程度上能仿照人类的活动，如感知、思考、学习 和反响等。人工智能是引领

26、将来的战略性技术，人工智能的快速进展将深刻转变人类社会生活，转变世 界2. 人工智能将全面深刻影响人类世界人工智能的飞速进展，为制造、家居、教育、交通、安防、医疗、物流等各行各业的进展和社会服 务带来前所未有的变化，深刻转变人类的社会生活、转变世界，让人们的学习更共性，工作更便捷，生 活更奇特。中国正处在一个吋代，人工智能的快速进展，正在让老百姓生活更为便捷、工作更为轻 松.学习更为智能，让企业进展更具活力，让国家实力更加强大！七、结语本章将通过“剖析企业智能客服机器人”工程，进展自主、协作、探究学习，让同学们在具体感知 智能信息系统的根底上，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，生疏人工智能

27、在信息社会中的重要 作用，从而将学问建构.技能培育与思维进展融入运用人工智能技术和工具解决问題和完成任务的过程 中，促进信息技术学科核心素养达成，完成工程学习目标。1/20大懦诚信教育资源大儒诚信教育资源附件 2: 工程学习活动记录表第六章工程学习活动记录表1/20大懦诚信教育资源工程主题工程目的工程选 组长：题班级 小组编号 小组成员及分工记录员：问题列表编号问题内容方法工程规划活动 1:体验可以实现领域学问智能问答的企业智能客服机器人；实践用 PythOn 编程计算JaCCard 相像度系数来推断问句相像度。学问技能体验人工智能典型应用过程剖析人工智能典型案例领域学问智能问答系统的概念及构

28、造组成了解智能处理的过程，能够用 PythOn 语音编程实现 JaCCard 相像度系数算法向客服机器人提出的问题客服机器人的反愤客服机器人能否准 确理解你提出的问 题1能匚不能23J 不太准请答复1. 智能客服机器人的使用感受：2. 领域学问智能问答系统的概念及其构造组成是：3. 请将空调企业用 PythOn 语音编程实现 JaCCard 相像度系数算法程序和按小 组主题修探 改的程序和程序结果呈现在下方表格。究活程序代码动程序结果截图例如程序：修改程序：分析活动：计算以下两个语句的 JaCCard 相像度系数，并利用 PythOn 语言编程求出 JaCCard相像度系数。A:我爱祖国的壮丽

29、山河；我爱祖国悠久的历史和灿烂的文化。B:我爱祖国人民的勤劳、才智与勇敢；我更爱祖国那生生不息、辉煌雄壮的民族 魂！请将分析活动的探究实践程序和程序结果呈现在下方表格。探程序代码程序结果截图 究活动请答复推断问句的相像度凹凸的方法：活动 2: 争论图灵测试的操作过程，分析图灵测试的意义；调查人工智能进展 历史中的重大大事及其意义。体验智能客服机器人构建“学问库模块”时的模 型训练程序。学问扌支能了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力学习人工智能的概念、诞生、进展剖析人工智能信息处理典型案例探究过程记录查阅关于图灵测试的 资料查阅关于人工智能的 诞生的资料探究查阅关于人工智能的 发活展历程的资料动

30、 人工智能进展阶段 该阶段的重要大事该大事的意义工程实施学问技能了解人工智能处理的过程，能够用 PythOn 运行“训练模型程序”，体验智能客 服机器人在构建“学问库模块”时的模型训练程序。探究记录程序结果一生成文件查看生成文件内容运行程序修改问题库和答案库 列表，即变量 q 和变 量 a, 再次运行程序体验感受记录：活动 3:争论生活中具体应用人工智能技术的例子，感受人工智能对社会进展的 彩响，并上网了解更多应用人工智能的其他领域，与同学一起争论共享；沟通如 何正确生疏人工智能对人类社会的彩响，思考人工智能广泛使用可能会引发的社 会问题及应对策略。学问技能生疏人工智能在信息社会中的重要作用了

31、解人工智能在智能制造、智能家居等行业的巨大作用探究过程记录应用领域该领域人工智能应用举例应用人工智能产生的作用智能制造智能家居智能教育智能交通智能安防智能医疗智能物流1. 更多应用人工智能的领域案例共享2. 人工智能对人类社会的影响、人工智能广泛应用可能会引发的社会问题及应 对策略。3. 其他感受共享附件 3: 作品评价量规工程及分值评分标准与分值得分自评互评准确把握工程学习的意义和目的。5作品选题15选题切合实际、符合科学。5选题有应用价值、创价值。5规划构造淸晰。5规划与设计15准确分析工程的需求。5规划设计完整。5工具与方法10合理使用数字化工具及资源。5围绕工程进展自主.协作学习。5生疏人工智能概念、诞生与进展10步骤与过程40剖析领域学问智能问答机器人.会运用 JaCCard 求相像度系 数10体验“学问库模块”模型训练程序10分析人工智能的应用及其作用10具体剖析领域学问智能问答机器人5成果与报告人工智能各领域应用案例丰富520对人工智能的社会影响有正确的生疏5报告内容完整，构造清楚，排版美观。5合计得分100