人工智能教学设计

第一篇：人工智能教学设计

《用智能工具处理信息》教学设计

泰安长城中学 彭玉梅

学习目标

1.能在操作过程中了解智能信息处理工具的基本工作原理。2.认识智能信息处理这一前沿技术的实际应用价值。

3.通过本节课的学习，形成对人工智能的正确认识，产生对信息前沿技术探索的强烈欲望。

学习重点：

体验智能信息处理工具的工作过程

学习难点：

领会智能信息处理工具的工作原理

学习方法

1.实践、交流、探究的学习方法，分享获得的感受。

2.通过教师的讲解加深对原理的理解。3.通过练习反馈学生的学习效果。

教学过程：

导入：播放人工智能新科技视频，引出这节课。

一.智能工具处理信息的应用：(一)模式识别

1.模式识别的概念：模式识别中“模式”的原意是提供模仿的标准样式或标本，模式识别就是识别出给定的物体和哪一个标本相同或相似。

2.模式识别的一般过程：样本采集、信息的数字化、预处理、数据特征的提取、与标准模式进行比较、分类识别。

3.通过活动来体验模式识别中的“OCR”识别

活动一：用“汉王OCR”软件识别图片中的文字

要求：

（1）安装并启用“汉王OCR”软件、快速阅读软件帮助.（2）利用“汉王OCR”识别两个已经扫描的文件【文件1（平整），文件2（褶皱）】，分析其识别正确率。

（3）就两次识别结果讨论分析其识别的简单原理

学生开始活动，教师观察、了解学生活动并作必要的指导。小结：

（1）OCR识别原理：首先将汉字图象进行处理，抽取主要表达特征并将其特征与字的代码存在计算机中。识别过程就是将输入的汉字图像经处理后与计算机中所保存的全部汉字进行比较，找出最相近的字作为识别结果。（2）影响识别正确率的因素： ①原稿扫描图像是不是清晰可“辨”。②分辨率应选择适宜。（300dpi）③调整好亮度值和对比度值。

4.列举日常生活中模式识别应用的更多例子：指纹识别、手写识别、语音识别等。

（二）自然语言理解

1.自然语言理解的研究领域：主要是研究如何使计算机能够理解和生成自然语言的技术。2.自然语言理解的过程可分为三个层次：词法分析、句法分析、语义分析。3.通过活动来体验自然语言理解

活动二：访问自然语言处理网站，与智能语言机器人对话。

自然语言处理网站：http://alice.pandorabots.com

http://www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html

要求：

（1）登陆智能网站，通过自然语言进行交流，感受人工智能的不足。并通过与智能机器人对话，来验证机器人的智能程度。

（2）回顾与机器人聊天过程，谈谈你对机器人的认识，想想他是如何回答你的？

（3）就与网络机器人交流的过程，小组内交流一下自已的体会。

学生开始活动，教师观察、了解学生活动并作必要的指导。

小结：

（1）“对话机器人”的工作原理：语言理解、思考和语言的生成。即当我们输入一段话，机器人首先要理解这段话的意思，然后根据并利用它所具有的知识，生成一段文字，给出回答。

（2）“对话机器人”的回答存在的问题及可能的原因

存在的问题：

①似乎不能与我们进行实质性的谈话。②回答问题经常答非所问。主要原因可能有以下几点：

①机器人还不能很好地识别人类自然语言。②机器人的“知识”有限。③机器人没有“感情”和“情绪”。

4.列举日常生活中自然语言理解应用的其它例子：翻译系统

二、让学生根据本节课的体会，展开讨论。

智能处理工具与一般处理工具的区别 小结：

一般处理工具（Word,Excel）通常是处理有固定算法的问题，智能处理工具（汉王OCR软件，双向翻译系统）通常处理的问题是不确定的，非结构的，没有固定算法，处理的过程是推理控制的过程，最终得到的结果常常是不太确定的，可能是正确的，也可能是不正确的。

三、提升：我们应该怎样正确认识人工智能？

1.人工智能给我们的生活学习带来了很多方便，但他并不是万能的，有局限性。2.人工智能的实质：机器的思维是人通过编写程序给予的。

3.机器不能完全代替人，我们不能完全依赖机器，一方面我们要自力、自强、自信；同时也要热爱科学，积极探索、发展、创新，让机器成为人类的得力助手和合作伙伴，用人类自己创造的智慧，更好地为人类服务。

四、课堂小结：

1.人工智能的研究领域

（1）模式识别：OCR识别、指纹识别、手写识别、语音识别等。（2）自然语言处理：与智能机器人对话、翻译系统等。2.智能处理工具与一般处理工具的区别 3.对人工智能的认识

五、课堂练习：

1.本节课中的两个活动分别属于智能信息处理的哪个领域？

2.指纹锁的工作原理是通过提取指纹图象的特征进行身份识别。指纹锁的工作流程可分为以下步骤，顺序应该是（）(08年高考题)①指纹图象采集 ② 指纹图象处理 ③ 控制门锁开启④ 指纹图象特征匹配 ⑤ 指纹图象特征提取

A、①②⑤④③

B、①⑤②④③

C、①②③④⑤

D、①④⑤②③

3.目前在机器人足球赛中，足球机器人通过自身的摄像系统拍摄现场图像，分析双方球员的位置，运动方向以及与球门的距离和角度等信息，然后决定下一步的行动。下列说法正确的是（）(08年高考题)①足球机器人具有图像数据的获取、分析能力 ②足球机器人的研制采用了人工智能技术 ③足球机器人具有人的智能

④足球机器人既有逻辑判断能力又有形象思维能力

A、① ②

B、① ③

C、② ④

D、③ ④

第二篇：06-23《初识人工智能》教学设计

第23课 初识人工智能

【教材分析】

本课是教材新增的内容，是人工智能模块的起始课，其目的是要让学生通过学习人工智能的基本概念和发展历程，走近人工智能，更多地感受计算机科学发展对我们生活的影响。同时通过对现代人工智能代表性事物的了解，更好地促进学生融入到探索与发现人工智能的学习中。

【学情分析】

本节课的教学对象是六年级的学生，他们对人工智能的应用有一定的了解，但这种了解只基于应用本身，对人工智能的概念和发展历史是比较模糊的。同时，学生对于与人工智能相关的计算机发展、机器人、编程知识等也有一定的了解，但知识之间是相对割裂的。所以，可以通过资料收集、交流讨论、对比想象等形式发挥学生的主观能动性，更好地让全体学生主动参与、获取新知。

【教学目标与要求】

1.运用阅读、音视频文件、讨论交流、对比想象等方式，了解人工智能的概念和相关知识。

2.感受人工智能的作用，通过讨论分析其特性，培养信息意识。3.辩证认识人工智能对社会和生活带来的影响，树立AI时代信息社会责任。

【教学重点与难点】 重点：

1.了解计算机科学与人工智能之间的关系。2.了解人工智能发展的历史及其重要性。3.了解人工智能的分类，感受生活中的人工智能。难点：知道人工智能的基本概念。【教学方法与手段】

方法：通过视频的观看激发学生的学习兴趣，在教学过程中利用体验式学习、自主探究和小组合作交流学习等形式结合，重点培养学生对人工智能的兴趣和探究热情。

手段：多媒体教学网络、教师课件展示。【课时安排】 安排1课时。

【教学过程】

一、导入

1.同学们，你们知道人工智能吗？今天，我们通过一段视频来了解一下。2.视频中说到，人工智能已走进我们的生活，那到底什么是人工智能？它和人的智能有什么不同？今天让我们一起来揭开它的神秘面纱。

板书：初识人工智能

【设计意图】通过视频导入，把抽象的信息呈现出来，变成和学生生活相关联的内容，调动学生的积极性，激发学生的探究心理，为后续的学习埋下伏笔。

二、新授

1.人工智能初体验。

（1）请同学们阅读书上第一部分内容，结合刚刚观看的视频和你的了解，对比一下人工智能和人的智能，小组讨论：你觉得它们的区别在哪儿？人工智能有什么优点和不足？

（2）学生探索、讨论、汇报。（3）师生共同小结。预设答案：

（1）区别：人工智能能像人那样思考，但没有情绪。

（2）优点：人工智能稳定性更强，反应更快，不受情绪的影响。（3）不足：人工智能不真正拥有智能，也没有自主意识。2.人工智能与计算机科学。

（1）你觉得研发人工智能需要依靠哪些科学知识呢？ 学生汇报。

（2）人工智能的发展离不开计算机科学。当然，它还包括十分广泛的科学，如机器学习和计算机视觉等。那么你知道第一台计算机吗？你知道人工智能之父是谁吗？他提出了什么样的理论呢？请你在网络上搜索和整理相关资料。

学生搜索资料，阅读理解并进行汇报。师生小结：图灵，以及图灵测试相关内容。

（3）计算机的数据存储和处理，为实现人工智能提供了一种媒介。依据图灵测试的内容，我们也来做个小实验，实验要求如下：

A.场内，选择一名同学进行提问，一名同学进行问题和答案的传递。B.场外，选择一名同学回答，同时利用在线聊天机器人进行回答。C.场内，选择你认为正确的答案。

实验结束后，学生上台交流感受。根据出题情况，有可能出现的结果很多，但教师可以从题目回答的内容方面，或从整体的测试效果上进行比较和引导。

【设计意图】学生通过视频和对书上文字的感知，初步了解了人工智能概念后，再结合收集的网络资料，并利用计算机人工智能的小实验进行图灵测试，让学生更进一步感受人工智能的同时，调动学习积极性，为后面的学习作铺垫。

3.人工智能发展史。

（1）从刚刚的实验我们可以确定人工智能和计算机科学密不可分，前面我们已经了解了计算机的发展史，那么人工智能的发展史是怎样的呢？请你利用手边的资料和网络找一找，看一看。

学生搜索资料，阅读理解，并进行汇报。师生小结：人工智能的发展史。

（2）我们对比一下计算机的发展史和互联网的发展，你有什么发现呢？ 学生小组讨论，交流汇报。

师生小结：计算机的诞生和发展，使人工智能起源并进入黄金年代。1983年，阿帕网各站点通讯协议统一采用TCP/IP，这标志全球互联网的诞生。民用的互联网又一次让人工智能繁荣起来。1993年，随着网络开始普及走向大众，人工智能发展越发迅猛。所有的科技发展都不是单一的，而是相辅相成的。

【设计意图】通过对比认知，更好地理解人工智能发展史，培养学生的思维认知方式，同时让学生更好地理解科学技术之间不是孤立的，而是互相融合，共同发展的。

4.人工智能的分类

（1）随着计算机科学的发展，人工智能走进了我们的生活，国务院也印发了《新一代人工智能发展规划》。你知道人工智能的分类吗？我们现在常说常见的人工智能大多处于分类中的哪一种类型？

学生分组搜索网络资料并汇报。

（2）你觉得未来将实现的强人工智能会是怎样的呢？对我们的生活会造成什么样的影响呢？请你展开想象的翅膀说一说。

【设计意图】从教材引向生活，激发学生的学习热情，畅想未来，努力提升。

三、总结拓展

同学们，我相信随着时间的流逝，人工智能的发展和应用会越来越普及，相信只要在设计之初，模仿机器人三原则（第一条：机器人不得伤害人类，或看到人类受到伤害而袖手旁观。第二条：机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾。第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾）设定出类似的人工智能原则，美好的未来必然在等待着我们。

第三篇：《对人工智能的思考》教学设计

课题

对人工智能的思考

建议课时

1课时

课型

新知学习课（√）原理探究课（）综合应用课（）其它

（）

教学背景分析

人工智能技术的发展给我们的日常生活提供了许多便利，也为人类的进步创造了条件，同时也带来了新的挑战。学生已经知道人工智能在人类社会中有广泛的应用，可以为我们做许多高风险、高重复和高精度的工作，但对人工智能可能带来的新的挑战和潜在风险认识不全面。本节课，通过辩论赛、角色扮演等活动了解人工智能技术对人类的影响，知道滥用人工智能技术开发的产品给人类带来的风险，树立应对人工智能技术的潜在风险的意识。

学习目标

1.认识到人工智能产品给人们带来便利的同时，也带来了新的挑战。

2.知道滥用人工智能技术开发的产品会给人类带来风险。

3.通过辩论赛，主动查阅资料，阅读材料，学会合理科学地表达观点，知道辩论的一般方法。

4.通过角色扮演，换位思考，学习从不同角度思考问题。

5.具有应对人工智能技术的潜在风险的意识和能力，做智能社会的合格公民。

学习重难点

1.学习重点

（1）感受人工智能技术给我们生活带来便利的同时也带来了新的挑战。

2.学习难点

（1）具有应对人工智能技术的潜在风险的意识和能力。

课前准备

教材，教学课件，平板电脑，学习单。

教学过程设计

教师活动

学生活动

环节一：新课引入

教师活动：

1.问题引入：人工智能技术在给我们带来便利的同时，会不会危害人类？我们到底要不要发展人工智能技术？如何应对人工智能技术给人类社会带来的挑战？

学生活动：

1.思考问题，进入课程主题。

设计意图：通过问题引入学习主题，吸引学习兴趣，明确本节课的学习活动。

环节二：新知学习（一）人工智能技术的潜在风险

教师活动：

1.呈现霍金对AI发展的预言，引导学生阅读教材P21-22的“拓展阅读”材料，引导学生思考应对人工智能技术潜在风险的策略，引出机器人三定律及人工智能监管与治理的相关规定，提示学生查阅资料，了解并思考。

2.引导学生阅读教材P23-24的“拓展阅读”材料，结合案例，讲解人工智能技术对人类社会的影响。例如，大量人工将被替代，机器人安全问题，智能机器人的伦理及智能机器人的权利等。

注意：在讲解机器人伦理问题时，引导学生思考学习单中的问题1，并自由讨论，发表意见，互动交流。

学生活动：

1.阅读教材P21-22的“拓展阅读”材料，认识人工智能技术的潜在风险，了解机器人三定律及人工智能监管与治理的相关规定。

2.阅读P23-24的“拓展阅读”材料，了解人工智能技术对人类社会的影响，小组讨论完成学习单问题1。

设计意图：阅读“拓展阅读”材料，帮助学生了解人工智能技术的潜在风险和人工智能技术对人类社会的影响。

环节三：活动探究

教师活动：

1.组织学生开展辩论赛。

（1）全班随机分为两组，随机分配选题进行讨论。其中，一组支持人工智能技术发展，认为人工智能产品能给人们带来很多便利；另一组反对人工智能技术发展，认为滥用人工智能技术会给人类带来风险。

（2）提出辩论要求，指导学生集合教材内容及利用平板电脑等查找相关资料，进行辩论。

（3）课堂巡视，指导小组合作准备辩论中存在的问题。

（4）全班以自由辩论的形式进行总结分享，指导学生完成表1.4。

2.组织学生开展角色扮演活动。

（1）要求学生就近4人一组。

（2）提出小组任务，提示该任务过程中的核心要点和问题，强调在每个小组中,同学们要扮演三种角色：律师、公务员和技术人员,从各自的角度出发，考虑如何充分利用人工智能技术给人类带来便利，应对人工智能技术的潜在风险。组织小组开展角色扮演任务，课堂巡视，帮助小组解决合作中的问题。

（3）组织学生分组汇报

（4）要求学生对角色扮演进行思考，并写在P25的横线处。

学生活动：

1.根据活动要求，选题并分组开展辩论赛活动。

（1）组织分工。

（2）查阅资料，开展任务，将想法记录在表1.4中。

（3）自由辩论总结分享，完善表1.4。

2.根据活动要求，进行角色扮演，结合所选角色，考虑如何充分利用人工智能技术给人类带来便利，如何应对人工智能技术的潜在风险。

（1）组织分工。

（2）开展角色扮演任务。

（3）分小组汇报，汇报要点包括任务完成情况和过程体会。

（4）将自己扮演角色的思考写在P25横线处，形式不限。

设计意图：学生通过完成辩论赛活动，感受到人工智能技术给我们生活带来便利的同时也带来了新的挑战，批判性思考人工智能技术给人类社会带来的影响，认识并总结工智能技术和产品的利与弊；结合抵御AI潜在风险的规定和准则，引导学生查阅资料，结合角色扮演活动，加深对人工智能技术利与弊的理解，培养学生具有应对人工智能技术的潜在风险的意识和能力。

环节4：总结归纳

教师活动：

1.总结归纳本课所学内容。

（1）我们认识到了人工智能产品给人们带来便利的同时，也带来了新的挑战。

（2）我们知道了滥用人工智能技术开发的产品会给人类带来风险。

（3）我们应该具有应对人工智能技术的潜在风险的意识和能力。

学生活动：

1.回顾课程内容，总结所学。

设计意图：总结和反思，帮助学生回顾本课的重难点。

学习评价设计

评价任务：

1.举例说明人工智能的利与弊，请至少各例举2例，请填写在学习单中。（10分）

评价标准：

1.利与弊两个方面，每例2.5分；

2.针对每个方面的回答，从内容的正确合理性、表述清晰条理性两方面打分，每个维度为1.25分。

评价分数的应用：

本学期结课后，教师根据学生每课的评价分数计算出平均分，并根据平均分确定相应的评价等级。例如：平均分为9-10分定为优秀；平均分为7-8分定为良好；平均分为4-6分定为一般；平均分为1-3分为较差。

第四篇：06-24《人工智能的应用》教学设计

第24课 人工智能的应用

【教材分析】

在我们的生活中很多领域已经在使用人工智能产品。本课主要介绍了人工智能在生活中的一些具体的应用，让学生体验人工智能的应用、了解其原理，为后面设计创作简单的人工智能作品打下基础。

【学情分析】

本节课的教学对象是六年级的学生，他们之前已经对什么是人工智能以及人工智能发展史有了初步的了解，对生活中一些人工智能产品也有一些感知。在本课教学中可以发挥学生的主观能动性，让学生通过动手实践，自主探究，感受人工智能对生活带来的便利，为后面学习使用xDing软件编写程序，实现人工智能的应用作好铺垫。

【教学目标与要求】

1.了解人工智能在生活中的具体应用，感受智能识别对生活和学习的作用，产生并保持学习的兴趣。

2.在尝试识别未知音乐和图片中文字的过程中，能够根据需要，主动地运用相应的智能识别软件处理问题，并在小组中进行知识分享与创新创造。

3.通过对智能识别和具体的应用的深入了解，提高探究能力，保持学习兴趣。

【教学重点与难点】

重点：了解人工智能在生活中的一些具体的应用。

难点：学会使用音乐识别软件和OCR文字识别软件，能说出其优点和不足。【教学方法与手段】

方法：通过视频激发学生的学习兴趣，教学过程中采用任务驱动教学方法，将自主探究和小组合作学习形结合，重点培养学生对人工智能的兴趣和探究热情。

手段：多媒体教学网络、教师演示与学生操作相结合。【课时安排】 安排1课时。【教学过程】

一、导入

1.同学们，你们打电话时，一般如何拨号呢？ 学生回答。

2.数字拨号看来是最常用的方式，接下来老师用的方法和你们的有点不一样哦。教师使

用手机里的语音识别功能进行拨号并通话。

3.现在我们的身边有很多与人工智能相关的应用，它们改善了我们的生活质量，今天就让我们一起来了解一下吧！

板书：人工智能的应用

【设计意图】通过一个简单的实际应用操作，将抽象的语音识别技术变得具体化、生活化，让学生明白人工智能也并非是高不可攀的，它就在我们身边。从而调动学生的积极性，增强学生的参与性。

二、新授

1.语音识别技术。

（1）刚才我们使用语音来帮助我们拨号，使用的就是人工智能中的语音识别技术。语音识别技术，也被称为自动语音识别（Automatic Speech Recognition，简称ASR），其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，例如按键、二进制编码或者字符序列。

2.体验QQ音乐的听歌识曲功能。

（1）播放一段音乐，让学生猜猜叫什么名字？ 学生思考、汇报。

同学们，你们有什么好方法可以快速获知这首歌的名字吗？ 学生简单交流、汇报。

（2）体验QQ音乐的听歌识曲功能。

下载QQ音乐软件，利用其中的语音识别功能快速准确识别未知的音乐，感受其神奇的功能。

语音识别功能界面

学生自行尝试，交流。

同学们，在语音识别领域人工智能还能有哪些应用呢？它的优点和不足你们知道吗？

学生查阅资料、讨论、汇报。师生小结。

优点：便捷，提高效率。

不足：对读音要求苛刻、识别过程中会有错误、需要检查纠正等。3.其他人工智能识别技术的应用。

（1）语音识别技术让我们的生活充满了人情味，在我们的身边还有哪些人工智能应用实例呢？让我们通过这一段视频了解一下。

（2）学生小组讨论：这些人工智能应用给我们生活带来了哪些便利呢？（3）学生汇报，师生小结。

车牌识别便捷，降低维护成本，减轻工作人员工作量，找车也方便…… OCR文字识别：提高办公效率，少打字……

（4）如今的生活，随着扫描仪的广泛应用，尤其是OCR文字识别得到了进一步的发展，在医院、学校、交通、安全等领域都有着大量的运用。百闻不如一试，接下来我们就亲自动手试一试。

（5）探究“捷速OCR文字识别”软件的应用。①打开“捷速OCR文字识别”软件。

捷速OCR文字识别软件界面1

学生熟悉窗口，通过交流了解软件基本的使用方式。

②以小组为单位，选择不同的图片格式，尝试利用软件的文字识别功能将图片上的文字转换成可以编辑的文档。

捷速OCR文字识别软件界面2

教师小结：通过实际操作，和前面的语音识别技术相比，你能说说这两种技术的相同和不同之处吗？它们是不是每次都能成功？有没有你认为不足、需要改进的地方？

学生互相交流、汇报。

【设计意图】通过学生自身的生活体验，结合图片、视频等资料及相应的应用软件，更深层次地感受人工智能产品对人类生活质量、工作效率的提升，从而调动学生的积极性，同时也通过体验发现软件的不足，对软件本身也产生初步优化的概念，为下一课学习xDing软件作铺垫。

三、总结拓展

同学们，你能说说这节课最大的感受是什么吗？随着生活中的人工智能应用越来越高效，范围越来越广泛，我们的生活变得越来越便捷。越聪明的人工智能其实往往就是设计师们智慧的体现，相信同学们从本节课的体验中也感受到了，课后我们还可以继续交流，希望大家通过以后的学习能赋予它们更强大的“智慧”！

【设计意图】总结课堂学习，进一步激发学生的学习热情，激励学生在后面的学习中努力提升自己。

第五篇：教学设计1：我们身边的人工智能

小学生信息技术三年级下册 第3课 我们身边的人工智能 教学设计

教学目标

1．知识目标：

了解机器人，知道机器人的大致工作原理。2．能力目标：

了解信息传播方式的发展变化。3．情感目标：

培养学生对机器人的兴趣。

教学重点：

信息传递的方式。

教学难点：

信息传播方式的发展变化。

教具准备：

关于信息的图片

教学过程：

一、导入

很多精彩的电影里都有机器人主角，机器人在这些电影里可出风头了！你认识它们吗？

二、新授 1．

（1）生活中的机器人（2）演奏音乐的机器人（3）警用排爆的机器人（4）医用机器人

机器人的确很有趣，我们小学生有没有专用的机器人呢？试着将它画在上面吧！2． 教学机器人

踢足球、沿轨迹行走、走迷宫、跳舞。

3． 机器人真是太神奇了。它们是怎样完成这些事情的呢？（1）在电脑上编写程序。（2）将程序输入机器人控制器。（3）机器人调试。

看来机器人一点也不神秘嘛。我们也能编写程序来控制它。4.我还想编写程序控制机器人完成这些事情：（1）让机器人自动清扫街道。（2）让机器人为校园守夜。……

三、学生交流

四、总结

说一说你还知道哪些关于机器人的故事。