6.1认识人工智能-教案-2021-2022学年高中信息技术粤教版（2019）必修一（表格式）

6.1 认识人工智能教学设计
教材信息 高一必修 ① 单元主题 人工智能及其应用 课时定位 第二课时
课题 剖析领域知识智能问答机器人 课型 活动探究课
教材分析 本节是广东教育出版社的《信息技术》必修一《数据与计算》第六章《人工智能及其应用》第一节第二课时内容。上一节课已经对人工智能的概念、诞生和发展进行了学习。让学生体验人工智能的独特魅力，感受技术的发展给生活带来的便捷。本节课是在此基础上重点剖析领域知识智能问答机器人，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用。通过对典型的问答系统的学习，掌握问答系统的五个模块。课堂教学采用讲授新知为基础，再以小组协作，任务驱动为途径让学生真正理解智能问答系统概念，培养学生们的信息意识和计算思维，师生互动共同探究典型问答系统的流程和相似度计算方法，从而提升学生的信息素养。
学情分析 学生在上节课已经对人工智能的概念、人工智能的发展历程进行了学习， 体验了人工智能的应用，感受技术的发展给生活带来的便捷，对人工智能已有了初步了解。高一学生对知识具有好奇、热情和善于思考的特点，同时学生们的逻辑思维能力也更强，也更有意愿去钻研更深的问题，对人工智能的工作流程和实现算法也有强烈的探究欲。这节课以联想智能问答机器人——小乐，作为切入点，进而剖析了知识领域智能客服机器人的工作流程以及相似度算法， 从而提高学生的计算思维和信息素养。
课时目标任务 1、学习目标 通过对领域知识智能问答机器人的剖析，让学生更深入的理解人工智能的工作流程； 运用任务驱动的方法促进学生们积极探索，加深对人工智能的理解， 培养信息意识； 以小组协作的模式促进学生们共同探究，加强学生相互之间的团队合作意识。 2、核心素养 信息意识：通过体验智能问答机器人认识人工智能在信息社会中的重要作用； 计算思维：运用 python 编程计算相似度系数；
数字化学习与创新：通过计算机网络运行联想智能问答机器人，进行对话；运用网络搜索查找人工智能技术原理； 信息社会责任：认识人工智能的发展对社会的进步和人们生活带来的影响。
教学重难点 1、教学重点：①典型智能问答系统的五个模块 ②Jaccard 相似度系数计算 2、教学难点：剖析典型智能问答系统的五个模块。
学习活动 情景引入—新课讲授—小组探究—总结提升
开放性学习环境 多媒体网络教室 联想智能客服机器人——小乐 https://robot..cn/lenovo/ 微课：剖析典型的智能问答系统文档：探究活动记录表 链接：课堂练习网页链接 活动评价网页链接
教学活动过程
课堂环节 教师活动 学生活动 设计意图
复习巩固 一、前期回顾（3-5 分钟） 人工智能定义：计算机科学的一个分支，是研究计算机模拟人的某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考、规划等)的学科。 人工智能的诞生与发展：三个阶段 ① 20 世纪 50 年代——80 年代（推理期） ② 20 世纪 80 年代——90 年代末（知识期） ③ 21 世纪至今（学习期） 回顾上节课学习内容，对人工智能的概念、诞生和发展进行复习 温 故知新，通过对上一节课的回顾， 加深印象， 为接下来的学习做好铺垫。
二．人工智能轻体验（12 分钟） 人工客服 VS 机器人客服（4 分钟） 对于企业来说，人工客服有哪些问题？ 思考老师提出的问题，并回答人工客服 通过以人工客服和机器人客
情景引入 师总结人工客服遇到的问题： 客服培训需要很长时间； 客服服务态度参差不齐； 客服的人工成本很大； 客服不能全天在线； 客服不是所有问题都能精通…… 可能遇到的问题： 不能 24 小时在线； 一些问题回答不上来；客服态度不一 服的对比来引入学生们对机器人客服的探索。为接下来新
学生思考 内容的学
习做好了
相对的机器人客服又有什么优势呢？ 准备，增强
学生们的
机器人客服：准确快速的解答客户提出的问题，为人们 提供高质量的服务体验。 老师：下面我们一起来感受领域知识问答机器人。 学生参与探究机器 信息意识。
人客服并回答问题
探究一 三、探究：体验联想客服问答机器人小乐 （共 8 分钟） 体验智能客服机器人-小乐https://robot..cn/lenovo/，完成任务并填写活动记录表单。（项目介绍 2 分钟） 小组协作探究活动 小组成员安排：（3 人）1 分钟时间准备 提出问题：输入问题 1 人，登记记录单 1 人，小组发言 1 人。 时间控制：（5 分钟） 向学生询问：和小乐聊天对话有哪些反馈？总结归纳出使用感受和改进建议。【难点】 师：刚刚我们和小乐进行了一个非常有趣的聊天，请同学 们思考一下，客服聊天机器人是如何回答我们的问题的呢？他的工作流程是什么呢？ 接下来我们一起剖析领域知识智能问答机器人的相关内 容。 学生打开链接进行操作并且通过合作探究一起完成记录表单。 总结归纳使用小乐问答机器人的体验和感受，并为小乐问答机器人提供一些建议。 通过对联想客服问答机器人小乐的使用，体验人工智能在企业中的运用感受， 增强了学生的信息意识和数字化学习手段。 通过对小乐问答机器人的使用，提供一些自己的意见，从而体现信息社会的责任感。
四、剖析领域知识智能问答机器人（共 10 分钟）【重点】 师：刚刚我们和小乐进行了一个非常有趣的聊天，请同学
们思考一下，客服聊天机器人是如何回答我们的问题的
呢？他的工作流程是什么呢？
接下来我们一起剖析领域知识智能问答机器人。
定义：领域智能问答机器人是在某一领域知识范围内实现
人机自动问答的智能信息系统。 ①自主阅读课本 130-131 页内容（3 分钟）； ②看微课了解智能问答系统的结构（5-8 分钟）
新课讲授 认真阅读，倾听。记忆典型智能问答系 通过微课对问答机器人进行剖析，理解 （FAQ）的 含义，让学生对智能
五个模块： 1.常见问题解答模块 用户发起提问后，智能问答系统首先从 FAQ 库 中寻找是否包括用户的问题（问句），如果包含问句， 统的结构和组成。 问答机器人工作流程有更深 入的理解。
则直接返回问句对应的答案给用户；否则，就进入问
题理解模块。 2 问题理解模块 主要实现计算机理解用户的问题，确定问题的关键词
和问题类型、为后面的信息检索和答案提供服务。 3.信息检索模块 主要从互联网或者知识库中找到与问题相关的
文档作为答案抽取的原材料。 4.文档库模块 用于存放专家提供的知识，其内部含有大量某个
领域的常识性知识和专家水平的知识与经验总结。 5.答案抽取模块 主要利用问题的类型构建相应的答案抽取策略。
五、探究：相似度系数（jaccard）的计算（10 分钟）【难点】 在常见问题解答（FAQ）里有相似度系数这一算法。 什么是相似度算法，如何实现呢？
观察下面两句话：
A=(AI is our friend and it has been friendly.) B=(AI and humans have always been friendly.) 先是对相
这两句话的相似度是多少？ 似度系数 的学习理
探究二 体验用 Python 语言编程实现 Jaccard 相似度系数算法，代码如下： #-*-coding:utf-8-*- #计算 jaccard 系数def jaccard(p,q): c=[val for val in p if val in q] #求 p 和 q 的交集return float(len(c)/len(p)+len(q)-len(c)) #注意：在使用之前必须对两个数据集去重a=["空调机","有","什么","功能"," "] b=["空调机","的","功能","有","哪些"," "] print(jaccard(a,b)) 计算下列两个语句的 Jaccard 相似度系数，并利用Python 语言编程求出 Jaccard 相似度系数。 A:我爱祖国的壮丽山河；我爱祖国悠久的历史和璀璨的文化。 B:我爱祖国人民的勤劳、智慧与勇敢；我更爱祖国那生生不息、辉煌雄壮的民族魂！ 学生分组完成任务，并且引导学生积极发言。 【拓展】 将其中的一个代码文本改成有关我们安徽省，或者是亳州市的内容，再得出结果和同学们一起分享计算结果。 老师引领分析（3 分钟） 通过对老师的提问思考两句话并计算这两句话的相似度系数。 完成探究二任务，运用 python 编程计算两任务内容中的相似度系数。 ①程序结果： 0.57142857142857 14 ②程序结果： 0.125 ③程序结果： 随机 解其含义， 并 利 用python 运行相似度系数的算法，计算出相似度系数，体现了信息意识和计算思维。从而更加理解相似度系数的内涵。 老师带领学生一起分析相似度系数结果，进而对相似度系数的算法进行深入的探究，体现了信息技术的学科素养。
杰卡德系数用于比较有限样本集之间的相似性与差异性。 Jaccard 系数值越大,样本相似度越高。
课堂评 价、活动评价 通过问卷星形式来进行过程性评价：（5 分钟） 在线课堂检测https://ks.wjx.top/vj/wYv2KYo.aspx 在线活动评价 https://www./vj/envwIqj.aspx 认真做题， 完成任务。 题目以问卷星形式进行，不但可以让学生及时得出分数，也可以通过答案解析知道哪里有不足。老师也可以通过后台了解学生掌握知识的程度，为下面的学习提供一个更好的借鉴。体现了信息意识和计算 思维
课堂小结 一、二、 6.1 认识人工智能（4 分钟） 人工智能、人工智能的诞生和发展 剖析领域知识智能问答机器人（重难点）
教学反思 本节课以新课程标准为指导，按照活动型学科课程的要求，先以人工客服和机器人客服之间的优劣来引入，增加学生学习的积极性。再通过对联想智能问答机器人——小乐，的使用感受以及对文本相似度系数的计算来剖析领域知识智能问答机器人的相关概念，提高了学生们的信息意识和计算思维素养。 教学方法中我以任务驱动法来激励学生完成任务，增加对人工智能的理解。同时以小组协作为模式，让学生们相互促进，共同成长。再辅以对新知的讲授，让学生在学中做，在做中学，提高动手技能。 这节课不仅有从网络中搜索知识也有对任务的探究学习进行归纳总结，从而提高了学生们的数字化学习和计算思维。特别是让学生讨论对人工客服与计算机客服的对比中，和对家乡的人文、风景、饮食等相似度的计算中进行归纳总结，增加了学生们热爱家乡，热爱祖国的高尚情操，进而积极主动的融入到信息社会中去，增加了对信息的社会责任感知和爱国教 育。