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信息技术 第二课 人工智能的发展历程
课题 人工智能的发展历程 单元 第一单元 学科 信息技术 年级 九年级
教材分析 该教材旨在培养学生的信息技术素养，包括信息获取、信息处理和信息应用等方面的知识和能力。内容涵盖了数据的介绍以及大数据相关算法的介绍等方面，教材注重实践操作，通过案例和实践项目来锻炼学生的实际操作能力。这有助于学生将所学的知识应用到实际情境中，并提升他们的问题解决能力，粤教版《信息技术》九年级教材内容全面，并结合实践操作和案例分析，旨在培养学生的信息技术素养和实际应用能力，为他们建立坚实的信息技术基础打下良好的基础。
教学目标 1、信息意识：能够理解人工智能在信息技术领域中的地位和作用，并了解其在社会变革中的重要性。2、计算思维：能够运用计算思维来解决问题，理解人工智能系统背后的基本算法和逻辑。3、数字化学习与创新：能够利用数字化工具和资源，深入了解人工智能的发展历程和最新进展。4、信息社会责任：能够评估人工智能技术对社会的影响，并提出相应的社会责任观点和行动方案。
重点 一、人工智能的萌芽二、人工智能的三个发展阶段
难点 1、人工智能的三个发展阶段
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
新知导入 近年来，人工智能在科技领域的发展也是有目共睹，从无人驾驶汽车发展而引起的争论，到AlphaGo战胜了围棋顶级高手等等，都使得人工智能吸引了足够多的眼球。人工智能是如何一步步发展起来的？ 学生通过观看视频和互相讨论，人工智能的发展历史。 引导学生思考人工智能历史，帮助学生融入课堂。
讲授新课 03 人工智能的萌芽自古以来，人类就怀着一个美好的愿望一-从自然的束缚中解放自己，制造出可以代替人类承担某些工作的智能体。在中国的古代，关于人工智能，有着各种各样极富想象力的记载。 传说，在远古时期的逐鹿之战中，黄帝为对付蚩尤的雾阵，请风后发明了指南车一-无论车怎样前进、后退、转弯，木人的手一直牢牢地指向南方。这可以算得上是机器人的雏形了。而《列子·汤问》中记载的“偃师献技”更是将机器人的概念推到一个新的高度。这个用皮革、木头、树脂等材料制作的歌舞艺人，不仅外貌与真人无异，而且能歌善舞，这已经接近我们心目中对人工智能的印象。18世纪，人类发明了蒸汽机。随后，蒸汽机车、蒸汽轮船等机器纷纷出现。到了19世纪，电器开始使用，电力成了补充和取代以蒸汽机为动力的新能源，电灯、电车、电影放映机等电器纷纷出现。1946 年，世界上第一台通用电子计算机ENIAC诞生，这标志着新的机器时代的到来。人类在制造智能机器的路上高歌猛进。现在，人类有了更多的想象和向往，其中最典型的就是各种各样的智能机器人，它们不但能够帮助人类进行生产劳作，还可以帮助人类料理日常家务等。可以说，创造能够拥有人类智能的机器，一直是人类不断追求的梦想。小组讨论新技术的发明离不开人类的梦想。请你阅读“偃师献技”的故事，与小组的同学展开讨论，并把讨论的结果记录在表2-1中。04人工智能的三个发展阶段“人工智能”在20世纪50年代被正式提出。在半个多世纪的发展历程中，由于受到智能算法、计算速度、存储能力等多方面因素的影响，人工智能的发展历程经历了多次繁荣期和低谷期，至今大致可分为三个发展阶段，如图2-4所示。1.第一阶段(20世纪50年代至80年代) 这一阶段人工智能刚诞生，基于抽象数学推理的可编程数字计算机已经出现。符号主义者认为人类的认知过程就是各种符号进行运算的过程，而计算机也应该基于各种符号进行运算。在这一阶段，知识表示、知识推理、知识运用是人工智能的核心。尽管符号主义得到快速发展，但是由于很多事物不能进行形式化表达，建立的模型存在一定的局限性。此外，随着计算任务的复杂性不断加大，人工智能的发展一度遇到瓶颈。2.第二阶段(20世纪80年代至90年代末) 在这一阶段，专家系统得到快速发展，在数学建模方面有重大突破。专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统。它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域的一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。但由于专家系统在知识获取、推理能力等方面的不足，以及开发成本较高等因素，人工智能的发展又一次进入低谷期。合作探究2016年，“阿尔法围棋” (AlphaGo)以4:1的总比分战胜了围棋世界冠军、职业九段选手季世石。此次围棋大赛引起了全球的广泛关注，其结果震撼了世人，并直接开启了人工智能的新纪元。请与同学一起搜索相关信息，了解智能弈棋机器人是如何下棋和如何进行学习的。3.第三阶段(21世纪初至今)随着大数据的积聚、理论算法的革新、计算能力的提升，人工智能能够训练出更加智能化的算法模型。人工智能的发展模式也从过去追求用计算机模拟人工智能，逐步转向机器与人结合而成的增强型混合智能系统研究如何用机器、人、网络结合成新的群智系统，以及用机器、人、网络和物结合成更加复杂的智能系统。人工智能在很多应用领域取得了突破性进展，迎来了又一个繁荣时期。合作探究 在人工智能的发展历史中，发生了许多具有划时代意义的事件，影响了人工智能发展的方向，如1956年达特茅斯会议确定了人工智能的概念和发展目标等。以小组为单位，调查人工智能发展历史上发生的重大事件,并阐明其意义。小组讨论上网搜索一个人工智能的典型应用案例，然后与同学开展交流讨论，填写表2-2。 知识拓展---假如机器能思考，世界会怎样？人脑为什么会思考 人脑的结构是怎样的 能不能制造出具有人脑功能的机器 人类文明史告诉我们，许多新技术的发明，大部分都经历了神话一科学幻想一新技术出现的过程。科学家们是如何使机器学会思考的 1.机器能思考吗 科学家证明:可以用数学逻辑来理解神经活动，用特定的方法将电子线路连接起来，可以模仿神经活动。这拉开了人工大脑研发的序幕。如今，科学家们基于神经单元的数学模型，利用人工神经单元器件，进一步建立了人工神经网络计算机，以模仿人的大脑智能，并已在图形、文字声音识别和推理等方面取得了许多应用成果2.什么是会思考的机器 人们一直希望制造出会思考的计算机然而，到底什么才是真正会思考的计算机呢 一台运算速度为每秒一万亿次的计算机会思考吗 战胜围棋世界冠军的“阿尔法围棋”会思考吗 具有专家知识的专家系统会思考吗 1950年，计算机科学理论创始人图灵(A.Turing，1912-1954) 设计出一种测试方法，以检验机器是否会思考，我们称它为“图灵测试”。图灵测试的设计思想如图2-5所示，它由有智能的被测试者A、测试的机器B和测试者C三部分组成，它们被彼此隔离。首先由测试者C提出有关智能测试的测试题，让被测试者A与机器B分别回答;然后，由测试者C比较被测试者A和机器B的回答，分辨哪个才是人类的回答，以判定机器的思考能力，即其达到的智能水平。反思评价学而不思则罔，思而不学则殆。对自己在本课中的学习进行评价，对照表2-3，在相应的O里画“ √”，在“其他收获”栏里留言。 05知识拓展 1、人工智能起源介绍视频。2、人工智能发展历程的视频。3、人工智能在生活中对我们有哪些帮助4、人工智能的发展方向有哪些 学生之间互相讨论人工智能在初期的发展情况 学生通过观看课件和听老师讲解，了解人工智能的三个阶段。 学生互相讨论人工智能历史上发生的重大事件和意义。学生小组讨论根据人工智能案例完成表格。 学生通过互相提问以及向老师咨询回答机器是如何学会思考的。学生通过观看视频和自我思考人工智能的发展经历了哪些曲折 帮助学生积极融入课堂，提高学生学习积极性。帮助学生了解人工智能的起源、发展过程。帮助学生养成团队协作思考能力。帮助学生进一步理解人工智能的应用场景。帮助学生思考机器是如何学会思考的，进一步加强学生对于课堂的融入感。 让学生通过视频思考，进一步加深对课堂所学内容的理解。
布置作业 1、上网了解什么是人工智能起源2、上网了解人工智能对我们生活的帮助3、上网了解人工智能发展方向 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 在人工智能的发展历程课程中，我们首先深入了解了人工智能的定义和概念，人工智能并非仅仅是机器人或者科幻电影中的形象，它更多地体现在各种智能系统中。接着，我们讨论了人工智能的发展历程，特别是人工智能领域的重要里程碑。这标志着人工智能技术已经成为现实，而非遥不可及的梦想。我们还思考了人工智能的未来，并探讨了它可能带来的影响。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 一、人工智能的萌芽二、人工智能的三个发展阶段 学习、记忆、勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
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《第二课 人工智能的发展历程》
粤教版 信息技术
九年级
内容总览
目录
06
课堂总结
拓展延伸
05
人工智能的三个发展阶段
04
人工智能的萌芽
03
教学目标
01
新知导入
02
板书设计
07
教学目标
1、信息意识：能够理解人工智能在信息技术领域中的地位和作用，并了解其在社会变革中的重要性。
2、计算思维：能够运用计算思维来解决问题，理解人工智能系统背后的基本算法和逻辑。
3、数字化学习与创新：能够利用数字化工具和资源，深入了解人工智能的发展历程和最新进展。
4、信息社会责任：能够评估人工智能技术对社会的影响，并提出相应的社会责任观点和行动方案。
新知导入
近年来，人工智能在科技领域的发展也是有目共睹，从无人驾驶汽车发展而引起的争论，到AlphaGo战胜了围棋顶级高手等等，都使得人工智能吸引了足够多的眼球。人工智能是如何一步步发展起来的？
03、人工智能的萌芽
新知讲解
自古以来，人类就怀着一个美好的愿望——从自然的束缚中解放自己，制造出可以代替人类承担某些工作的智能体。在中国的古代，关于人工智能，有着各种各样极富想象力的记载。
新知讲解
传说，在远古时期的逐鹿之战中，黄帝为对付蚩尤的雾阵，请风后发明了指南车一-无论车怎样前进、后退、转弯，木人的手一直牢牢地指向南方。这可以算得上是机器人的雏形了。而《列子·汤问》中记载的“偃师献技”更是将机器人的概念推到一个新的高度。这个用皮革、木头、树脂等材料制作的歌舞艺人，不仅外貌与真人无异，而且能歌善舞，这已经接近我们心目中对人工智能的印象。
小组讨论
新技术的发明离不开人类的梦想。请你阅读“偃师献技”的故事，与小组的同学展开讨论，并把讨论的结果记录在表2-1中。
序号 讨论内容 讨论结果
1 乐羊通过音乐所展现出超越战场，穿透敌对阵营力量，这与当今互联网传播信息的方式有何相似之处。
2 如何利用科技手段促进和平，
3 在当今的背景下，科技成果如何被运用，是否存在类似于乐羊献技的情景
类似乐羊献技的情景可以通过现代科技成果进行扩展。例如可以利用网络直播向全球观众传递共享文化价值观。
创建在线平台和社交媒体空间，让不同文化之间的人能够共享音乐、艺术和其他文化作品。
乐羊的音乐具有调解作用，类似地，互联网也能成为促进不同群体之间对话和理解的平台。
新知讲解
18世纪，人类发明了蒸汽机。随后，蒸汽机车、蒸汽轮船等机器纷纷出现。到了19世纪，电器开始使用，电力成了补充和取代以蒸汽机为动力的新能源，电灯、电车、电影放映机等电器纷纷出现。1946 年，世界上第-台通用电子计算机ENIAC诞生，这标志着新的机器时代的到来。人类在制造智能机器的路上高歌猛进。
新知讲解
现在，人类有了更多的想象和向往，其中最典型的就是各种各样的智能机器人，它们不但能够帮助人类进行生产劳作，还可以帮助人类料理日常家务等。可以说，创造能够拥有人类智能的机器，一直是人类不断追求的梦想。
04、人工智能的三个发展阶段
新知讲解
“人工智能”在20世纪50年代被正式提出。在半个多世纪的发展历程中，由于受到智能算法、计算速度、存储能力等多方面因素的影响，人工智能的发展历程经历了多次繁荣期和低谷期，至今大致可分为三个发展阶段，如图2-4所示。
图2-4
新知讲解
1.第一阶段(20世纪50年代至80年代)
这一阶段人工智能刚诞生，基于抽象数学推理的可编程数字计算机已经出现。符号主义者认为人类的认知过程就是各种符号进行运算的过程，而计算机也应该基于各种符号进行运算。在这一阶段，知识表示、知识推理、知识运用是人工智能的核心。尽管符号主义得到快速发展，但是由于很多事物不能进行形式化表达，建立的模型存在一定的局限性。此外，随着计算任务的复杂性不断加大，人工智能的发展一度遇到瓶颈。
新知讲解
2.第二阶段(20世纪80年代至90年代末)
在这一阶段，专家系统得到快速发展，在数学建模方面有重大突破。专家系统是一个具有大量专门知识与经验的程序系统。它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域的一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。但由于专家系统在知识获取、推理能力等方面的不足，以及开发成本较高等因素，人工智能的发展又一次进入低谷期。
新知讲解
3.第三阶段(21世纪初至今)
随着大数据的积聚、理论算法的革新、计算能力的提升，人工智能能够训练出更加智能化的算法模型。人工智能的发展模式也从过去追求用计算机模拟人工智能，逐步转向机器与人结合而成的增强型混合智能系统研究如何用机器、人、网络结合成新的群智系统，以及用机器、人、网络和物结合成更加复杂的智能系统。人工智能在很多应用领域取得了突破性进展，迎来了又一个繁荣时期。
答：
AlphaGo战胜李世石：AlphaGo的胜利标志着人工智能在复杂游戏中取得了重大突破，这也证明了深度学习和强化学习等技术的巨大潜力，引领人工智能进入了新的阶段。
合作探究
在人工智能的发展历史中，发生了许多具有划时代意义的事件，影响了人工智能发展的方向，如1956年达特茅斯会议确定了人工智能的概念和发展目标等。以小组为单位，调查人工智能发展历史上发生的重大事件,并阐明其意义。
小组讨论
上网搜索一个人工智能的典型应用案例，然后与同学开展交流讨论，填写表2-2。
序号 讨论内容 讨论结果
1 人工智能机器人战胜围棋世界冠军
2 机器翻译的发展 机器翻译的发展经历了从规则到统计再到神经网络的演变，不断提高了翻译质量和效率。
人工智能飞速发展，在某些方面已经胜过人类。但是人工智能终究需要人类来为其开辟道路。
人脑为什么会思考 人脑的结构是怎样的 能不能制造出具有人脑功能的机器 人类文明史告诉我们，许多新技术的发明，大部分都经历了神话一科学幻想一新技术出现的过程。科学家们是如何使机器学会思考的
知识拓展-假如机器能思考，世界会怎样？
1.机器能思考吗
科学家证明:可以用数学逻辑来理解神经活动，用特定的方法将电子线路连接起来，可以模仿神经活动。这拉开了人工大脑研发的序幕。如今，科学家们基于神经单元的数学模型，利用人工神经单元器件，进一步建立了人工神经网络计算机，以模仿人的大脑智能，并已在图形、文字声音识别和推理等方面取得了许多应用成果。
知识拓展-假如机器能思考，世界会怎样
2.什么是会思考的机器
人们一直希望制造出会思考的计算机然而，到底什么才是真正会思考的计算机呢 一台运算速度为每秒一万亿次的计算机会思考吗 战胜围棋世界冠军的“阿尔法围棋”会思考吗 具有专家知识的专家系统会思考吗 1950年，计算机科学理论创始人图灵(A.Turing，1912-1954) 设计出一种测试方法，以检验机器是否会思考，我们称它为“图灵测试”。
知识拓展-假如机器能思考，世界会怎样
图灵测试的设计思想如图2-5所示，它由有智能的被测试者A、测试的机器B和测试者C三部分组成，它们被彼此隔离。首先由测试者C提出有关智能测试的测试题，让被测试者A与机器B分别回答;然后，由测试者C比较被测试者A和机器B的回答，分辨哪个才是人类的回答，以判定机器的思考能力，即其达到的智能水平。
知识拓展-假如机器能思考，世界会怎样
图2-5
反思评价
学而不思则罔，思而不学则殆。对自己在本课中的学习进行评价，对照表2-3，在相应的O里画“ √”，在“其他收获”栏里留言。
序号 学习内容 能否掌握
1 了解人工智能的起源 能 √ 不能O
2 知道人工智能发展的三个阶段 能 √ 不能 O
3 列出人工智能发展的三个阶段的典型应用 能 √ 不能 O
其他收获: 解决问题的能力: 人工智能教育有助于培养解决问题的能力，从数据分析到模型构建，再到结果解释和改进，这个过程可以使您形成逻辑思维和问题解决的方法。
05、知识拓展
知识拓展
1、人工智能起源介绍视频
知识拓展
2、人工智能发展历程的视频。
知识拓展
3、人工智能在未来的发展方向有哪些？
（1） 强化学习和自主决策：未来人工智能系统将更加注重强化学习和自主决策能力。通过模仿人类的学习方式，机器将能够更灵活地适应不同环境并做出更智能的决策。
（2） 可解释性人工智能：随着对人工智能决策过程的需求增加，未来的人工智能系统将朝着可解释性方向发展，使其决策过程更容易理解和透明。
（3）自动化部署与管理：未来的人工智能系统将致力于实现自动化部署和管理，使得部署和维护人工智能模型变得更加高效和便捷。
知识拓展
4、人工智能的好处有哪些？
(1)提高效率:人工智能可以自动化许多重复性任务，从而节省时间和成本。在生产制造、客户服务、数据分析等领域，人工智能的应用可以提高效率，使人类能够更专注于创造性和战略性的工作。
(2)改善医疗保健:人工智能可用于医学影像识别、辅助诊断、药物研发等领域。它有助于提升医疗保健的精准度、速度和可及性，有望挽救更多的生命。
06、课堂总结
课堂总结
在人工智能的发展历程课程中，我们首先深入了解了人工智能的定义和概念，人工智能并非仅仅是机器人或者科幻电影中的形象，它更多地体现在各种智能系统中。接着，我们讨论了人工智能的发展历程，特别是人工智能领域的重要里程碑。这标志着人工智能技术已经成为现实，而非遥不可及的梦想。我们还思考了人工智能的未来，并探讨了它可能带来的影响。
板书设计
人工智能的发展历程
一、人工智能的萌芽
二、人工智能的三个发展阶段
课后作业
1、上网了解什么是人工智能起源
2、上网了解人工智能对我们生活的帮助
3、上网了解人工智能发展方向
谢谢
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