(共15张PPT)
情境导入：
本单元主题：人工智能在身边
从图像识别到刷脸支付，从语音识别到人机交互，人工智能的应用随处可见，影响着生活的方方面面。人工智能技术与应用的飞速发展，归功于推动其发展的三大要素:数据、算法、算力。
你知道“城市大脑”中的数据是通过哪些途径采集到的
你知道CPU和GPU吗 两者在运算方面各有哪些优势
《第3课 人工智能技术基础》
2023年浙教版 八年级下册
-第1单元 人工智能在身边 -
珠珠老师
信息科技 课件
2022新版课标内容
1
活动1：数据
2
活动2：算法
3
活动3：算力
《目录》
信息科技
01
数据
活动1
01.知识点讲解
从移动终端上的全球定位系统,到工厂生产线上每个工位的机械臂操作，再到在网购平台进行浏览与购物等，都会产生数据。过去，受数据收集、存储、处理等方面的限制，只能通过抽样等方式得到小部分的数据，作用有限。现在，随着智能终端和传感器的普及，产生和收集海量的数据，通过对这些数据进行分类整理，统计分析，从中获取更准确、更深层次的信息，从而不断挖掘数据背后的价值，为人类提供更好的服务。
数据是人工智能的基础，有了足够的数据，人工智能就能不断学习和提高。例如城市的智慧交通管理系统，可以实现对交通流量的预测，交通网络的控制，密集车流的疏导，如同交通领域的“大脑”，如图3-1所示。马路上安装的自动采集数据的设备，每时每刻都在记录人、车的通行数据，依据这些数据建立数据模型，实时分析城市交通流量，调整红绿灯间隔，缩短车辆等待时间，提升城市道路的通行效率。
活动1：数据
01
01.知识点讲解
活动1：数据
01
02
算法
活动2
01.知识点讲解
算法是人工智能的核心，实现了从数据中发现规律、预测结果和决策的过程。想让计算机学会像人一样感知、思考和行动，具有类似人的智能，就要建立合适的算法。
1997年5月，计算机“深蓝”以2∶1的成绩战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，轰动一时。2016年3月，“阿尔法围棋”与围棋世界冠军、职业九段棋手李世石进行围棋人机大战，最终“阿尔法围棋”以4:1的总分获胜,如图3-2所示。
活动2：算法
02
01.知识点讲解
活动2：算法
02
“深蓝”计算机针对国际象棋采用了穷举搜索算法，该算法被用来帮助计算机在棋盘上寻找最佳的落子位置。而围棋是一个19×19的棋盘，使用穷举搜索算法无法在规定时间内得到每一步的最佳走法。“阿尔法围棋”使用了更加高效的搜索算法，这种算法能够对大量的随机对局进行模拟，快速评估每个可能的走法,并选择最优解。“阿尔法围棋”还利用了深度学习和强化学习等现代人工智能技术，使得其具有更强的学习能力和搜索效率，可以更好地应对围棋等复杂游戏的挑战。从“深蓝”到“阿尔法围棋”，正是人工智能算法不断发展的结果。
助力知识
穷举搜索算法是一种通过枚举所有可能的情况来寻找最优解的方法。
03
算力
活动3
01.知识点讲解
活动3：算力
03
计算机的计算能力即算力。算力的大小代表着数据处理能力的强弱，是人工智能发展的动力。一直以来，中央处理器(CPU）的运算速度是衡量计算机性能的重要指标之一。我国在超级计算机方面发展迅速，自主研制的天河一、二号（如图3-3)，太湖·神威之光（如图3-4)的性能位居世界超算前列，成为继美国、日本之后第三个能独立设计和研制超级计算机的国家。
01.知识点讲解
活动3：算力
03
人工智能在开始发展阶段使用的是通用的中央处理器芯片，根据当时的应用研究，其可以提供足够的计算能力。后来，随着视频、游戏等行业的发展，人们发现图形处理器(GPU)的并行计算特性恰好适应人工智能算法大数据并行计算的要求，于是尝试用图形处理器芯片进行人工智能的研究。随着人工智能应用的不断拓展，应用场景更加清晰，人们开始研发人工智能专用的芯片人AI芯片)。人工智能专用芯片成本低、性能高、功耗低，让大规模的数据处理效率得到提升，极大地促进了人工智能的发展。人工智能芯片同其他芯片一样，在国家经济发展、国家安全等各方面起着重要的作用，是实现自主可控技术和创新发展的关键之一。
数据、算法、算力，构成人工智能的三大技术基础，相互影响，相互促进,缺一不可。随着三大关键技术的不断升级，未来，人工智能将为人类创造出更多可能。
1.上网查找资料，对比现在的人工智能芯片和“深蓝”计算机的算力大小。
*2．请列举身边的人工智能应用或产品，并探索它所涉及三大技术基础的具体情况。
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巩固练习
应用/产品 三大技术基础 数据 算法 算力
1
活动1：数据
2
活动2：算法
3
活动3：算力
《总结》
信息科技
《感谢观看》
- Thank for Viewing -
珠珠老师
2023年浙教版 八年级下册《第3课 人工智能技术基础》教学设计
教学内容分析
本节课是2023年浙教版出版的八年级下册第一单元第3课。本节课分为三个活动：“数据”“算法”“算力”三部分内容组成。学生通过小组合作探究学习逐步掌握本节课的知识点，具备一定的小组合作能力、探究能力、创新能力等，提升信息社会责任，综合提升信息素养。
教学目标及核心素养指向
1、通过对人工智能应用的分析，初步理解数据、算法和算力是人工智能三大技术基础，感受其对人工智能发展所起的作用（信息意识、计算思维） 2、意识到核心技术对国家发展的重要战略作用（信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任）
教学重难点
教学重点： 1、通过对人工智能应用的分析，初步理解数据、算法和算力是人工智能三大技术基础，感受其对人工智能发展所起的作用 设计原因：数据、算法和算力是本节课的主要内容，知识点的渗透需要作为重点内容。 教学难点： 意识到核心技术对国家发展的重要战略作用 设计原因：感受核心技术此部分对学生来说难度较高，应作为难点内容。
教学过程
1、情境导入（3分钟）
教师活动 学生活动
情境引入：从图像识别到刷脸支付，从语音识别到人机交互，人工智能的应用随处可见，影响着生活的方方面面。人工智能技术与应用的飞速发展，归功于推动其发展的三大要素:数据、算法、算力。 学生听教师引导生活中的案例,学生讨论，回答提问 你知道CPU和GPU吗 两者在运算方面各有哪些优势
设计意图： 激发学生对人工智能应用的学习兴趣并快速进入学习状态。
2、新知讲授（35分钟）
教师活动 学生活动
活动1：数据 知识讲解 从移动终端上的全球定位系统,到工厂生产线上每个工位的机械臂操作，再到在网购平台进行浏览与购物等，都会产生数据。过去，受数据收集、存储、处理等方面的限制，只能通过抽样等方式得到小部分的数据，作用有限。现在，随着智能终端和传感器的普及，产生和收集海量的数据，通过对这些数据进行分类整理，统计分析，从中获取更准确、更深层次的信息，从而不断挖掘数据背后的价值，为人类提供更好的服务。 数据是人工智能的基础，有了足够的数据，人工智能就能不断学习和提高。例如城市的智慧交通管理系统，可以实现对交通流量的预测，交通网络的控制，密集车流的疏导，如同交通领域的“大脑”，如图3-1所示。马路上安装的自动采集数据的设备，每时每刻都在记录人、车的通行数据，依据这些数据建立数据模型，实时分析城市交通流量，调整红绿灯间隔，缩短车辆等待时间，提升城市道路的通行效率。 活动2：算法 知识讲解 算法是人工智能的核心，实现了从数据中发现规律、预测结果和决策的过程。想让计算机学会像人一样感知、思考和行动，具有类似人的智能，就要建立合适的算法。 1997年5月，计算机“深蓝”以2∶1的成绩战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫，轰动一时。2016年3月，“阿尔法围棋”与围棋世界冠军、职业九段棋手李世石进行围棋人机大战，最终“阿尔法围棋”以4:1的总分获胜,如图3-2所示。 “深蓝”计算机针对国际象棋采用了穷举搜索算法，该算法被用来帮助计算机在棋盘上寻找最佳的落子位置。而围棋是一个19×19的棋盘，使用穷举搜索算法无法在规定时间内得到每一步的最佳走法。“阿尔法围棋”使用了更加高效的搜索算法，这种算法能够对大量的随机对局进行模拟，快速评估每个可能的走法,并选择最优解。“阿尔法围棋”还利用了深度学习和强化学习等现代人工智能技术，使得其具有更强的学习能力和搜索效率，可以更好地应对围棋等复杂游戏的挑战。从“深蓝”到“阿尔法围棋”，正是人工智能算法不断发展的结果。 重点知识 穷举搜索算法是一种通过枚举所有可能的情况来寻找最优解的方法。 活动3：算力 知识讲解 计算机的计算能力即算力。算力的大小代表着数据处理能力的强弱，是人工智能发展的动力。一直以来，中央处理器(CPU）的运算速度是衡量计算机性能的重要指标之一。我国在超级计算机方面发展迅速，自主研制的天河一、二号（如图3-3)，太湖·神威之光（如图3-4)的性能位居世界超算前列，成为继美国、日本之后第三个能独立设计和研制超级计算机的国家。 人工智能在开始发展阶段使用的是通用的中央处理器芯片，根据当时的应用研究，其可以提供足够的计算能力。后来，随着视频、游戏等行业的发展，人们发现图形处理器(GPU)的并行计算特性恰好适应人工智能算法大数据并行计算的要求，于是尝试用图形处理器芯片进行人工智能的研究。随着人工智能应用的不断拓展，应用场景更加清晰，人们开始研发人工智能专用的芯片人AI芯片)。人工智能专用芯片成本低、性能高、功耗低，让大规模的数据处理效率得到提升，极大地促进了人工智能的发展。人工智能芯片同其他芯片一样，在国家经济发展、国家安全等各方面起着重要的作用，是实现自主可控技术和创新发展的关键之一。 数据、算法、算力，构成人工智能的三大技术基础，相互影响，相互促进,缺一不可。随着三大关键技术的不断升级，未来，人工智能将为人类创造出更多可能。 学生通过教师的讲解，以小组合作的方式，开展探讨交流，完成任务 活动1：数据 小组合作探究 1.你知道“城市大脑”中的数据是通过哪些途径采集到的 活动3：算力 小组合作探究 1.总结人工智能三大技术基础，举例说明核心技术对国家发展的重要战略作用。
设计意图: 培养学生独立思考的能力，提高核心素养。
3、课堂小结（7分钟）
教师活动 学生活动
总结本课内容： 活动1：数据 活动2：算法 活动3：算力 学生一同回答并梳理知识
设计意图： 帮助学生梳理本节课知识，加深学生对知识的理解。(共1张PPT)
学习单
1
活动1：数据
你知道“城市大脑”中的数据是通过哪些途径采集到的
实践探究
班级：8年__班
组别：______
2
活动2：算法
上网查找资料，对比现在的人工智能芯片和“深蓝”计算机的算力大小。
思考与讨论
3
活动3：算力
请列举身边的人工智能应用或产品，并探索它所涉及三大技术基础的具体情况。
思考与讨论
应用/产品 三大技术基础 数据 算法 算力《第3课 人工智能技术基础》作业设计
作业分析
作业类型 基础型作业 探究型作业 实践型作业 跨学科综合作业
作业类别 课时作业 单元作业 学期作业
应用场景 课前预习 课中练习 课后作业
作业对象 全体学生作业 学生根据情况可选作业
设计思路 浙教版八年级下册信息科技学科第3课“人工智能技术基础”的作业设计旨在通过填空题、选择题和实践题等多种形式，帮助学生深入理解人工智能的基本概念、应用领域及实际操作。作业内容紧扣教材内容，注重理论与实践相结合，旨在提升学生的信息素养和人工智能技术应用能力。
作业内容
一、填空题【难度等级：★★★★】
1. 人工智能（AI）是一门研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的新技术科学，它旨在让计算机能够像人一样地思考、学习和解决问题。
2. 在人工智能的发展中，________是一个关键的技术，它使计算机能够根据已有的数据学习新的知识和技能，从而不断提升自身的性能。
3. 人工智能技术中的________技术可以模拟人类的决策过程，通过构建决策树或神经网络等方法，使计算机能够在复杂的情况下做出合理的决策。
4. ________是人工智能的一个重要应用领域，它利用计算机视觉技术来识别和分析图像，从而实现对目标的自动检测和识别。
5. 人工智能技术在________领域也有广泛应用，如智能语音助手、机器翻译等，它们通过自然语言处理技术实现人机之间的有效沟通。
二、选择题【难度等级：★★★】
1. 人工智能（AI）的核心是什么？
A. 强大的计算能力
B. 模拟人类智能
C. 高速的数据传输
D. 复杂的编程技术
2. 下列哪项技术不属于人工智能的应用范畴？
A. 语音识别
B. 计算机图像处理
C. 传统办公软件的使用
D. 自然语言处理
3. 机器学习是人工智能的一个重要分支，它主要依赖于什么？
A. 预先设定的规则
B. 大量的训练数据
C. 高速的硬件设备
D. 复杂的算法设计
4. 在人工智能中，深度学习通常与哪种技术相结合，以实现更高级别的任务处理？
A. 云计算
B. 神经网络
C. 量子计算
D. 物联网
5. 以下哪个应用最能体现人工智能在日常生活中的应用？
A. 使用计算器进行数学运算
B. 使用智能音箱控制家电
C. 通过电话与朋友聊天
D. 使用电脑播放音乐
三、实践题【难度等级：★★★★★】
1. 请利用在线的人工智能平台或工具，尝试对一张包含动物的图片进行图像识别，并记录下识别结果。请描述您所使用的平台或工具，以及识别结果的准确性。
2. 访问一个支持自然语言处理的网站或应用，输入一段文本，体验机器翻译或智能问答功能。请描述您输入的内容、使用的平台或应用，以及得到的结果或回答。
3. 尝试使用一款智能语音助手（如手机上的语音助手应用），通过语音指令完成至少两个任务（如查询天气、设置提醒等）。请记录下您使用的语音助手名称、发出的语音指令，以及任务完成的情况。
