人工智能教案課件

人工智能教案(2)

第一課、認識機器人（2課時）

教課目的

知識目標：認識機器人的觀點、產(chǎn)生、發(fā)展、種類與應用。

技術目標：嫻熟利用網(wǎng)絡查找信息和辦理信息。

感情目標：培育學生對機器人的興趣，培育學生關懷科技、熱愛科學、

勇于研究的精神。

要點難點

教課要點：機器人的觀點及應用

難點剖析：機器人的觀點

教課過程：

1、新課導入

21世紀被信息技術專家譽為智能機器人的時代，機器人在各行各業(yè)

將獲得更為寬泛的應用，機器人技術綜合機械工程、電子工程、傳感

器應用、信息技術、數(shù)學、物理、等多種學科，它代表著一個國家的

高科技發(fā)展水平，比如我國首例遠程遙控機器人手術就是由北京的醫(yī)

生經(jīng)過電腦遙控著沈陽機器人“黎元”進行腦外科手術。

那終究什么是機器人我們要學習使用的機器人是什么樣子機器人能

夠做些什么我們?nèi)绾慰刂茩C器人今日開始我一同走進機器人間界去

找尋上述問題答案。

觀看有關機器人的視頻片段

2、教課內(nèi)容

機器人的觀點

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各國科學家對機器人的定義有所不一樣，并且跟著時代的變化，機器

人的定義也在不停發(fā)生變化。

中國的科學家們把機器人定義為一種自動化的機器，具備一些與人或

生物相像的能力，如感知能力、規(guī)劃能力、動作能力、共同能力等，是

一種擁有高度靈巧性的自動化機器，它的外形不必定象人。

判斷一個機器人是不是智能機器人我們能夠依據(jù)下邊三個基本特色：

（1）擁有感知功能，即獲守信息的功能。機器人經(jīng)過“感知”系

統(tǒng)能夠獲得外界環(huán)境信息，如聲音、光芒、物體溫度等。

（2）擁有思慮功能，即加工辦理信息的功能。機器人經(jīng)過“大腦”

系統(tǒng)進行思慮，它的思慮過程就是對各樣信息進行加工、辦理、決議

的過程。

（3）擁有行動功能，即輸出信息的功能。機器人經(jīng)過“履行”系

統(tǒng)（履行器）來達成工作，如行走、發(fā)聲等。

機器人的產(chǎn)生、發(fā)展、種類與應用

對這些內(nèi)容請大家以小組合作的形式經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)、光盤等媒體檢索信

息，并設計一個對于機器人的有關知識的演示文稿。

1）建立小組，分工合作，擬訂活動計劃。

小構成員

（2）確立“機器人間界研究”活動的研究主題，建立問題框架。

（3）評論要求

（1）展現(xiàn)

在小組內(nèi)展現(xiàn)“機器人間界探秘”項目。

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各小組推出代表參加班級溝通。

評比最正確主題獎、最正確演示獎、最正確合作獎。

（2）經(jīng)過自評和互評的方式進行評論，標準以下：

3、作業(yè)部署

（1）談談機器人與一些電動玩具的差異

（2）達成一個對于機器人演示文稿的制作，包含機器人的發(fā)展、

機器人的分類、機器人的特色等內(nèi)容。

課后反?。?/p>

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第二課、機器人學走路（2課時）

教課目的：

知識與技術：學會使用“轉向”模塊編寫程序，控制機器人轉向；學

會使用“啟動電機”“延時”“停止電機”模塊編程，控制機器人走

弧線。

過程方法：經(jīng)過任務驅(qū)動與學生的操作實踐，使用學會簡單的機器人

編程控制思想。

感情態(tài)度與價值觀：讓學生在編程控制中體驗成功的快樂，充足激

發(fā)孩子學習信息技術的興趣。

重難點：本課教課內(nèi)容為《小學信息技術》教材（浙江教育第一版社）

第四冊第12課，屬機器人模塊。本課教課是在學生學習了《第10課我

們身旁的機器人》、《第11課機器人仿真軟件》掌握了機器人的簡單工

作原理，初步掌握機器人仿真軟件的使用，并會控制機器人走直線的

基礎上學習本課，為此后學習《機器人畫正多邊形》、《機器人分辨顏

色》打下基礎。

教課過程：

一、鋪墊導入

1．出示機器人，簡單師生溝通，拓展學生對機器人的認識。

議論：機器人由程序來控制。我們用程序語言把機器人達成任務的步

驟與方法表達出來，這個過程叫編程。

2．教師演示機器人控制程序在仿真軟件中的仿真。

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介紹：這類機器人的編程軟件的啟動與仿真。

3．學生翻開典范試試仿真。

議論1：機器人的動作，如直行、拐彎等。

二、小組合作自主研究

1．任務一：讓機器人動起來。

教師解說與學生操作：介紹編程環(huán)境（菜單、快捷工具、模塊庫、編

程區(qū)）----模塊的拖放、挪動、刪除----直行模塊與轉向模塊的設置---

文件的保留

子任務1：機器人直行（教師示范，并解說仿真環(huán)境的“運行、有軌

跡、退出”幾個按鈕的使用。

子任務2：機器人原地轉向（學生獨立達成）

子任務3：機器人走折線（最好走出一個90度的角出來）

要求：學生自主研究，教師巡視指導，合時轉播評論。

2．任務二：讓機器人走弧線。

讓機器人轉彎，學習研究啟動電機模塊與延時等候模塊的設置。教師

經(jīng)過表示圖剖析讓學生理解機器人是如何實現(xiàn)左、右轉彎的，進而打破

難點。

任務1：讓機器人學會走弧線。（學生自主研究，小組合作溝通）

三、穩(wěn)固新知，拓展練習。

任務：讓機器人學會寫數(shù)字“7”“8”“9”

要求：學生自主研究為主，教師合時點撥

課后反?。?/p>

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第三課、人工智能（2課時）

教課目的：

知識目標：認識人工智能（AI）的定義。知道常有的人工智能應用。

技術目標：能夠剖析“AI會代替人類嗎”這個問題。

感情目標：能夠?qū)I產(chǎn)生興趣，理性認識AI。

重難點：

要點：人工智能的定義，認識人工智能的應用。

難點：對待AI威迫論。

教課過程：

導入：你知道AlphaGo嗎（惹起同學興趣）

解說AlphaGo是什么

同學們觀看這幅圖片,認識他是誰嗎（柯潔）

我們來讀讀他的微博：決斗前夜，感觸萬千...

在這個特別的時間，我有些話想和熱愛圍棋、關注圍棋、關注我的朋

友們說:

不論勝敗，這都將是我與人工智能最后的三盤對局

好多人可能會問為何

其實私底下我已經(jīng)與朋友家人說了好多次這樣的想法，此刻的AI進

步之快遠超我們的想象。像國產(chǎn)的絕藝、日產(chǎn)的ZEN固然和AIphago

還有著較大差距，但已經(jīng)表現(xiàn)出超強的實力了...我相信將來是屬于人

工智能的。

可它一直都是冷颼颼的機器，與人類對比，我感覺不到它對圍棋的熱

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情和熱愛。對它而言...它的熱忱——也只可是是運行速度過快致使

CPU發(fā)熱罷了。

我會我用全部的熱忱去與它做最后的對決，不論面對再強盛的敵手—

—我也絕不會退后！起碼這...最后一次...

拼盡全力后，不論結果...管他口中是是非非，來一首《滄海一聲笑》..

豈不美哉、稱心我漠然笑到...

不眠夜，且看且珍惜，請大家賞識我最后的三盤人機大戰(zhàn)。

我們能夠感覺到柯潔什么樣的心態(tài)

我們能夠用一句話來表示：人工智能贏了棋，人類卻博得了將來。

其實此人工智能時代的序幕！

那么什么是人工智能呢請同學起往返答。

定義：人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。它是研究、

開發(fā)用于模擬、延長和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的

一門新的技術科學。

人工：人力所能及制造的。

智能：波及到其余諸如意識（CONSCIOUSNESS）、自我（SELF）、思想

（MIND）（包含無心識的思想（UNCONSCIOUS_MIND））等等問

題。接下里，我們認識人工智能的發(fā)展。（現(xiàn)階段的人工智能播放視

頻）我們此刻是什么時代是互聯(lián)網(wǎng)時代

將來是屬于人工智能的時代!他們有什么差異呢

差異：互聯(lián)網(wǎng)不過把本來存在的方式變得更為有效（連結萬物）。

而人工智能使本來的不行能成為了可能（喚醒萬物）。

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你們認識哪一些人工智能的應用：

接下來同學們看圖回答。

其實人工智能的應用還有很多。我們來看一看。

此刻，大家思慮一個問題：人工智能會不會代替人類

在電影里面，我們能夠看到險惡機器人欲毀壞人類或許充滿正義的機

器人挽救人類。你們以為人工智能會不會威迫人類同學們議論3分鐘。

分為2個方面來爭辯。

現(xiàn)階段的人工智能安全問題：人工智能還在研究中，但有學者以為讓

計算機擁有智商是很危險的，它可能會抗爭人類。這類隱患也在多部

電影中發(fā)生過，其主要的要點是允不一樣意機器擁有自想法識的產(chǎn)生與

持續(xù)，假如使機器擁有自想法識，則意味著機器擁有與人同樣或近似

的創(chuàng)建性，自我保護意識，感情和自刊行為。大家認識百度現(xiàn)階段的人

工智能應用。

最后：以一句話和一副圖片作為這節(jié)課結尾。

教課反省：

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第四課、人工智能計算機（2課時）

教課目的：介紹計算智能所波及的領域和范圍,計算智能的含義及其

與傳統(tǒng)人工智能的差異。貝茲德克提出的“ABC”,及它與神經(jīng)網(wǎng)絡

(NN)、模式辨別(PR)和智能(I)之間的關系。

教課要點:計算智能的含義及其與傳統(tǒng)的人工智能的差異。

教課難點:“ABC及”其與神經(jīng)網(wǎng)絡(NN)、模式辨別(PR)和智能(I)

之間的關系。

教課方法:講堂教課。

教課過程：

一、計算智能的含義,認識計算智能與傳統(tǒng)的人工智能有何差異。了

解貝茲德克提出的“ABC及”其與神經(jīng)網(wǎng)絡(NN)、模式辨別(PR)和智

能(I)之間的關系。

信息科學與生命科學的互相交錯、互相浸透和互相促使是現(xiàn)代科

學技術發(fā)展的一個顯著特色。

計算智能波及神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊邏輯、進化計算和人工生命等領域,

它的研究和發(fā)展正是反應了今世科學技術多學科交錯與集成的重要發(fā)展

趨向。

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把神經(jīng)網(wǎng)絡(NN)歸類于人工智能(AI)可能不大適合,而歸類于計算智能

(CI)更能說明問題本質(zhì)。進化計算、人工生命和模糊邏輯系統(tǒng)的某些

課題,也都

二、歸類于計算智能。

經(jīng)網(wǎng)絡(NN)歸類于人工智能(AI)可能不大適合,而歸類于計算智能

(CI)更能說明問題本質(zhì)。進化計算、人工生命和模糊邏輯系統(tǒng)的某些

課題,也都歸類于計算智能。

計算智能取決于制造者(manufacturers)供給的數(shù)值數(shù)據(jù),不依靠于知

識;另一方面,人工智能應用知識精選(knowledgetidbits)。人工神經(jīng)網(wǎng)

絡應當稱為計算神經(jīng)網(wǎng)絡。

第一個對計算智能的定義是由貝茲德克(Bezdek)于1992年提出的。只

管計算智能與人工智能的界線并不是十分顯然,但是議論它們的差異和關

系是有利的。馬克斯(Marks)在1993年提到計算智能與人工智能的差

異,而貝茲德克則關懷模式辨別(PR與生物神經(jīng)網(wǎng)絡(BNN)、人工神經(jīng)

網(wǎng)絡(ANN)和計Array算神經(jīng)網(wǎng)絡(CNN)的關系,以及模式辨別與其余

智能的關系。忽略ANN與CNN的差異可能致使對模式辨別中神經(jīng)

網(wǎng)

四、絡模型的混雜、誤會、誤表示和誤用。

貝茲德克對這些有關術語賜予必定的符號和簡要說明或定義。

他給出風趣的ABC:。

教課反?。?/p>

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第五課、大數(shù)據(jù)------機器人避障（2課時）

教課目的

知識目標：

認識機器人的傳感器，初步認識機器人的傳感器是如何工作的；初步

學會分支構造的程序設計方法。

能力目標：

能把避障的本質(zhì)問題轉變成一個機器人信息辦理的過程，能編寫一個

簡單的程序來實現(xiàn)這個任務。

感情目標：

領會到機器人的智能性，進一步培育對機器人學習的興趣。

要點

難點

傳感器的工作原理。

課前

準備

機器人；編程環(huán)境；機器人避障場所。

教課過程

一、創(chuàng)建情形導入。

教師出示機器人所需達成的任務。

出示阻礙物。

出現(xiàn)疑難機器人撞到阻礙物會怎么樣你希望機器人能達成什么樣的

動作

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二、剖析第一任務指令。

假如讓機器人行進固定的距離，我們能夠經(jīng)過讓機器人行進一段時間

來實現(xiàn)。

請學生設置機器人的行走

出示阻礙物，讓機器人內(nèi)行走過程中碰到阻礙物，而機器人還在持續(xù)

行走。

碰到阻礙物機器人應當停止運行，而機器人行進多少距離才會碰上阻

礙物這點我們不知道，那怎么辦引出傳感器三、傳感器介紹。

介紹傳感器觀點

出示各種傳感器圖片

介紹傳感器實現(xiàn)避障的原理

四、程序設計。

指引學生達成以下賤程圖：

學生演示，實現(xiàn)功能。

五、拓展延長。

假如機器人碰到阻礙物，你能讓它繞過阻礙物，持續(xù)行進嗎

自主研究研究。

教課反?。?/p>

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