2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一第四單元項(xiàng)目九《了解手寫數(shù)字識別-體驗(yàn)人工智能》說課稿

2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一第四單元項(xiàng)目九《了解手寫數(shù)字識別——體驗(yàn)人工智能》說課稿一、課程基本信息

1.課程名稱：滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一第四單元項(xiàng)目九《了解手寫數(shù)字識別——體驗(yàn)人工智能》

2.教學(xué)年級和班級：高中一年級

3.授課時間：2023年11月7日

4.教學(xué)時數(shù)：1課時二、核心素養(yǎng)目標(biāo)

培養(yǎng)學(xué)生信息意識，讓學(xué)生認(rèn)識到人工智能在生活中的應(yīng)用價值；提升學(xué)生的計算思維，通過手寫數(shù)字識別項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生理解算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念；增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力，鼓勵學(xué)生在項(xiàng)目中嘗試不同的算法和優(yōu)化方案；同時，加強(qiáng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)意識，通過小組討論和協(xié)作，共同完成項(xiàng)目任務(wù)。三、學(xué)習(xí)者分析

1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：高一學(xué)生通常已經(jīng)具備基本的計算機(jī)操作技能，了解計算機(jī)硬件和軟件的基本概念。在數(shù)學(xué)方面，學(xué)生可能已經(jīng)學(xué)習(xí)了簡單的概率論和統(tǒng)計知識，這對理解手寫數(shù)字識別的算法原理有一定的幫助。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生對新興科技如人工智能通常表現(xiàn)出較高的興趣。他們可能具備較強(qiáng)的邏輯思維能力和動手實(shí)踐能力，但在編程和算法方面可能經(jīng)驗(yàn)不足。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生中既有偏好獨(dú)立思考的，也有喜歡團(tuán)隊合作的學(xué)生。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：學(xué)生在理解手寫數(shù)字識別的算法原理時可能會遇到困難，如對圖像處理、特征提取等概念的理解不夠深入。此外，編程實(shí)踐過程中，學(xué)生可能會遇到算法效率低、代碼調(diào)試等問題。對于編程基礎(chǔ)較薄弱的學(xué)生，編寫和調(diào)試代碼可能會成為一大挑戰(zhàn)。因此，教學(xué)中需要注重基礎(chǔ)知識的夯實(shí)和編程實(shí)踐的逐步引導(dǎo)。四、教學(xué)資源準(zhǔn)備

1.教材：確保每位學(xué)生都擁有滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一教材，以便學(xué)生能夠跟隨課本內(nèi)容學(xué)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與手寫數(shù)字識別相關(guān)的圖片、圖表和視頻等多媒體資源，以幫助學(xué)生直觀理解算法和人工智能應(yīng)用。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備電腦或平板電腦供學(xué)生進(jìn)行手寫數(shù)字識別軟件的實(shí)踐操作，確保設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，便于學(xué)生合作交流；安排實(shí)驗(yàn)操作臺，確保學(xué)生有足夠的空間進(jìn)行編程練習(xí)。五、教學(xué)過程設(shè)計

導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對人工智能的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道人工智能是什么嗎？它在我們的生活中扮演了什么角色？”

展示一些關(guān)于人工智能在日常生活中應(yīng)用的圖片或視頻片段，如智能助手、自動駕駛汽車等，讓學(xué)生初步感受人工智能的魅力或特點(diǎn)。

簡短介紹人工智能的基本概念和重要性，指出人工智能作為當(dāng)前科技發(fā)展的前沿領(lǐng)域，對我們的生活、學(xué)習(xí)和工作產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

XX基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解人工智能的基本概念、組成部分和原理。

過程：

講解人工智能的定義，包括其主要組成元素或結(jié)構(gòu)，如算法、數(shù)據(jù)、模型等。

詳細(xì)介紹人工智能的組成部分或功能，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器學(xué)習(xí)算法等。

XX案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解人工智能的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的手寫數(shù)字識別案例進(jìn)行分析，如Google的Digits或Microsoft的OneNote。

詳細(xì)介紹每個案例的背景、特點(diǎn)和意義，讓學(xué)生全面了解手寫數(shù)字識別在金融、醫(yī)療、教育等領(lǐng)域的應(yīng)用。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實(shí)際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用人工智能解決實(shí)際問題。

小組討論：將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個案例，討論其未來發(fā)展趨勢或改進(jìn)方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與人工智能相關(guān)的主題進(jìn)行深入討論，如“人工智能在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用”。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

課堂展示與點(diǎn)評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達(dá)能力，同時加深全班對人工智能的認(rèn)識和理解。

過程：

各組代表依次上臺展示討論成果，包括主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)及解決方案。

其他學(xué)生和教師對展示內(nèi)容進(jìn)行提問和點(diǎn)評，促進(jìn)互動交流。

教師總結(jié)各組的亮點(diǎn)和不足，并提出進(jìn)一步的建議和改進(jìn)方向。

課堂小結(jié)（5分鐘）

目標(biāo)：回顧本節(jié)課的主要內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)人工智能的重要性和意義。

過程：

簡要回顧本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，包括人工智能的基本概念、組成部分、案例分析等。

強(qiáng)調(diào)人工智能在現(xiàn)實(shí)生活或?qū)W習(xí)中的價值和作用，鼓勵學(xué)生進(jìn)一步探索和應(yīng)用人工智能。

布置課后作業(yè)：讓學(xué)生撰寫一篇關(guān)于人工智能的短文或報告，以鞏固學(xué)習(xí)效果，并思考人工智能未來可能帶來的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。六、教學(xué)資源拓展

1.拓展資源：

-人工智能發(fā)展歷史：介紹人工智能的發(fā)展歷程，從早期的圖靈測試到現(xiàn)代的深度學(xué)習(xí)，讓學(xué)生了解人工智能的演變過程。

-人工智能倫理：探討人工智能在發(fā)展過程中可能遇到的倫理問題，如隱私保護(hù)、算法偏見等，提高學(xué)生的社會責(zé)任感。

-人工智能應(yīng)用案例：收集整理人工智能在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例，如智能家居、醫(yī)療診斷、交通管理等，讓學(xué)生了解人工智能的實(shí)際應(yīng)用。

-人工智能編程語言和工具：介紹常用的編程語言和開發(fā)工具，如Python、TensorFlow、Keras等，為學(xué)生提供編程實(shí)踐的資源。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)書籍：推薦學(xué)生閱讀《人工智能：一種現(xiàn)代的方法》、《深度學(xué)習(xí)》等書籍，深入了解人工智能的理論基礎(chǔ)和應(yīng)用技術(shù)。

-觀看在線課程：推薦學(xué)生觀看Coursera、edX等平臺上的人工智能相關(guān)課程，如“機(jī)器學(xué)習(xí)”、“深度學(xué)習(xí)”等，拓寬知識面。

-參與項(xiàng)目實(shí)踐：鼓勵學(xué)生參與學(xué)?；蛏鐓^(qū)的人工智能項(xiàng)目，如智能機(jī)器人競賽、圖像識別挑戰(zhàn)等，提高實(shí)踐能力。

-關(guān)注行業(yè)動態(tài)：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注人工智能領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展和行業(yè)動態(tài)，如參加人工智能相關(guān)的研討會、講座等，保持對知識的更新。

-撰寫研究論文：鼓勵學(xué)生針對人工智能的某個特定領(lǐng)域進(jìn)行研究，撰寫研究論文，鍛煉科研能力和論文寫作技巧。

-交流學(xué)習(xí)心得：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論或分享會，交流學(xué)習(xí)心得和經(jīng)驗(yàn)，互相啟發(fā)，共同進(jìn)步。

-創(chuàng)新性思考：引導(dǎo)學(xué)生思考人工智能的未來發(fā)展趨勢，如人工智能與人類社會的融合、人工智能在道德和倫理方面的挑戰(zhàn)等，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

-實(shí)踐項(xiàng)目設(shè)計：鼓勵學(xué)生設(shè)計自己的人工智能項(xiàng)目，如開發(fā)一個簡單的圖像識別程序或智能助手，將所學(xué)知識應(yīng)用于實(shí)際項(xiàng)目中。

-拓展跨學(xué)科知識：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與人工智能相關(guān)的其他學(xué)科知識，如數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)、心理學(xué)等，為深入理解人工智能奠定基礎(chǔ)。七、內(nèi)容邏輯關(guān)系

①人工智能的基本概念

-知識點(diǎn)：人工智能的定義、發(fā)展階段、核心技術(shù)

-詞語：機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

-句子：人工智能是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。

②手寫數(shù)字識別的原理

-知識點(diǎn)：手寫數(shù)字識別的流程、特征提取方法、分類算法

-詞語：圖像處理、特征提取、決策樹、支持向量機(jī)

-句子：手寫數(shù)字識別是通過圖像處理技術(shù)將手寫數(shù)字圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字的過程。

③人工智能在生活中的應(yīng)用

-知識點(diǎn)：人工智能在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例、實(shí)際影響

-詞語：智能家居、醫(yī)療診斷、自動駕駛、金融分析

-句子：人工智能在提高工作效率、改善生活質(zhì)量、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮著重要作用。

④人工智能的挑戰(zhàn)與未來

-知識點(diǎn)：人工智能面臨的倫理問題、技術(shù)限制、發(fā)展趨勢

-詞語：倫理道德、技術(shù)瓶頸、智能倫理、未來展望

-句子：隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，如何解決倫理問題、突破技術(shù)瓶頸成為未來研究的重點(diǎn)。八、教學(xué)反思與總結(jié)

哎呀，這節(jié)課上完之后，我真是感觸頗深啊。咱們來聊聊這節(jié)課的得與失，還有那些值得總結(jié)的地方。

首先，我覺得在教學(xué)方法上，我嘗試了幾個新的點(diǎn)。比如，我在導(dǎo)入環(huán)節(jié)用了圖片和視頻，這確實(shí)激發(fā)了學(xué)生的興趣?？吹剿麄円粋€個眼睛發(fā)亮，我挺高興的。但是，我也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如有些學(xué)生可能因?yàn)榛A(chǔ)知識不夠扎實(shí)，對一些概念的理解還是有點(diǎn)吃力。這就提醒我，以后在教學(xué)設(shè)計上，要更加注重學(xué)生的基礎(chǔ)知識的鋪墊。

然后，策略上，我讓學(xué)生分組討論，這個環(huán)節(jié)我覺得挺不錯的。孩子們在討論中互相啟發(fā)，碰撞出不少想法。不過，我也發(fā)現(xiàn)，有些小組討論的時候，個別學(xué)生可能不太積極參與，這可能是因?yàn)樗麄兊淖孕判牟蛔慊蛘呤菍χ黝}不夠感興趣。所以，我以后可能會在分組討論前，先進(jìn)行一些小組合作技巧的培訓(xùn)，幫助他們更好地融入團(tuán)隊。

管理方面，我注意到課堂紀(jì)律整體還好，但偶爾還是有學(xué)生分心。我覺得這可能與教室環(huán)境有關(guān)，有時候外界的聲音或者同學(xué)的互動會分散他們的注意力。我打算在下節(jié)課之前，和學(xué)生們一起討論如何營造一個更加專注的學(xué)習(xí)氛圍。

說到教學(xué)效果，我覺得學(xué)生們對人工智能的基本概念有了更深入的理解，他們對手寫數(shù)字識別的興趣也被激發(fā)了。在技能方面，通過小組討論和展示，他們的表達(dá)能力有了提升。情感態(tài)度上，我看到了他們對科技的好奇心和探索精神。

不過，也存在一些不足。比如，個別學(xué)生在編程實(shí)踐時遇到了困難，我可能沒有給予足夠的個別指導(dǎo)。另外，課堂上的互動有時候還不夠充分，有些學(xué)生可能