人工智能技术的发展与应用教学建议.docx

《人工智能技术的发展与应用教学建议.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人工智能技术的发展与应用教学建议.docx（6页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、“人工智能技术的发展与应用”教学建议郭君红王飞“人工智能技术的发展与应用”是选择性必修模块4“人工智能初步”中的一个重要组成部分。这部分内容强调通过应用体验，了解智能社会面临的伦理及安全挑战，辩证认识人工智能对人类社会未来发展的巨大价值和潜在威胁，增强信息安全防护意识，自觉维护和遵守人工智能社会化应用的规范与法规。教学面临的问题与困境第一，教学内容缺乏深入挖掘。教学案例和教学资料的分析更多地处在比较浅显的讨论和说理层面，尤其是对人工智能伦理与安全等相关问题没有深入思考，缺乏科学的推论与理论支撑，很难引起学生的内在共鸣，这就导致学生思考问题流于表面，缺乏独到见解。用和价值、引发的社会问题以及未来

2、发展方向理解不够到位。教学内容的分析与整体把握“人工智能技术的发展与应用”是贯穿于整个人工智能教学的重点话题，在作为独立内容进行授课时，教师需要整体把握人工智能技术的发展历程、应用领域及其未来的发展趋势。在此基础上，灵活处理教材相关内容，合理组织学习材料，开展适合学生认知经验和特点的探究活动。1 .教材中内容组织和分析以人教一中图版教材为例，对人工智能技街的发展与应用相关问题的讨论主要集中在第一章人工智能在身边和第四章优势局限之我见，具体内容和教学组织形式如表1所示。教师应重点关注人工智能技术的特点、研究和应用领域以及当前热点技术，教学活动方式以讨论、辩论为主。2 .知识与内容整体把握论会等形

3、式开展。教师在教学过程中，要结合教材深入挖掘教学内容,精心选择教学案例，有效运用教学方法，对教学线索进行进一步整理。要明确一个具体的应用场景，充分体验人工智能技术在科教文卫医疗等发面发挥的巨大价值和作用。通过分析其核心的智能技术，引导学生理解归纳利用智能科学与计算机网络技术解决问题的方式方法，把握人工智能在基础设施、应用技术、集成应用三个层面的发展趋势，从而使学生清晰地认识到技术背后折射的一系列安全和伦理问题，探究人类智能与人工智能和谐发展的重要意义。从具体教学实践环节上看，可以从确定具体应用领域、探寻核心处理技术、提炼总结过程方法、畅想把握未来趋势、关注聚焦伦理安全等层面入手进行研究探讨，具

4、体教学实施路径如下图所示。(1)确定具体应用领域结合教材相关内容，在智能家居、智能交通、智能安防、智能物流等相关领域选取某个感兴趣的热点问题作为教学内容开展探究。高中学段的教学，在打磨相关教学内容过程中，要精心雕琢相应的学习材料，切忌浅尝辄止、走马观花，案例挖掘要进一步深入。要明确人工智能技术的应用场景和要解决的具体问题，如利用人脸识别技术完成刷脸支付代替手机支付、利用智能聊天机器人代替人工客服解答用户问题等；在学习材料和生活经验的支持下掌握其具体的工作过程，明确应用在解决问题时的执行顺序和流程。此外，随着项目的深入展开和讨论，教师要能够引导学生对相关应用领域的发展进行评判，对技术整体的应用效

5、果、大众接受程度、优势劣势和推广价值等方面提出个人见解。(2)探寻核心处理技术分析探寻传感器、大数据、物联网、智能搜索、智能控制技术等在解决特定领域问题过程中发挥的重要作用。体验传感器在具体场景中感知数据、获取数据、表达信息、存储新数据的过程；挖掘物联网在数据共享、传递、集中控制中的重要作用；探索大数据在人工智能系统进行决策推理过程中的重要价值。例如，在智能家居模块的教学过程中，要充分探讨智能家居如何通过传感器采集外部环境信息，如何利用物联网传递数据对系统各部件进行集中管理，以及如何通过大数据模型进行人机交互和智能控制。(3)提炼总结过程方法在具体案例分析过程中对人工智能解决问题的方式方法进行

6、进一步归纳总结。在此过程中，尤其要关注人工智能技术对数据的挖掘和感知，从数据挖掘的角度探讨人工智能在问题分析、规则处理、自动化判断响应过程中独特的解决方法；进一步关注人机在处理问题上的差异，可以从感知事物的角度途径、分析解决问题的方法方式、反馈问题的行为等方面讨论人机异同，根据二者执行过程与方式的不同,探讨人工智能的优势与劣势。在此基础上，可以探讨利用人工智能技术解决实际生活问题的价值，如在智能教育场景中，利用平台和智能工具收集学习数据，通过教育大数据对学生的学业水平做进一步智能诊断、分析，调整学习计划，规划个性化解决方案，提高学习效率。(4)畅想把握未来趋势在案例分析的基础上，结合人工智能技

7、术的发展历程，对人工智能技术的发展提出个人的见解。在本环节的教学过程中教师要充分把握学段特点，指导学生对未来的发展方向提出有科学依据、条理清晰、逻辑合理的判断，而不是主观臆想。可以根据教材中提供的基础设施、应用技术、集成应用等几个方面对未来技术的发展规律进行探讨。例如，结合当前新冠疫情防控，以健康宝在防疫中的人工智能技术应用为切入点，基于健康宝采集的海量基础数据，通过人工智能技术挖掘数据背后的个人或组织的健康防疫状况，减少健康宝的误判误报等使用问题，给出合理化的风险研判和防控建议，提出有价值的防控措施方案。(5)关注聚焦伦理安全技术是一把双刃剑，本模块的教学要强调挖掘案例背后的原理,有意识地通

8、过深度讨论将学生的视野引向人工智能技术背后的思考,关注技术发展的过程中引发的各种各样的新矛盾和新问题，尤其是人工智能技术在数据安全、决策控制、社会行为规范以及情感伦理等方面产生的一系列周题。例如，在应用人工智能技术服务生活的同时,如何确保网络安全，保证用户数据的隐私性；如何规避过度依赖技术造成的决策权旁落而引发的各种隐患；如何理性看待人工智能与人类智能的差异，更好地促进人类社会与智能社会的融合，保证人机协同,共建智能时代的和谐健康与高效。2 .活动方式本模块更多聚焦于人工智能与社会发展，建议教学活动以讨论、辩论、论文、专题汇报等形式展开。教学实施的最大难点在于实际操作体验相对较少，内容深度挖掘

9、困难较多。因此，教师需要在设计活动时精心设计与挑选案例。在教学案例的选择，教师要对所选内容的核心技术有一定的了解,要尽量做到有相关产品的设计操作经验，能够使用相关平台和编程工具复现其中关键环节。只有这样，才能够在教学中做到有话可说，有据可依，游刃有余。在教学资源的选择上，可以提供文本、视频资料、实际产品等相关内容，学生日常关注的科技热点、电影动漫、创意玩具等主题内容都可以作为课堂学习资料进行引用和研讨。在授课内容上，要紧扣学科特点和学生学习特质，进行有“深度”的研讨。要紧扣信息技术学科大概念，从人工智能技术的特点和原理入手，以科学内容为依据，对人工智能的发展、安全、伦理等问题进行合理的描述与判

10、断，在这个过程中充分提升学生的信息意识，培养计算思维能力。教学活动中也要注意教师角色的转换，教师是活动的组织者、学习活动的引导者，同时也是整个活动的学习者，教师要适时把控活动内容，防止形式大于内容的情况出现，并对学生在解读资料时出现的科学性问题进行及时辅导纠正，防止偏差。对于讨论生成的不可控问题，教师要从专业视角引导学生进行权威资料的查阅和学习，从知识和技术层面拓展学生的视角，帮助学生把握学习的方向。3 案例设计在具体实践层面上，教师可以打破设备桎梏，充分挖掘生活中的资源，案例可以来自生活中的常用设备、电视新闻、各类书籍、多媒体资料以及科幻电影等。近年来，以科幻电影作为学习材料开展项目研讨的方式逐步得到了部分教师的青睐，笔者以科幻电影中的人工智能技术发展为核心，结合问题做案例分析，具体举例如表3所示。