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第2课《智能算法与自主可控》教学设计
课题 智能算法与自主可控 单元 第八单元 学科 信息科技 年级 五年级下
核心素养目标 信息意识：具备对信息的敏感性和正确判断信息价值的能力，提高对数据隐私和信息安全的重视，增强对算法的识别和应对能力。计算思维：掌握问题分解、抽象思维和算法设计能力，支持自主可控技术的研发，提升对复杂系统的理解和优化能力。数字化学习与创新：利用数字化工具学习人工智能算法，促进数字化转型，提高在信息技术环境下的学习与创新效率。信息社会责任：具有信息社会中的伦理意识和责任感，负责任地使用和开发技术，以促进公平和可持续发展，减少技术应用对社会的负面影响。
教学重点 1、初步了解人工智能算法。2、初步认识人工智能算法自主可控的重要性。
教学难点 如何实现国产实现自主可控。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 板书课题。活动背景人工智能的核心之一是算法。人们不断开发更有效的算法，获取更多数据，提升算力，为计算机提供更好的学习方法和路径，实现更强大、更便利的人工智能应用，让人类社会变得更智慧。活动目标1、初步了解人工智能算法。2、初步认识人工智能算法自主可控的重要性。观看教学视频《智能推荐系统的算法》。 学习新知引入，观看教学视频。 用提问的方式引入课题，增强课堂互动性。将学生的注意吸引到课堂。
讲授新课 新知讲解一、人工智能算法数据、算法和算力是拉动人工智能发展的“三驾马车”。如果用人进行类比,算力是大脑,数据是知识,算法是学习和思维方法三者共同形成了人类智慧的基础。信息链接常见的人工智能算法有监督学习、无监督学习与强化学习等。监督学习算法训练计算机从人类已有经验中学习规律，类似父母向孩子展示不同颜色、大小乃至种类的苹果，教会孩子认识“未曾见过”的苹果。无监督学习算法不需要提供已有经验，计算机自我训练从已有数据中提取特征，类似让孩子根据自己的喜好对物品进行分类，无须任何类型的外部干预。强化学习算法是最接近人类决策过程的算法，类似让一个智能体无限快速地感知世界，并通过自身失败或者成功的经验，优化自身的决策过程。传统算法的目标是解决特定问题，输入的数据会根据算法中描述的步骤（代码）得到确定的输出。人工智能算法会不断学习，改变自己，输出的结果往往是人们事先无法预计的。探究实践利用人工智能机器识别算法，实现简单的图像识别。步骤1：运行编程软件，选择“实时模式”，单击“扩展”，在“网络服务”选择“图像识别”。步骤2：在老师的帮助下，设置图像识别独立账户的API。步骤3：编写图像识别参考程序。步骤4：运行程序，检查是否能准确识别出图像。注意：AI图像识别模块是已经训练好的模型，因此无须事先进行训练直接开启识别即可。信息链接AlphaGo Zero围棋程序采用了强化学习算法，可以不依靠人类经验进行“自我训练”。它能根据围棋的基本规则，从空白状态学起，在无任何人类输入的条件下，迅速自学围棋，创新围棋下法，提高技术水平，战胜人类顶级棋手。开动脑筋就下列问题展开讨论：1、人工智能会超过人类的智慧吗？机器人可以记住很多事情和做很复杂的计算，比人类快。机器人可以很快学会新东西，在有些事情上做得很好。虽然机器人很聪明，但它们没有我们的创造力和感情。2、未来人工智能的发展会危害人类吗？如果人们用机器人做坏事，比如打仗，就会很危险。如果机器人做了很多我们的工作，人们可能会失去工作。如果机器人不够安全，可能会做出意想不到的事情，伤害到我们。二、自主可控的重要性作为一种新兴技术，没有哪种技术像人工智能这样正深刻地改变着世界和人类社会。因此，我国从战略高度出发，非常重视人工智能的安全和自主可控问题，要求确保人工智能“一安两可”，即安全、可靠、可控。发展自主可控的人工智能技术对于国家安全、经济发展和技术创新具有重要意义。通过自主研发和掌控核心技术，能够降低对外依赖，提升国家竞争力，保障信息安全，促进产业升级。同时，自主可控的人工智能技术还能推动科技创新，引领未来发展潮流。实现人工智能算法自主可控的关键主要包括以下几点。我们作为国家未来的接班人，更要努力学习，为我国人工智能技术实现自主可控添砖加瓦，让新一代人工智能技术更好地造福人类。四、课堂练习。完成PPT22页到24页练习题。五、拓展延伸1、国产技术人工智能计算中心南京人工智能计算中心作为首家基于国产技术的人工智能计算中心正吸引着人们的目光，助推着本土和各地产业企业不断迭代发展。该计算中心以全球领先并自主研发的华为昇腾人工智能计算芯片为核心算力引擎，拥有全栈自主可控人工智能计算能力，能达到每秒4万万亿次的运算次数。2、机器人朋友在哪里？机器人不只在工厂工作！有的机器人能送快递、有的能陪人聊天，甚至还有机器人宠物，它们在不同领域默默帮助我们。3、AI守护地球妈妈人工智能能分析卫星照片，发现森林被砍伐或海洋污染，还能预测天气灾害，帮助科学家保护环境和野生动物。4、编程就像搭积木用图形化编程工具（如Scratch），拖动积木块就能让角色动起来，像玩游戏一样学编程，你也可以设计自己的小动画！5、AI画家的奇妙创作输入几个关键词，AI就能生成一幅画！它学习了成千上万张名画风格，像一位想象力丰富的“数字艺术家”。6、机器人的“祖先”长啥样？最早的机器人是1954年发明的机械手臂！它们不会说话，但能搬运重物，像工厂里的“大力士”，慢慢进化成今天的智能机器人。 了解人工智能算法。知晓自主可控的重要性。完成课堂练习。进行课外知识拓展。 引导学生初步了解人工智能算法。引导学生了解常见的几种人工智能算法。通过实践活动，帮助学生利用人工智能机器识别算法，能做简单的图像识别。引导学生理解发展自主可控的人工智能技术对于国家安全、经济发展和技术创新具有重要意义。在课堂练习中强化所学知识内容。拓展学生的课外知识，了解人工智能算法在生活中的广泛应用。
课堂小结 智能算法与自主可控1、进行新知引入2、人工智能算法3、自主可控的重要性4、完成课堂练习5、进行知识拓展 总结回顾 对本节课内容进行总结概括。
课后作业 1、常见的人工智能算法有哪三种？ 布置作业 拓展学生的学习能力
课堂板书 观看板书 强调教学重点内容。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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