《人工智能的发展历史与应用》教师手册

01/章

人工智能导引

第3节

人工智能的发展历史与应用

课题

人工智能的发展历史与应用

建议课时

1课时

课型

新知学习课（√）原理探究课（）综合应用课（）其它_____（）

教学背景分析

随着诸多关键技术的突飞猛进，诞生半个多世纪的人工智能终于从研发走到如今的巅峰期。那么人工智能如何诞生，又是在漫长的历史中怎么发展起来的？学生虽然能够说出生活中的人工智能的应用，但却对人工智能的发展历史较为陌生。在本节课中，学生将通过自主阅读材料，归纳总结人工智能的发展的三次浪潮及两次低谷，并对人工智能的实际应用有进一步的认识。

学习目标

1.知道达特茅斯会议标志着人工智能的诞生。

2.知道人工智能经历了3次浪潮。

3.知道人工智能在制造、家居、教育、交通、安防、医疗、物流、军事等领域有广泛的应用。

4.通过阅读教材，学习人工智能的发展历史，提升分析信息和处理信息的能力。

5.通过了解人工智能发展的历程，辩证地看待科技发展的一般规律。

6.产生对人工智能领域的学习兴趣和探究热情。

学习重难点

1.学习重点

（1）知道达特茅斯会议标志着人工智能的诞生。

（2）知道人工智能经历了3次浪潮。

2.学习难点

（1）知道人工智能在制造、家居、教育、交通、安防、医疗、物流、军事等领域有广泛的应用。

课前准备

教材，教学课件，学习单。

教学过程设计

教师活动

学生活动

环节一：新课引入

教师活动：

1.教师带领学生一起回顾前两节课的内容，回忆人工智能的含义以及人工智能在生活中的实际应用等。

2.教师从生活实际出发，列举人工智能带给生活的变化，并让学生思考人工智能的发展起源。

学生活动：

1.学生回忆人工智能的含义与人工智能的应用。

2.学生对人工智能的发展历史产生好奇。

设计意图：通过旧知回顾引入课程主题——人工智能的发展史。

环节二：新知学习（一）人工智能的发展历史

教师活动：

1.在教师讲授前，要求学生阅读教材P10-15，自主学习人工智能的发展历程，并填写学习单问题1。

2.教师引导学生就近四人一组，让学生互相之间交流自己的想法，并确定一个最终版本，分小组进行汇报。

3.教师进行点评并总结归纳人工智能的发展历史。

学生活动：

1.学生阅读材料，完成学习单问题1。

2.学生小组讨论，并上台汇报。

3.跟随教师的思路学习人工智能的发展历史。

设计意图：学生自主阅读相关材料，通过填写学习单，了解人工智能发展史。

环节三：新知学习（二）人工智能在各行各业中的应用

教师活动：

1.教师创设问题情况，引导学生进行自主学习。具体问题和任务如下：

提问：在不同的应用领域，你都知道哪些人工智能的应用呢？

任务：阅读教材P16-19，完成学习单问题2。

2.提问学生“人工智能在不同领域的实际应用案例具体有哪些？”，学生回答问题后进行归纳总结。

学生活动：

1.学生阅读教材P16-19，完成学习单问题2，归纳总结人工智能的应用案例。

2.学生自由举手回答填写的学习单内容。

设计意图：通过学生自主探究为主，教师讲授为辅进行知识的传授，培养自主学习意识，提高学生的语言表达能力和信息归纳能力。

环节四：总结归纳

教师活动：

1.教师与同学们一起回顾本节课的知识点，提问学生以下问题。

（1）“人工智能之父”是谁？

（2）人工智能最早是什么时间产生的？

（3）人工智能的发展经历了几起几落，低谷的原因是什么？

（4）你认为未来，哪些工作将被人工智能取代？

学生活动：

1.学生回答问题。

设计意图：总结和反思，帮助学生内化所学，以及延展课下的继续学习和思考。

学习评价

评价任务：

1956年-2016年，人工智能技术在发展历程中经历了三次高潮，两次低谷，阅读教材，在方框中填入关键性的事件名称。（10分）

评价标准：

总共有6空，每空最高得分为10分，根据回答精简度和聚焦程度进行打分，最后取6题的平均分作为本任务的最后得分，总分10分。

评价分数的应用：

本学期结课后，教师根据学生每课的评价分数计算出平均分，并根据平均分确定相应的评价等级。例如：平均分为9-10分定为优秀；平均分为7-8分定为良好；平均分为4-6分定为一般；平均分为1-3分为较差。

《人工智能的发展历史与应用》学习单

组别：

组员：

问题1：1956年-2016年，人工智能技术在发展历程中经历了三次高潮，两次低谷，阅读教材，在方框中填入关键性的事件名称。

第三次高潮，深度学习算法的出现，计算能力的提升。

第二次高潮，专家系统出现。

达特茅斯会议，首次提出“人工智能”。

第二次低潮，专家系统成本高，AI遭遇财务问题。

第一次低潮，计算能力不足。

第一次高潮，感知器模型的产生。

问题2：想一想，在不同应用领域，都有哪些具体的人工智能产品呢？

应用领域

产品名称

制造

智能机械臂、工业机器人

家居

智能音箱、智能窗帘、智能门锁、智能冰箱

交通

无人驾驶系统、自动运输车、智慧交通系统

医疗

语音电子病历、手术机器人、智能医护助手

安防

火灾报警系统、防盗系统、车辆报警管理

教育

智能阅卷系统

交流与讨论（P14）

①专家系统中的数据需要手动输入，开发成本高；

②专家系统的推理能力不足以达到人们的期望。

交流与讨论（P16）

人工智能曾两次进入低谷，差点被人类放弃。每一次高潮都伴随技术的突破，算法的革新。每一次低谷，都是因为当时的人工智能缺乏落地应用场景。

人机下棋大战，计算机的胜利标志着人工智能技术的发展突破了以前计算能力不足的限制，人工智能终于找到了突破口，其发展还将继续，目前的人工智能发展还处于弱人工智能阶段，机器只能对简单的行为进行模拟，对于较为复杂的推理和思考能力，还远不及人类。

学习活动1.4

查阅资料，描述功能

表1.3

两种人工智能产品的功能描述

产品

功能

翻译机

翻译机采用神经网络机器翻译、语音识别、语音合成、图像识别、离线翻译以及四麦克风阵列等多项人工智能技术，支持语种覆盖近200个国家和地区，支持离线翻译、方言识别、拍照翻译、全球上网。

智能音箱

智能音箱，是一个音箱升级的产物，是家庭消费者用语音进行上网的一个工具，比如点播歌曲、上网购物，或是了解天气预报，它也可以对智能家居设备进行控制，比如打开窗帘、设置冰箱温度、提前让热水器升温等。