第4章數(shù)據(jù)處理教案

任務(wù)4初識大數(shù)據(jù)教案

1.教學(xué)設(shè)計方案

教學(xué)單元名稱任務(wù)4初識大數(shù)據(jù)課時1學(xué)時

第4章數(shù)據(jù)處理

所屬章節(jié)

任務(wù)4初識大數(shù)據(jù)

現(xiàn)代社會是一個高速發(fā)展、科技發(fā)達、信息快速流通的社會，人們之間

的交流越來越密切，大數(shù)據(jù)也應(yīng)運而生。隨著云時代的來臨，大數(shù)據(jù)（BigData）

任務(wù)描述

一詞越來越多地被人們提及，也吸引了越來越多的關(guān)注。現(xiàn)在開始了解有關(guān)大

數(shù)據(jù)的基本知識。

學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)，必須從大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)知識開始，在了解大數(shù)據(jù)基本知識的

基礎(chǔ)上，再進一步了解大數(shù)據(jù)的采集和分析方法。在老師的指引下，小華將學(xué)

習(xí)任務(wù)分解成以下過程：

（1）了解大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識。

任務(wù)分析

（2）了解大數(shù)據(jù)的采集和分析方法。

大數(shù)據(jù)的定義和產(chǎn)生「守七「…二

二大數(shù)據(jù)的分析方法

初識大數(shù)據(jù).

大數(shù)據(jù)的處理流程

知識目標體驗大數(shù)據(jù)的應(yīng)用過程考核：學(xué)

①了解大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識習(xí)知識掌握技能

能力目標②了解大數(shù)據(jù)采集與分析方法考情況（20%）；小組

教學(xué)③了解大數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景核協(xié)作搜索信息、積

目標方極參與討論與分

滲透數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)分析、可視化表達等知識，式享任務(wù)成果（50%）

素養(yǎng)目標指導(dǎo)學(xué)生通過數(shù)據(jù)提取有用的信息，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)終結(jié)考核：自

據(jù)抽象與分析能力我總結(jié)評價（30%）

教學(xué)為每位學(xué)生的計算機配置如下

環(huán)境軟件環(huán)境---MicrosoftWindows10

2.教學(xué)設(shè)計實施

教學(xué)組織教學(xué)方資源與時間

教師行動學(xué)生行動

內(nèi)容方式法媒介/min

導(dǎo)入任務(wù)情景分析工作任務(wù)

任務(wù)提問：什么是大數(shù)思考完成任務(wù)需要搜集的相引導(dǎo)投影

集中1()

提出據(jù)，什么樣的數(shù)據(jù)可以稱關(guān)信息（大數(shù)據(jù)的定義、大數(shù)據(jù)的啟發(fā)視頻

為大數(shù)據(jù)？產(chǎn)生歷史、大數(shù)據(jù)的特征）

引導(dǎo)學(xué)生共同探索大分組協(xié)作，搜集并展示大數(shù)據(jù)

分組引導(dǎo)

數(shù)據(jù)的定義和發(fā)展歷程的定義、大數(shù)據(jù)的發(fā)展歷程

知識講協(xié)作啟發(fā)

引導(dǎo)學(xué)生共同搜集聯(lián)系日常學(xué)習(xí)和生活，分組搜投影

授與操10

大數(shù)據(jù)的采集方法集并展示大數(shù)據(jù)的采集方法屏幕

作演示集中

引導(dǎo)學(xué)生了解大數(shù)聯(lián)系日常學(xué)習(xí)和生活，分組大

展示講授

據(jù)的作用數(shù)據(jù)在日常生活中得應(yīng)用

搜集

現(xiàn)實生活中你所了解的大數(shù)分組信息

學(xué)生

巡視檢查、記錄、傾據(jù)應(yīng)用實例有哪些？討論分享

練習(xí)

聽學(xué)生的討論結(jié)果并點成果計算機

與

評展示搜集

討論在信息社會應(yīng)該樹立怎樣的

評價信息

大數(shù)據(jù)觀念？

辯論

10

完成工記錄討論結(jié)果提煉關(guān)

巡視檢查、記錄獨立計算機

作任務(wù)上傳學(xué)習(xí)平臺鍵信息

根據(jù)先期觀察記錄，計算機

自主

對學(xué)生的分組討論情況傾聽點評集中和投影

學(xué)習(xí)

總結(jié)進行初步點評屏幕

15

評價對本次課的重點及相互評計算機

傾聽總結(jié)，對自己的整個工作先集中

要點進行總結(jié)，講授評價價自我和投影

任務(wù)的完成過程進行總結(jié)后獨立

標準評價屏幕

3.教學(xué)實施過程

任務(wù)提出(10min)

教師導(dǎo)入任務(wù)情景現(xiàn)代社會是一個高速發(fā)展、科技發(fā)達、信息快速流通的社會，人們之間

的交流越來越密切，大數(shù)據(jù)也應(yīng)運而生。隨著云時代的來臨，大數(shù)據(jù)(BigData)一詞越來越多

地被人們提及，也吸引了越來越多的關(guān)注。

當前，全社會信息量爆炸式增長，數(shù)量巨大、來源分散、格式多樣的大數(shù)據(jù)對人們提出了

新的挑戰(zhàn)，也帶來了新的機遇。大數(shù)據(jù)的應(yīng)用越來越彰顯其優(yōu)勢，所涉及的領(lǐng)域也越來越多，

無人駕駛、智慧城市、生態(tài)監(jiān)測……大數(shù)據(jù)幾乎無所不在，并正在改變著人們生活的方方面面。

大數(shù)據(jù)正在助推企業(yè)不斷發(fā)展新業(yè)務(wù)、創(chuàng)新運營模式。

人們既要高度重視大數(shù)據(jù)帶來的機遇，也絕不能忽略大數(shù)據(jù)產(chǎn)生的安全問題，更要充分認

識加強大數(shù)據(jù)運用對維護國家安全、提升國家治理能力、提高經(jīng)濟社會運行效率的重大意義。

任務(wù)分析：學(xué)習(xí)大數(shù)據(jù)，必須從大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)知識開始，在了解大數(shù)據(jù)基本知識的基礎(chǔ)上,

再進一步了解大數(shù)據(jù)的采集和分析方法。在老師的指引下，小華將學(xué)習(xí)任務(wù)分解成以下過程：

(1)了解大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)知識。

(2)了解大數(shù)據(jù)的采集和分析方法。

大數(shù)據(jù)的定義和產(chǎn)生大數(shù)據(jù)的采集方法

大數(shù)據(jù)的特征與作用大數(shù)據(jù)的分析方法

大數(shù)據(jù)的處理流程數(shù)據(jù)安全

知識講授與操作演示(10min)

1.大數(shù)據(jù)的定義

“大數(shù)據(jù)”研究機構(gòu)Gartner將“大數(shù)據(jù)”定義為：“大數(shù)據(jù)”是無法在一定時間范圍內(nèi)用常規(guī)

軟件工具進行捕捉，需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化力來適應(yīng)

的海量、高增長和多樣化的信息資產(chǎn)。

2.大數(shù)據(jù)的產(chǎn)生歷史

3.大數(shù)據(jù)的特征(5V)

體量大、多樣化、速度快、真實性、價值密度低。

4.大數(shù)據(jù)的作用

(1)新一代信息技術(shù)融合應(yīng)用的關(guān)鍵在于對大數(shù)據(jù)的處理和分析。

(2)大數(shù)據(jù)成為信息產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的新途徑。

(3)大數(shù)據(jù)成為提升核心競爭力的關(guān)鍵因素。

(4)大數(shù)據(jù)時代科學(xué)研究方法也會出現(xiàn)相應(yīng)變化。

5.大數(shù)據(jù)的處理流程

(1)數(shù)據(jù)采集。

數(shù)據(jù)采集是所有數(shù)據(jù)系統(tǒng)必不可少的，是挖掘數(shù)據(jù)價值的第一步，如何進行高效、精準的數(shù)

據(jù)采集是至關(guān)重要的。當數(shù)據(jù)量越來越大時;可提取出來的有用數(shù)據(jù)必然也就更多。隨著大數(shù)

據(jù)越來越被重視，數(shù)據(jù)采集的挑戰(zhàn)也變得尤為突出。通常，數(shù)據(jù)采集主要通過傳統(tǒng)信息系統(tǒng)、

互聯(lián)網(wǎng)平臺、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)等幾個渠道實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)采集根據(jù)采集數(shù)據(jù)的類型可以分為不同的方式，主要有人工錄入、批量導(dǎo)入、網(wǎng)絡(luò)爬蟲

爬取、接口采集、傳感器采集等。

（2）數(shù)據(jù)清洗。

數(shù)據(jù)清洗通常也稱為大數(shù)據(jù)預(yù)處理技術(shù)，它不僅能提高數(shù)據(jù)質(zhì)量、降低數(shù)據(jù)計算的復(fù)雜度，

還能降低數(shù)據(jù)規(guī)模、提升數(shù)據(jù)處理的準確性。例如，社交大數(shù)據(jù)中有些數(shù)據(jù)涉及用戶隱私，也

可能存在一些異?；蝈e誤數(shù)據(jù)，因此，要對這些數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，這樣才能更好地幫助我們進

行后期分析以便獲得有價值的信息。

（3）數(shù)據(jù)存儲。

大數(shù)據(jù)存儲和管理技術(shù)能通過相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心把采集到的數(shù)據(jù)存儲起來，并進行管理和調(diào)用。

大數(shù)據(jù)往往以半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)為主，而且各種大數(shù)據(jù)應(yīng)用通常是對不同類型的數(shù)據(jù)內(nèi)

容進行檢索、交叉比對、深度挖掘與綜合分析，傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫已經(jīng)不能有效地滿足大數(shù)據(jù)

時代的數(shù)據(jù)存儲和索引處理。大數(shù)據(jù)存儲需要分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫的支持。

（4）數(shù)據(jù)挖掘。

數(shù)據(jù)挖掘是指從數(shù)據(jù)庫的大量數(shù)據(jù)中揭示出隱含的、先前未知的并有潛在價值的信息的過程。

數(shù)據(jù)挖掘是一種決策支持過程，它主要基于人工智能、機器學(xué)習(xí)、模式識別、統(tǒng)計學(xué)、數(shù)據(jù)庫、

可視化技術(shù)等，高度自動化地分析數(shù)據(jù)，做出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，幫助決

策者做出正確的決策。

數(shù)據(jù)挖掘的工具軟件有很多，其基本原理和算法主要有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法、遺傳算法、決策樹方

法、粗集方法、覆蓋正例排斥反例方法、統(tǒng)計分析方法、模糊集方法等。

（5）數(shù)據(jù)展現(xiàn)。

數(shù)據(jù)展現(xiàn)也稱為數(shù)據(jù)呈現(xiàn)或數(shù)據(jù)可視化，是數(shù)據(jù)處理后的展現(xiàn)形式，能夠幫助人們更加有效

地理解數(shù)據(jù)的含義，真正利用大數(shù)據(jù)來服務(wù)人們的工作、學(xué)習(xí)和生活。

大數(shù)據(jù)采集與分析方法

離線采集、實時采集、互聯(lián)網(wǎng)采集、其他數(shù)據(jù)采集方法。

大數(shù)據(jù)的分析方法

數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)管理、預(yù)測性分析、數(shù)據(jù)挖掘算法、可視化分析、語義引擎。

5.數(shù)據(jù)安全

6.大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢

完成工作任務(wù)（15min）

①現(xiàn)實生活中你所了解的大數(shù)據(jù)應(yīng)用實例有哪些？

②在信息社會應(yīng)該樹立怎樣的大數(shù)據(jù)觀念？

總結(jié)評價與提高（10min）

-【總結(jié)評價】

①教師依據(jù)學(xué)生討論交流及完成工作過程中的行動記錄，挑選出具有代表性的兒個小組的結(jié)

論匯總在平臺中，隨機抽取幾個學(xué)生對其進行點評，說出好的與不足之處

教師總結(jié)各組的討論結(jié)果，點評在討論和分享過程中表現(xiàn)出色的小組和個人，對于討論結(jié)

果進行正向引導(dǎo)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程的興趣。

②學(xué)生對自己完成的工作進行總結(jié)與反思，主要總結(jié)自己在小組討論與自己完成工作任務(wù)過

程中的收獲

最后教師給出本次課的學(xué)習(xí)成績。評分依據(jù)一過程考核：學(xué)習(xí)知識掌握技能情況（20%）,分

組協(xié)作討論并展示情況（50%）；終結(jié)考核：自我總結(jié)評價（30%）

第8章人工智能初步教案

任務(wù)1初識人工智能教案

1.教學(xué)設(shè)計方案

教學(xué)單元名稱任務(wù)1初識人工智能課時1學(xué)時

第8章人工智能初步

所屬章節(jié)

任務(wù)1初識人工智能

人工智能的發(fā)展讓人類逐漸擺脫重復(fù)煩瑣和低效的工作，人工智能的相

關(guān)技術(shù)越來越多地應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域，正在改變甚至顛覆人們

任務(wù)描述的日常生活。那么到底什么是人工智能？人工智能具體有哪些方面的應(yīng)用？人

工智能對人類社會未來的發(fā)展有哪些影響？下面將帶著這些問題來了解人工

智能。

小華約的無人駕駛汽車在北京部分地區(qū)開始布局，百度地圖及Apollo官

網(wǎng)上可以預(yù)約體驗Robotaxi自動駕駛出租車，智能移動終端遠程開空調(diào)等電

氣設(shè)備也早已運用，越來越多的人家里開始安裝智能家居系統(tǒng)。人工智能在人

們的生產(chǎn)生活中應(yīng)用得越來越普遍，如智能移動終端里面的各種應(yīng)用軟件，包

括同聲傳譯、智能搜索、遠程監(jiān)控等。

通過學(xué)習(xí)和了解人工智能的起源和發(fā)展，了解人工智能的定義，進而了

任務(wù)分析解人工智能的應(yīng)用和發(fā)展趨勢，為將來進一步學(xué)習(xí)和從事人工智能相關(guān)專業(yè)奠

定基礎(chǔ)。

了解機器人的發(fā)展和應(yīng)用

知識目標過程考核：學(xué)

熟悉機器人基本技術(shù)

習(xí)知識掌握技能

了解人工智能的定義考情況(20%)；小組

教學(xué)能力目標了解人工智能工作原理核協(xié)作搜索信息、積

目標了解人工智能的應(yīng)用方極參與討論與分

式享任務(wù)成果(50%)

素養(yǎng)目標建立制造與開發(fā)機器人三項基本原則的意識終結(jié)考核：自

我總結(jié)評價(30%)

教學(xué)為每位學(xué)生的計算機配置如下

環(huán)境軟件環(huán)境---MicrosoftWindows10

2.教學(xué)設(shè)計實施

教學(xué)組織教學(xué)方資源與時間

教師行動學(xué)生行動

內(nèi)容方式法媒介/min

導(dǎo)入任務(wù)情景分析工作任務(wù)

案例分析

場景1描述了跳繩

打卡的場景，場景2描述

了百度地圖導(dǎo)航應(yīng)用場

景，任務(wù)情景里小華坐上

無人駕駛汽車，手機遠程聯(lián)系日常學(xué)習(xí)和生活，分組搜

任務(wù)控制家電設(shè)備等場景，這先集中引導(dǎo)投影

集并討論問題記錄討論結(jié)果上傳5

提出后獨立啟發(fā)視頻

些場景都是人工智能的學(xué)習(xí)平臺

應(yīng)用場景。

那么隨著科技的發(fā)

展，怎么樣的應(yīng)用場景才

是具備人工智能的，到底

什么叫人工智能，怎么定

義，人工智能的起源和發(fā)

展又是怎樣的？

引導(dǎo)

分組啟發(fā)

引導(dǎo)學(xué)生共同探索人分組協(xié)作，搜集人工智能的概投影

討論5

工智能的定義和發(fā)展歷程念和發(fā)展歷程屏幕

講授

引導(dǎo)

聯(lián)系日常學(xué)習(xí)和生活，分組搜

分組啟發(fā)

討論：工智能技術(shù)發(fā)集并討論問題記錄討論結(jié)果上傳投影

討論5

知識講展的最新趨勢及其應(yīng)用。學(xué)習(xí)平臺屏幕

授與學(xué)講授

生

場景的跳繩打卡

討論1

的場景，采用阿里人工智

能深度學(xué)習(xí)算法技術(shù)，通

引導(dǎo)

過手機攝像頭來捕捉人

分組啟發(fā)

體擺動幅度、識別動作要分組協(xié)作，搜集人工智能的知投影

討論1()

點，對跳繩完成數(shù)量、卡識領(lǐng)域和工作原理屏幕

路里消耗量等數(shù)據(jù)進行

講授

自動統(tǒng)計。類似的應(yīng)用場

景還有作業(yè)自動批改、文

字符號識別等應(yīng)用。

場景2描述了百度

地圖導(dǎo)航應(yīng)用場景，導(dǎo)航

通過定位人的位置信息，

乘坐交通工具等條件，為

用戶推薦最適合的線路。

任務(wù)情景里面的自動駕

駛、人臉識別都具有人工

智能的智能特點。

從以上應(yīng)用場景可

以看出，人工智能需要學(xué)

習(xí)能力、數(shù)據(jù)處理能力

等，那么人工智能的工作

原理是什么？

分組討論人工智能

聯(lián)系日常學(xué)習(xí)和生活，分組搜搜集

在生活中的應(yīng)用。說一說

學(xué)生集并討論問題記錄討論結(jié)果上傳信息

導(dǎo)航軟件是如何讓出行計算機10

討論學(xué)習(xí)平臺分享

更便捷的。

成果

根據(jù)先期觀察記錄，計算機

自主

對學(xué)生的分組討論情況傾聽點評集中和投影

學(xué)習(xí)

總結(jié)進行初步點評屏幕

5

評價對本次課的重點及相互評計算機

傾聽總結(jié)，對自己的整個工作先集中

要點進行總結(jié)，講授評價價自我和投影

任務(wù)的完成過程進行總結(jié)后獨立

標準評價屏幕

3.教學(xué)實施過程

________________________________任務(wù)提出（10min）

任務(wù)情境導(dǎo)入

人工智能的發(fā)展讓人類逐漸擺脫重復(fù)煩瑣和低效的工作，人工智能的相關(guān)技術(shù)越來越多地

應(yīng)用在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)等領(lǐng)域，正在改變甚至顛覆人們的日常生活。那么到底什么是人工

智能？人工智能具體有哪些方面的應(yīng)用？人工智能對人類社會未來的發(fā)展有哪些影響？下面將

帶著這些問題來了解人工智能。

任務(wù)分析

小華約的無人駕駛汽車在北京部分地區(qū)開始布局，百度地圖及Apollo官網(wǎng)上可以預(yù)約體

驗Robotaxi自動駕駛出租車，智能移動終端遠程開空調(diào)等電氣設(shè)備也早已運用，越來越多的人

家里開始安裝智能家居系統(tǒng)。人工智能在人們的生產(chǎn)生活中應(yīng)用得越來越普遍，如智能移動終

端里面的各種應(yīng)用軟件，包括同聲傳譯、智能搜索、遠程監(jiān)控等。

通過學(xué)習(xí)和了解人工智能的起源和發(fā)展，了解人工智能的定義，進而了解人工智能的應(yīng)用

和發(fā)展趨勢，為將來進一步學(xué)習(xí)和從事人工智能相關(guān)專業(yè)奠定基礎(chǔ)。

知識講授與操作演示（10min）

一、了解人工智能的定義

場景1描述了跳繩打卡的場景，場景2描述了百度地圖導(dǎo)航應(yīng)用場景，任務(wù)情景里小華坐

上無人駕駛汽車，手機遠程控制家電設(shè)備等場景，這些場景都是人工智能的應(yīng)用場景。

那么隨著科技的發(fā)展，怎么樣的應(yīng)用場景才是具備人工智能的，到底什么叫人工智能，怎

么定義，人工智能的起源和發(fā)展又是怎樣的？

1.人工智能的發(fā)展史

人工智能的發(fā)展并不是一帆風(fēng)順的，也曾因計算機計算能力的限制無法模仿人腦的思考及

與實際需求的差距過遠而走入低谷。但是隨著硬件和軟件的發(fā)展，計算機的運算能力以指數(shù)級

增長；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)蓬勃興起，確保計算機已經(jīng)具備了足夠的條件來運行一些要求更高的人工智能

軟件；價格的不斷降低及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，使得許多原來無法完成的工作現(xiàn)在已經(jīng)能夠?qū)?/p>

現(xiàn)，現(xiàn)在的人工智能具備了更多現(xiàn)實應(yīng)用的基礎(chǔ)。

人工智能定義

人工智能（ArtificialIntelligence）,英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸

和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)。

人工智能是計算機科學(xué)的一個分支，它企圖了解智能的實質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類

智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機器，來模擬人的某些思維過程和智能行為。該領(lǐng)域的研究包

括機器人、語音識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等，涉及計算機科學(xué)、心理學(xué)、哲

學(xué)和語言學(xué)等學(xué)科，可以說幾乎包含了自然科學(xué)和社會科學(xué)的所有學(xué)科，其范圍己遠遠超出了

計算機科學(xué)的范疇。人工智能技術(shù)本質(zhì)上是以數(shù)學(xué)算法為核心，輔以計算機技術(shù)來模擬人的智

能行為的技術(shù)。

了解人工智能工作原理

場景1的跳繩打卡的場景，采用阿里人工智能深度學(xué)習(xí)算法技術(shù)，通過手機攝像頭來捕捉

人體擺動幅度、識別動作要點，對跳繩完成數(shù)量、卡路里消耗量等數(shù)據(jù)進行自動統(tǒng)計。類似的

應(yīng)用場景還有作業(yè)自動批改、文字符號識別等應(yīng)用。場景2描述了百度地圖導(dǎo)航應(yīng)用場景，導(dǎo)

航通過定位人的位置信息，乘坐交通工具等條件，為用戶推薦最適合的線路。任務(wù)情景里面的

自動駕駛、人臉識別都具有人工智能的智能特點。

從以上應(yīng)用場景可以看出，人工智能需要學(xué)習(xí)能力、數(shù)據(jù)處理能力等，那么人工智能的工

作原理是什么。

1.人工智能的知識領(lǐng)域

雖然可以根據(jù)人的智能來定義“人工”的智能，但是關(guān)于“人工智能”的研究其實是關(guān)于

人本身智能的研究，或者是關(guān)于其他智能生物或系統(tǒng)的研究。人工智能是計算機科學(xué)的一個分

支，但是它屬于一種交叉學(xué)科，從事這項工作的人需要懂得計算機知識、心理學(xué)和哲學(xué)等。

當前人工智能涵蓋很多大的學(xué)科，可以歸納為六個方面的知識領(lǐng)域。

①計算機視覺（模式識別、圖像處理等）。

②自然語言理解與交流（語音識別、合成等）。

③認知與推理（各種物理和社會常識等）。

④機器人（機械、控制、設(shè)計、運動規(guī)劃、任務(wù)規(guī)劃等）。

⑤博弈與倫理（多代理人交互、對抗與合作，機器人與社會融合等）。

⑥機器學(xué)習(xí)（各種統(tǒng)計的建模、分析工具和計算的方法）。

2.人工智能的工作原理

蘋果手機的語音助手Siri可以實現(xiàn)打電話、查看天氣等功能；目前流行的美顏相機App

能自動美化出更漂亮的照片；逛京東、淘寶，網(wǎng)頁里會有一項顯示內(nèi)容是“猜你喜歡”；新聞客

戶端一今日頭條App,會根據(jù)你的日常喜好推送不同的新聞……，這些功能背后的核心就是機

器學(xué)習(xí)。機器學(xué)習(xí)是人工智能最重要的組成部分，特別是深度學(xué)習(xí)是人工智能最重要的核心。

了解人工智能的應(yīng)用

人工智能在人們的日常生活中最多的應(yīng)用是智能設(shè)備。以手機為例，以前的手機只能打電

話、發(fā)短信，其他功能很少。后來手機可以拍照，可以聽歌，可以上網(wǎng)，可以與其他設(shè)備聯(lián)網(wǎng)

從而實現(xiàn)各種應(yīng)用。人工智能引入手機之后，手機成為沒有胳膊、腿的機器人。AI可以像人的

眼睛一樣，看到這個世界，未來智能手機將會極大地改變?nèi)祟惿?。從目前來看，AI技術(shù)在手

機上的應(yīng)用大致可以分為3類：人機交互、人臉識別、拍照美化。

完成工作任務(wù)（15min）

①隨著科技的發(fā)展，怎么樣的應(yīng)用場景才是具備人工智能的，到底什么叫人工智能，怎

么定義，人工智能的起源和發(fā)展又是怎樣的？

②討論：工智能技術(shù)發(fā)展的最新趨勢及其應(yīng)用。

③分組討論人工智能在生活中的應(yīng)用。說一說導(dǎo)航軟件是如何讓出行更便捷的。

總結(jié)評價與提高（10min）

【總結(jié)評價】

①教師依據(jù)學(xué)生討論交流及完成工作過程中的行動記錄，挑選出具有代表性的幾個小組

的結(jié)論匯總在平臺中，隨機抽取幾個學(xué)生對其進行點評，說出好的與不足之處

②教師總結(jié)各組的討論結(jié)果，點評在討論和分享過程中表現(xiàn)出色的小組和個人，對于討

論結(jié)果進行正向引導(dǎo)，提升學(xué)生學(xué)習(xí)信息技術(shù)課程的興趣。

③學(xué)生對自己完成的工作進行總結(jié)與反思，主要總結(jié)自己在小組討論與自己完成工作任

務(wù)過程中的收獲

④最后教師給出本次課的學(xué)習(xí)成績。評分依據(jù)——過程考核：學(xué)習(xí)知識掌握技能情況（20%）,

分組協(xié)作討論并展示情況（50%）；終結(jié)考核：自我總結(jié)評價（30%）

第5章程序設(shè)計入門教案

任務(wù)1了解程序設(shè)計理念教案

1.教學(xué)設(shè)計方案

教學(xué)單元名稱任務(wù)1了解程序設(shè)計理念課時1學(xué)時

第5章程序設(shè)計入門

所屬章節(jié)

任務(wù)1了解程序設(shè)計理念

情景1：在開始之前，讓我們先來玩一個游戲一盲人指路。請同學(xué)兩兩組

隊，其中一人需戴上眼罩扮演盲人，另外一人需用語言指揮同伴繞過障礙物到

達終點。比比看哪支隊伍最先到達終點。

任務(wù)描述

情景2：數(shù)學(xué)課上，老師講解概率的含義，為了讓同學(xué)們更好地理解，老

師拿出了一枚硬幣，讓同學(xué)們拋1()()次這枚硬幣，并記錄下每次硬幣落地后的

正反面，然后統(tǒng)計出100次中拋出正面的概率。小華心想：拋100次硬幣太費

時，聽說計算機是個運算速度特別快的家伙，它可以幫忙“拋”硬幣嗎？

情景1：在“盲人指路”的游戲中，負責(zé)指路的同學(xué)所發(fā)出的一系列指令

就是一個“程序”，比如“前進”“左轉(zhuǎn)”“右轉(zhuǎn)”“?！钡?，這些指令所組成的

序列最終讓“盲人”同學(xué)順利到達終點。通過“盲人指路”的游戲，模擬了一

個最簡單的“程序計算機程序設(shè)計就是讓計算機按照一定步驟去解決某個

問題或者完成某項任務(wù)。

任務(wù)分析

情景2：計算機自誕生之日起就是以其超強的''計算”能力而著稱。我國

自主研制的神威?太湖之光超級計算機中安裝了40960個“申威26010”眾核

處理器，每秒能運行九億億次。所以，即使讓計算機“拋”1000次硬幣，它

也可以在不到1秒的時間內(nèi)完成。不過，如何讓計算機完成“拋”硬幣的過程

呢？我們需要先利用計算思維，將現(xiàn)實生活中的問題轉(zhuǎn)化成計算機所能處理的

形式，然后設(shè)計算法并編寫程序來實現(xiàn)。

知識目標認識程序設(shè)計考過程考核：學(xué)

教學(xué)④了解程序設(shè)計基礎(chǔ)知識核習(xí)知識掌握技能

方

目標能力目標⑤了解常見的程序設(shè)計語言情況(20%)；小組

⑥理解用程序設(shè)計解決問題的邏輯思維理念式協(xié)作搜索信息、積

極參與討論與分

享任務(wù)成果（50%）

素養(yǎng)目標降低對工作的畏難情緒。初步形成計算思維。

終結(jié)考核：自

我總結(jié)評價（30%）

教學(xué)為每位學(xué)生的計算機配置如下

環(huán)境軟件環(huán)境---MicrosoftWindows10

2.教學(xué)設(shè)計實施

教學(xué)組織教學(xué)方資源與時間

教師行動學(xué)生行動

內(nèi)容方式法媒介/min

導(dǎo)入任務(wù)情景分析工作任務(wù)

在開始之前，讓我們

先來玩一個游戲一盲人指

路。請同學(xué)兩兩組隊，其中

任務(wù)引導(dǎo)投影

一人需戴上眼罩扮演盲人，思考程序是如何一步步完成集中10

提出啟發(fā)視頻

另外一人需用語言指揮同任務(wù)的。

伴繞過障礙物到達終點。比

比看哪支隊伍最先到達終

點。

引導(dǎo)學(xué)生共同探索程

序設(shè)計基礎(chǔ)知識，了解什分組協(xié)作，搜集什么是指令和

么是指令和程序，程序是程序。

分組引導(dǎo)

如何設(shè)計出的。

知識講協(xié)作啟發(fā)

引導(dǎo)學(xué)生共同搜集分組協(xié)作，搜集常見的程序設(shè)投影

授與操10

常見的程序設(shè)計語言計語言。屏幕

作演示集中

教師演示使用

展示講授

python編寫拋硬幣，引導(dǎo)認真觀看學(xué)習(xí)老師操作演示

學(xué)生理解用程序解決問并記錄操作過程。

題的邏輯思維理念

什么是程序員思維？

常見的高級程序設(shè)計語言有哪分組搜集

學(xué)生

巡視檢查、記錄、傾些。討論信息

練習(xí)

聽學(xué)生的討論結(jié)果并點常見的高級程序設(shè)計語言的適分享計算機10

與

評用范圍。展示成果

討論

在“拋硬幣”學(xué)習(xí)概率的活動評價

中，每次拋硬幣，硬幣落地后有哪

幾種狀態(tài)？在計算機中如何表示

硬幣的狀態(tài)？如何體現(xiàn)“拋硬幣”

的隨機性？

完成工提煉關(guān)

巡視檢查、記錄記錄討論結(jié)果獨立計算機

作任務(wù)鍵信息

上傳學(xué)習(xí)平臺

根據(jù)先期觀察記錄，計算機

自主

對學(xué)生的分組討論情況傾聽點評集中和投影

學(xué)習(xí)

總結(jié)進行初步點評屏幕

15

評價對本次課的重點及相互評計算機

傾聽總結(jié)，對自己的整個工作先集中

要點進行總結(jié)，講授評價價自我和投影

任務(wù)的完成過程進行總結(jié)后獨立

標準評價屏幕

3.教學(xué)實施過程

____________________________________任務(wù)提出(10min)

課堂情境引入：

情景1：在開始之前，讓我們先來玩一個游戲一盲人指路。請同學(xué)兩兩組隊，其中一人需

戴上眼罩扮演盲人，另外一人需用語言指揮同伴繞過障礙物到達終點。比比看哪支隊伍最先到

達終點。

情景2：數(shù)學(xué)課上，老師講解概率的含義，為了讓同學(xué)們更好地理解，老師拿出了一枚硬

幣，讓同學(xué)們拋100次這枚硬幣，并記錄下每次硬幣落地后的正反面，然后統(tǒng)計出100次中拋

出正面的概率。小華心想：拋100次硬幣太費時，聽說計算機是個運算速度特別快的家伙，它

可以幫忙“拋”硬幣嗎？

任務(wù)分析：

情景1：在“盲人指路”的游戲中，負責(zé)指路的同學(xué)所發(fā)出的一系列指令就是一個“程序”,

比如“前進”“左轉(zhuǎn)”“右轉(zhuǎn)”“?！钡?，這些指令所組成的序列最終讓“盲人”同學(xué)順利到達終

點。通過“盲人指路”的游戲，模擬了一個最簡單的“程序”。計算機程序設(shè)計就是讓計算機按

照一定步驟去解決某個問題或者完成某項任務(wù)。

情景2：計算機自誕生之日起就是以其超強的“計算”能力而著稱。我國自主研制的神威?太

湖之光超級計算機中安裝了40960個“申威26010”眾核處理器，每秒能運行九億億次。所以，

即使讓計算機“拋”1000次硬幣，它也可以在不到1秒的時間內(nèi)完成。不過，如何讓計算機完

成“拋”硬幣的過程呢？我們需要先利用計算思維，將現(xiàn)實生活中的問題轉(zhuǎn)化成計算機所能處

理的形式，然后設(shè)計算法并編寫程序來實現(xiàn)。

知識講授與操作演示(10min)

一、了解程序設(shè)計基礎(chǔ)知識

1.指令和程序

指令(Instruction)是給計算機下達的一個基本命令，它是一條語句或代碼。例如“在輸出窗口打

EptHhelloworld!"是一條指令；”計算2()除以4的商”也是一條指令。

程序(Program)是為實現(xiàn)特定目標的一條或多條編程指令序列的集合。在“盲人指路”游戲中，

指揮'‘盲人”從起點到終點所發(fā)出的一系列指令序列(例如:前進2步-左轉(zhuǎn)-前進3步-右轉(zhuǎn)-前進1步……)

是一個程序；拋硬幣并計算拋出正面的次數(shù)占比的過程也是一個程序。

事實上，生活中很多事情都有程序：一份菜譜里記錄著這道菜的制作程序；一本