电子工业版信息科技九年级上册3-1直面人工智能的价值与挑战 教案.docVIP

信息技术 3.1直面人工智能的价值与挑战 课题 直面人工智能的价值与挑战 单元 第三单元 学科 信息技术 年级 九年级 教材 分析 信息技术是一门知识性、技能性与创新性相结合的学科。现阶段，信息技术教育的理念已发生了质的飞跃，从单纯的技能训练上升为全面的信息素养的培养。教材以提高全体学生信息素养、养成学生自主学习意识和能力、培养学生数字化创新精神，从生活中发现问题、明确任务、确立目标、分析任务。在探究过程中逐步找到解决问题的方法。实用的小技巧，适时点拨关键操作。旨在帮助学生掌握信息时代生存与发展必需的基础知识和基础技能，养成信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任的核心素养。 教学 目标 1、信息意识：了解人工智能对信息社会发展的作用,具有自主动手解决问题、掌握核心技术的意识。 2、计算思维：通过无人机驾驶的案例分析,理解人工智能，根据学习与生活需要,合理选用人工智能。 3、数字化学习与创新：培养用计算机科学的思维方式和方法来分析和解决问题的能力。 4、信息社会责任：通过学习无人机驾驶技术应用场景,了解人工智能带来的伦理与安全挑战,合理地与人工智能开展互动,增强自我判断意识和责任感。 重点 一、了解无人驾驶技术的巨大价值 二、无人驾驶技术面临的挑战 三、人工智能的应用 难点 1、无人驾驶技术面临的挑战 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 21世纪前，无人驾驶还是危险的代名词。2017年，无人驾驶公交车--阿尔法巴在深圳正式上路，如图所示。随着人工智能和机器学习在计算机视觉、自然语言处理及智能决策领域获得重大突破，无人驾驶已经成为人工智能最具前景的应用之一。本节，我们通过无人驾驶这种典型的人工智能应用，探索人工智能的价值与挑战。 观看视频了解生活中的人工智能应用。 帮助学生了解人工智能的价值和面临的挑战打开课堂。 讲授新课 一、活动1：了解无人驾驶技术的巨大价值 无人驾驶技术的应用领域非常广泛:小到自动清扫地面的扫地机器人大到协助有人机进行战场态势感知的无人机。无人驾驶技术已经应用到人们生活的方方面面。无人驾驶智能设备的硬件系统主要包含五部分:感知模块、自动驾驶计算机、供电模块、信号通信模块、执行和制动模块。总的来说，人工智能可以在环境感知、决策规划、控制执行三个应用场景中为无人驾驶系统提供较为安全、稳定的支持，因而受到越来越多的无人驾驶技术开发者的关注。 现阶段无人驾驶技术的应用还较多地限于低速与限定场景。请同学们自主查阅相关资料，讨论无人驾驶技术目前的相关应用领域，及其产生的社会价值，并将讨论的结果填写在表中。 助力知识—农业 不管是在农业播种阶段、生长阶段，还是在收获阶段，配备无人驾驶技术的各类智能车辆都能发挥巨大作用，从而与智能机器人、植保无人机等新兴科技产品一起，推动传统农业的转型升级和智慧农业的发展。只需在移动终端进行操控，无人驾驶的耕田机(见图)、播种机、除草机、喷洒机等农用机械就能行走在田间地头，在耕、种、管、收等环节实现无人化作业。无人驾驶的农业机械，不仅减少了农民的辛劳而且提高了农业作业的精准性，可有效提高耕作效率。 助力知识—公共交通 因为车速慢、距离短、线路固定、有专用行驶道等特点，公交车具备了无人驾驶的基础条件。无人驾驶公交车能及时对突发状况做出反应，可实现无人驾驶下的行人车辆检测、减速避让、紧急停车、障碍物绕行变道、自动按站停靠等功能。目前，国内已开始无人驾驶在公共交通领域的技术研究和测试，并取得了一定的成果，无人驾驶公交车如图所示。此外，在出租车行业，无人驾驶公交车已可以在部分地段试验运行。 助力知识—环卫 环卫行业属于劳动力密集型行业，正面临着一些难题，如从业人员普遍年龄偏高; 招聘困难; 在马路上工作危险性较高;对一些环卫人员综合素质要求较高，如环卫车司机等。无人驾驶环卫车(见图)通过自主识别环境，规划路线，实现全自动、精细化、高效率的清洁作业，人们只需在电脑上简单操作，规划好工作时间、行驶路线，无人驾驶清洁车便能自动按照要求和计划完成清扫工作，可大幅度减少随机情况的发生，降低人员管理的难度。 助力知识—物流业 借助无人驾驶技术，装卸、运输、收货、仓储等物流工作将逐步实现无人化和机器化，促使物流领域降本增效，推动物流产业革新升级。疫情期间，智能配送车(见图)等无人智能装备在消毒巡查、测温监控、物流配送等领域发挥了关键作用，得到政府和大众的广泛关注。 二、活动2 无人驾驶技术面临的挑战 2018年3月，一辆自动驾驶汽车在美国亚利桑那州与一名正在过马路的行人相撞，行人被送往医院后不治身亡。这不是自动驾驶汽车的首次交通事故，却是导致行人死亡的第一起事故。 在车祸前 5.2 秒，汽车的自动驾驶系统把行人归类为“其他”，认为她是不动的物体，并不妨碍车辆行驶。之后系统对物体