电子工业版信息科技九年级上册2-4 机器学习 教案.docVIP

信息技术 2.4 机器学习 课题 机器学习 单元 第二单元 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须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：能够了解机器学习的基本概念、原理和技术，并理解其在现实世界中的应用。 2、计算思维：能够利用机器学习方法来分析和处理大规模的数据集，从中发现模式和趋势。 3、数字化学习与创新：能够使用机器学习软件和编程工具来探索和实验不同的算法和数据集。 4、信息社会责任：能够认识到机器学习系统可能存在的偏见和歧视，并采取相应的措施来减轻其影响。 重点 一、体验机器学习 二、认识机器学习的方式 三、机器学习对人们生活的影响 难点 1、机器学习对人们生活的影响 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 导入新课 1、马宁逛商场时，智能机器人走到他身边，问他想去几层，想买什么，还会和他闲聊，马宁既好奇，又兴奋。智能机器人能与人们交流对话，智能翻译机能进行不同语言的翻译，计算机程序能战胜九段围棋高手，这些成果都得益于计算机具备了学习能力。 2、人们将能让计算机自主学习的技术称为机器学习。通过机器学习，计算机能模拟人类的学习活动，从数据中获得知识，并能对事物进行预测和判断。机器学习是人工智能领域的核心技术，是使计算机具有智能的重要途径，其应用遍及人工智能的各个领域。 观看视频了解生活中的机器学习。 帮助学生理解人工智能机器学习的含义打开课堂 讲授新课 一、活动1：体验机器学习 0.AI可以基于车辆的属性精准识别车辆的品牌、车型、车系等信息。让我们来体验一下吧! 1、请你打开人工智能平台，体验 AI识车 2、拍摄或导入图片，试一试 AI能否识别这些车辆信息 3、请你谈一谈体验后的感受，你认为 AI识别车辆信息可以应用在生活中的哪些场景 助力知识 人类智慧的形成离不开学习，比如我们挑选一个成熟的好西瓜时，往往基于我们原来吃西瓜的经验，根据西瓜的色泽、根蒂、被拍打时的声音来进行判断。机器的智能同样离不开学习，如果把预测一个西瓜的成熟度的任务交给机器，让机器通过学习能够根据西瓜的属性(色泽、根蒂、被拍打时的声音)来进行判断，从而给出建议，就可以说机器能够完成挑选西瓜这一特定的任务。计算机实现这一决策的过程就是机器学习 人们遇到问题时，会依据这个问题所涉及的知识或者在以往类似的处理经验中选择最佳方式。这种通过思考，归纳经验，得出一定的规律，并寻找解决问题路径的做法，无疑是人类智慧的体现 机器学习的目的是把人类思考和归纳经验的过程转换为机器通过对数据的处理计算得出问题解决模型的过程。机器通过分析大量的训练数据提取训练数据的特征，建立解决问题的模型，然后经过更多数据的验证,不断修正模型，最终得出问题解决模型，获得解决问题的智能。人类学习过程与计算机学习过程的对比如图 所示 人和机器通过学习都能产生知识，但一个产生于人的大脑，而另一个则产生于机器 二、活动2 认识机器学习的方式 1、随着大数据的发展和计算机性能的不断提升，机器学习已经广泛应用于数据挖掘、有哪些信誉好的足球投注网站引擎、电子商务、自动驾驶、天气预测、医学诊断等众多领域。应用领域不同，机器学习的方式也不同，人们通常将机器学习的方式分为四大类:监督学习、非监督学习、半监督学习和强化学习。 2、查阅相关资料，讨论不同应用场景中的机器学习主要运用了哪种方式实现了什么功能.并且填入下列表中 助力知识---监督学习 当孩子开始认识事物时，父母给他一些苹果和橘子(目标值)，并告诉他苹果是什么样的，有哪些特征(特征值)，橘子是什么样的，有哪些特征(特征值)。经过父母的不断介绍，这个孩子知道了苹果和橘子的区别，如果孩子在看到苹果和橘子时做出错误的判断,父母就会指出错误的原因(人工干预)。经过不断地学习，再见到苹果和橘子时，孩子立即就可以做出正确的判断。孩子逐渐认识事物的过程就属于监督学习、 监督学习是针对有标记数据的机器学习，要求学习的数据有明确的标签。机器先基于这些有标记的数据建立合适的模型，再选择合适的算法对模型进行训练，通过训练总结出自己的判断方法，当收到“新的问题”时,可以给出较好的判断结果。监督学习的学习与应用过程如图 所示 监督学习需要人工标记数据，因此需要大量的人工成本，但同时也使模型具有较高的准确性。监督学习除了可以应用于垃圾邮件过滤，还