第2单元第10课《人工智能畅想》教案浙教版信息科技九年级.doc

信息技术第10课人工智能畅想

课题

人工智能畅想

单元

第二单元

学科

信息技术

年级

九年级

教学

目标

1、信息意识：能够认识到人工智能在生活中的广泛应用，主动关注人工智能领域的新动态和发展趋势。

2、计算思维：能够理解人工智能中的基本算法和逻辑，如机器学习中的分类算法、回归算法等。

3、数字化学习与创新：能够熟练使用各种数字化工具和平台来学习人工智能知识，如在线课程平台、人工智能编程软件等。

4、信息社会责任：能够认识到人工智能带来的伦理和社会问题，如隐私保护、算法偏见等。

重点

一、场景应用畅想

二、系统架构设计

三、智能检测产品设计

难点

1、系统架构设计

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

通过对智能环保系统的使用场景畅想、系统架构设计以及产品方案规划，能综合运用信息科技、数学、物理、化学、生物学等学科知识进行跨学科思考;通过对人工智能未来发展的畅想，进一步体会人工智能应用对社会发展的影响，形成综合思维与创新意识。

探究：

1、你熟悉的生态环境保护工作有何不足?人工智能是否可以助力智能环境监测和管理?

2、要设计一个智能系统，你觉得需要哪些学科的知识和技能?

人工智能技术快速发展，数据和算力资源日益丰富，应用场景不断拓新，为开展人工智能场景创新奠定了坚实基础。生态环境保护既是发展问题，也是民生问题。随着云计算、大数据、人工智能等技术的不断发展人们迫切需要利用新技术破解生态环境保护难题，助力改善生态环境质量。

智慧环保将互联互通、协调一致的理念与生态环境多元感知技术和人工智能技术相结合，实现治理工具智能化和治理决策科学化，搭建“智慧环保系统”，提升环境管理精细化与智慧化水平。

全班同学分成若干小组，组内明确分工，协同工作，包括资料搜集、应用畅想、方案策划和创意表达等。头脑风暴阶段可体验在线会议，使用思维导图在线协同。

通过老师讲解和学生之间的相互讨论智能环保系统的使用场景畅想。

帮助学生理解如何安全并正确地了解人工智能的使用场景。

讲授新课

一、场景应用畅想

智能环保系统构建起生态环境“大监测”，通过环境实时感知监测监控系统。

1.大气环境管理。采集各类大气检测数据、视频数据，实现对空气质量、挥发性有机物、颗粒物、餐饮油烟、扬尘等的全面监测监管。通过多源数据的交互应用，发现影响大气环境质量的污染源头，提升区域大气环境监管水平。

2.水环境管理。对地表水、地下水和城市黑臭水体等水质监测，明确水质变化情况。可利用遥感遥测技术，主动识别海洋污染，研判水质情况及变化趋势。

3.污染源管理。对排污企业进行监管，使用无人机、卫星航拍、高空视频监控等手段，实现全方位物联监控和多维度精准预警。

亲身体验

通过在线协作平台进行头脑风暴，小组讨论智能环保系统在典型业务场景中应具有的功能及技术手段。

新知拓展

你熟悉的生态环境保护工作有何不足?

目前生态环境保护工作存在公众环保意识有待提高、部分企业环保意识淡薄、环保法律法规执行力度不够、环境监管能力有限、环保政策协调性不足、环保技术研发投入不足、环保产业发展滞后、环保资金短缺、全球环保国际合作机制不完善以及发展中国家环保压力大等不足。

人工智能是否可以助力智能环境监测和管理?

人工智能可以助力智能环境监测和管理。在环境监测方面，可结合智能传感器进行数据分析，利用图像识别技术监测自然环境。在环境管理方面，能进行预测预警、优化资源分配、辅助决策，为环境管理者提供支持。

二、系统架构设计

1.生态环境感知网络

使用传感器、物联网、5G、卫星定位等技术，采集空气、地表水、污染源、辐射等环境信息，对采集的各种环境信息进行智能诊断、分析、预警等，实现覆盖水、气、声、渣、辐射等的一体化生态环境监测传输网。

2.数据资源中心

使用高性能计算分析，对跨地域、跨行业的海量生态环境业务数据进行有效的整合、存储、分析、管理，实现数据全面互联共享，为智慧应用提供数据支撑。

3.智慧应用

通过全面整合的环境数据资源，构建生态环境大屏可视化展示，实时动态反映环境质量状况及变化趋势，对目标未达成的情况进行动态预警并进行影响成因分析。将各类监测报警、分析预警、环保举报等信息统一接入系统，进行智能研判分析，生成相应的环境处置任务事件，对其进行统一管理并实现智能化支持，为环保部门进行环境治理提供决策依据。

4.用户

根据用户的属性(如政府用户、企业用户、个人用户等)分别定制不同的个性化展示内容，提供个人工作台、消息推送等功能。

亲身体验

通过在线协作平台进行头脑风暴，小组讨论针对不同用户可开发的APP名称及具体功能描述。

新知拓展

要设计一个智能系统，你觉得需要哪些学科的知识和技能?