人工智能初步《 智能之力赋能之术》高中大单元整体教学设计2024.docx

注意：该文档为word正版可修改，请勿下载pdf盗版

高中信息技术选择性必修4人工智能初步《第三章智能之力:赋能之术》大单元整体教学设计

一、内容分析与整合

（一）教学内容分析

本单元的教学内容选自浙教版高中信息技术选择性必修4《人工智能初步》的第三章《智能之力：赋能之术》。该章节详细阐述了人工智能技术在数据处理与分析中的三大核心应用：知识挖掘、模式识别以及创意智能。通过本章的学习，学生不仅能够理解人工智能的基本概念和技术原理，还能掌握人工智能在实际生活中的应用方法，提升对人工智能技术的认知与应用能力。

知识挖掘：本节主要介绍了数据挖掘的基本概念、流程以及常用方法，如K-means聚类、关联挖掘等。学生将了解如何从海量数据中提取有价值的信息和知识，并学习应用这些知识和信息来指导决策和管理。

模式识别：本节详细讲解了模式识别的基本原理和方法，包括基于手工规则、数据建模以及深度学习等技术的模式检测方法。学生将学习如何从数据中学习特定类别的共有模式，并利用这些模式进行分类和识别，如人脸识别、语音识别等。

创意智能：本节探讨了创意智能的概念和实现方法，特别是生成对抗网络（GAN）在数据合成中的应用。学生将了解生成模型的基本原理，学习如何利用生成对抗网络等技术合成新的数据，如图像生成、音乐创作等。

（二）单元内容分析

本单元的教学内容紧密围绕人工智能在数据处理与分析中的应用展开，旨在培养学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新能力以及信息社会责任。具体内容分析如下：

信息意识：通过知识挖掘的学习，学生将增强对信息的敏感度和价值判断力，学会从海量数据中提取有用信息，为决策提供支持。模式识别和创意智能的学习将帮助学生理解信息技术在数据处理与分析中的重要性，形成对信息技术的积极态度。

计算思维：本单元的教学内容强调计算机科学领域的思想方法在信息处理中的应用。学生将通过学习数据挖掘、模式识别和创意智能等技术，掌握抽象、建模、算法设计等计算思维的核心要素，提升问题解决能力。

数字化学习与创新：通过本章的学习，学生将掌握数字化学习资源和工具的使用方法，学会利用信息技术进行自主学习和协作学习。创意智能的学习将激发学生的创新思维，鼓励他们利用所学知识进行创造性实践。

信息社会责任：在学习人工智能技术的同时，学生将了解信息技术应用中的伦理道德和社会责任问题。他们将学会在信息技术应用过程中遵守法律法规和伦理准则，积极维护信息安全和公共利益。

（三）单元内容整合

本单元的教学内容以人工智能在数据处理与分析中的应用为主线，将知识挖掘、模式识别和创意智能三大核心内容有机整合在一起。通过理论讲解、案例分析、实践操作等多种教学方式，引导学生深入理解人工智能技术的原理和应用方法，提升他们的信息素养和综合能力。

在教学过程中，我们将注重理论与实践相结合，通过设计丰富的实践活动和项目任务，让学生在实践中掌握所学知识，提升问题解决能力和创新能力。我们还将关注学生的学习过程和体验，及时反馈学习成果，激发他们的学习兴趣和积极性。

二、《普通高中信息技术课程标准（2017年版2020年修订）》分解

（一）信息意识

能够根据解决问题的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息：

在知识挖掘部分，学生将学习如何根据需求从海量数据中提取有价值的信息和知识，为决策提供支持。

在模式识别和创意智能部分，学生将学会利用信息技术手段对信息进行加工处理和分析，以满足不同问题的需求。

敏锐感觉到信息的变化，分析数据中所承载的信息，采用有效策略对信息来源的可靠性、内容的准确性、指向的目的性作出合理判断：

在学习数据挖掘技术时，学生将了解数据预处理的重要性，学会对原始数据进行清洗、转换和规约，以提高数据质量和分析结果的准确性。

在模式识别和创意智能的应用中，学生将学会对识别结果和合成数据进行评估和分析，判断其可靠性和准确性。

对信息可能产生的影响进行预期分析，为解决问题提供参考：

通过学习知识挖掘技术，学生将能够利用挖掘到的知识和信息来指导决策和管理，提高问题解决效率。

在模式识别和创意智能的学习中，学生将学会利用识别结果和合成数据来优化和创新解决方案，为实际问题提供有效参考。

（二）计算思维

在信息活动中，能够采用计算机科学领域的思想方法界定问题、抽象特征、建立结构模型、合理组织数据：

在知识挖掘部分，学生将学习如何对数据进行聚类分析和关联挖掘，以发现数据中的隐含模式和知识。

在模式识别部分，学生将学会利用手工规则、数据建模和深度学习等方法对数据进行抽象和建模，以实现准确的分类和识别。

在创意智能部分，学生将了解生成模型的基本原理和方法，学会利用生成对抗网络等技术对数据进行合成和创新。

通过判断、分析与综合各种信息资源，运用合理的算法形成解决问题的方案：

在学习数据挖掘技术时，学生将掌握