第8單元第2課《智能算法與自主可控》【湘科版】《信息科技》五年級下冊

第8單元第2課智能算法與自主可控（湘科版）五年級下1核心素養(yǎng)目標3新知講解5拓展延伸7板書設計2新知導入4課堂練習6課堂總結課后作業(yè)801核心素養(yǎng)目標信息意識計算思維數(shù)字化學習與創(chuàng)新信息社會責任具有信息社會中的倫理意識和責任感，負責任地使用和開發(fā)技術，以促進公平和可持續(xù)發(fā)展，減少技術應用對社會的負面影響。利用數(shù)字化工具學習掌握人工智能算法，促進數(shù)字化轉型，提高在信息技術環(huán)境下的學習與創(chuàng)新效率。掌握問題分解、抽象思維和算法設計能力，支持自主可控技術的研發(fā)，提升對復雜算法的理解和優(yōu)化能力。具備對信息的敏感性和正確判斷信息價值的能力，提高對數(shù)據(jù)隱私和信息安全的重視，增強對算法的識別和應對能力。02新知導入活動背景

人工智能的核心之一是算法。人們不斷開發(fā)更有效的算法，獲取更多數(shù)據(jù)，提升算力，為計算機提供更好的學習方法和路徑，實現(xiàn)更強大、更便利的人工智能應用，讓人類社會變得更智慧。02新知導入活動目標1、初步了解人工智能算法。2、初步認識人工智能算法自主可控的重要性。02新知導入03新知講解一、人工智能算法數(shù)據(jù)、算法和算力是拉動人工智能發(fā)展的“三駕馬車”。03新知講解

如果用人進行類比,算力是大腦,數(shù)據(jù)是知識,算法是學習和思維方法三者共同形成了人類智慧的基礎。03新知講解

常見的人工智能算法有監(jiān)督學習、無監(jiān)督學習與強化學習等。監(jiān)督學習算法訓練計算機從人類已有經驗中學習規(guī)律，類似父母向孩子展示不同顏色、大小乃至種類的蘋果，教會孩子認識“未曾見過”的蘋果。信息鏈接03新知講解

無監(jiān)督學習算法不需要提供已有經驗，計算機自我訓練從已有數(shù)據(jù)中提取特征，類似讓孩子根據(jù)自己的喜好對物品進行分類，無須任何類型的外部千預。信息鏈接03新知講解

強化學習算法是最接近人類決策過程的算法，類似讓一個智能體無限快速地感知世界，并通過自身失敗或者成功的經驗，優(yōu)化自身的決策過程。信息鏈接03新知講解

傳統(tǒng)算法的目標是解決特定問題，輸入的數(shù)據(jù)會根據(jù)算法中描述的步驟（代碼）得到確定的輸出。人工智能算法會不斷學習，改變自己，輸出的結果往往是人們事先無法預計的。信息鏈接03新知講解

利用人工智能機器識別算法，實現(xiàn)簡單的圖像識別。步驟1：運行編程軟件，選擇“實時模式”，單擊“擴展”，在“網絡服務”選擇“圖像識別”。探究實踐03新知講解步驟2：在老師的幫助下，設置圖像識別獨立賬戶的API。探究實踐03新知講解步驟3：編寫圖像識別參考程序。步驟4：運行程序，檢查是否能準確識別出圖像。注意：AI圖像識別模塊是已經訓練好的模型，因此無須事先進行訓練直接開啟識別即可。探究實踐03新知講解AlphaGoZero圍棋程序采用了強化學習算法，可以不依靠人類經驗進行“自我訓練”。它能根據(jù)圍棋的基本規(guī)則，從空白狀態(tài)學起，在無任何人類輸入的條件下，迅速自學圍棋，創(chuàng)新圍棋下法，提高技術水平，戰(zhàn)勝人類頂級棋手。信息鏈接03新知講解就下列問題展開討論：1、人工智能會超過人類的智慧嗎？2、未來人工智能的發(fā)展會危害人類嗎？開動腦筋如果人們用機器人做壞事，比如打仗，就會很危險。如果機器人做了很多我們的工作，人們可能會失去工作。如果機器人不夠安全，可能會做出意想不到的事情，傷害到我們。機器人可以記住很多事情和做很復雜的計算，比人類快。機器人可以很快學會新東西，在有些事情上做得很好。雖然機器人很聰明，但它們沒有我們的創(chuàng)造力和感情。03新知講解二、自主可控的重要性

作為一種新興技術，沒有哪種技術像人工智能這樣正深刻地改變著世界和人類社會。因此，我國從戰(zhàn)略高度出發(fā)，非常重視人工智能的安全和自主可控問題，要求確保人工智能“一安兩可”，即安全、可靠、可控。03新知講解

發(fā)展自主可控的人工智能技術對于國家安全、經濟發(fā)展和技術創(chuàng)新具有重要意義。通過自主研發(fā)和掌控核心技術，能夠降低對外依賴，提升國家競爭力，保障信息安全，促進產業(yè)升級。同時，自主可控的人工智能技術還能推動科技創(chuàng)新，引領未來發(fā)展潮流。03新知講解實現(xiàn)人工智能算法自主可控的關鍵主要包括以下幾點：03新知講解

我們作為國家未來的接班人，更要努力學習，為我國人工智能技術實現(xiàn)自主可控添磚加瓦，讓新一代人工智能技術更好地造福人類。04課堂練習一、選擇題1、人工智能發(fā)展的“三駕馬車”不包括以下哪項？A.數(shù)據(jù)B.算法C.算力D.電力?2、哪種算法讓計算機自己從數(shù)據(jù)中找規(guī)律，不需要人類經驗？A.監(jiān)督學習B.無監(jiān)督學習C.強化學習D.傳統(tǒng)算法?3、自主可控的人工智能技術對國家安全的作用是什么？A.保障信息安全B.提高游戲體驗C.增加進口依賴D.減少科技創(chuàng)新DBA04課堂練習4、AlphaGoZero圍棋程序主要使用了哪種算法？A.監(jiān)督學習B.無監(jiān)督學習C.強化學習D.傳統(tǒng)算法?5、發(fā)展自主可控的人工智能技術是為了什么？A.完全依賴外國技術B.減少對外國技術的依賴C.降低國家競爭力D.阻礙產業(yè)升級二、判斷題1、人工智能算法不需要數(shù)據(jù)，僅靠算力就能運行。（）C×B04課堂練習三、操作題小組討論會??

任務：討論“如果我國沒有自主可控的人工智能技術，可能會遇到什么問題？”并記錄3條觀點。數(shù)據(jù)安全風險：依賴外部技術可能導致數(shù)據(jù)泄露和信息安全隱患。受制于人：關鍵技術依賴國外供應商，可能導致技術封鎖和限制。創(chuàng)新受阻：缺乏自主研發(fā)能力，限制本土產業(yè)發(fā)展和科技競爭力。05拓展延伸國產技術人工智能計算中心

南京人工智能計算中心作為首家基于國產技術的人工智能計算中心正吸引著人們的目光，助推著本土和各地產業(yè)企業(yè)不斷迭代發(fā)展。該計算中心以全球領先并自主研發(fā)的華為昇騰人工智能計算芯片為核心算力引擎，擁有全棧自主可控人工智能計算能力，能達到每秒4萬萬億次的運算次數(shù)。05拓展延伸機器人朋友在哪里？

機器人不只在工廠工作！有的機器人能送快遞、有的能陪人聊天，甚至還有機器人寵物，它們在不同領域默默幫助我們。05拓展延伸AI守護地球媽媽

人工智能能分析衛(wèi)星照片，發(fā)現(xiàn)森林被砍伐或海洋污染，還能預測天氣災害，幫助科學家保護環(huán)境和野生動物。05拓展延伸編程就像搭積木

用圖形化編程工具（如Scratch），拖動積木塊就能讓角色動起來，像玩游戲一樣學編程，你也可以設計自己的小動畫！05拓展延伸AI畫家的奇妙創(chuàng)作

輸入幾個關鍵詞，AI就能生成一幅畫！它學習了成千上萬張名畫風格，像一位想象力豐富的“數(shù)字藝術家”。05拓展延伸機器人的“祖先”長啥樣？

最早的機器人是1954年發(fā)明的機械手臂！它們不會說話，但能搬運重物，像工廠里的“大力士”，慢慢進化成今天的智能機器人。06課堂總結1引入新知內容智能算法與自主可控2人工智能算法3自主可控的重要性4完成課堂練習5進行相關知識拓展1234507板書設計智能算法與自主可控1、進行新知引入2、人工智能算法3、自主可控的重要性4、完成課堂練習5、進行知識拓展課后作業(yè)。