本节内容“机器学习”是教育科学出版社《人工智能初步》第一章“初识人工智能”第二节的知识点。人工智能已在很多领域应用，而机器学习作为人工智能发展过程中必不可少的技术，是现代学生需要了解的。计算机是人类发明的一个信息处理工具，人脑也是一个处理信息的器官，计算机是如何代替人脑完成一些事情，来模拟人类的智能，模仿大脑的学习的，我将用机器学习与人类学习的类比，来展开比较，并通过相关的案例进行分析。

二、教学目标（知识，技能，情感态度、价值观）

【知识与技能】

了解机器学习的概念及其应用举例。

了解神经网络，通过与大脑神经元相比较，初步了解机器是如何学习的。

【过程与方法】

通过“人机大战”视频欣赏，激发学生了解人工智能、机器学习的兴趣。

通过类比的方法，讨论人类学习与机器学习，让学生进一步了解机器是如何学习的。

欣赏机器学习的使用案例视频，加深对机器学习的应用的了解。

【情感态度与价值观】

激发学生对人工智能、机器学习的浓厚兴趣。

体会到机器学习的应用价值，培养正确的信息分析与应用观点。

学会分析问题、辩证地思考问题，提高科学素养。

三、学习者特征分析

在学习本节课之前，学生对智能机器人的了解可能仅仅是科幻片电影中的，如《人工智能》、《机械公敌》、《终结者》等电影中的机器人，在影片情节中，这些智能机器人，通过自身的“机器学习”，将自身智能提升至超过人类智能。高一学生已经具有独立的意识思维，通过自主学习、加深学习去思考，机器超过人类是否有可能，进而被激起学习兴趣。

四、教学策略选择与设计

教科2003课标版《1.2.4机器学习》新课标优质课教案设计

相关资源

教材

1. 初识人工智能

1.1 什么是人工智能

1.1.1 智能和人工智能

1.1.2 为何需要人工智能

1.1.3 人工智能的目标

1.2 人工智能可以为我们做什么

1.2.1 符号运算

1.2.2 自然语言处理

1.2.3 模式识别

1.2.4 机器学习

1.2.5 智能代理

1.2.6 其他应用

2. 了解人工智能语言

2.1 了解Prolog

2.1.1 Prolog的语句

2.1.2 Prolog的运行机理

2.1.3 Prolog程序

2.2 使用Prolog

2.2.1 用Prolog解决问题

2.2.2 用递归方法解决问题

2.3 人工智能语言

2.3.1 什么是人工智能语言

2.3.2 人工智能语言的特点

3. 用计算机表示知识

3.1 知识及其类型

3.1.1 什么是知识

3.1.2 知识的分类

3.2 知识表示入门

3.2.1 知识表示的一个例子

3.2.2 知识表示的作用

3.3 知识表示的常用方法

3.3.1 一阶谓语逻辑

3.3.2 产生式规则表示

3.3.3 状态空间图表示法

3.3.4 与或图表示

3.3.5 结构式表示

4. 用计算机推理

4.1 什么是专家系统

4.1.1 认识专家系统

4.1.2 专家系统的作用与类型

4.1.3 专家系统的构成

4.2 专家系统如何工作

4.2.1 什么是正向推理

4.2.2 什么是反向推理

4.2.3 什么是不精确推理

4.2.4 专家系统的解释功能

4.3 如何开发专家系统

4.3.1 专家系统外壳

4.3.2 专家系统的开发步骤

5. 用智能搜索解决问题

5.1 可以通过搜索求解的问题

5.1.1 什么是搜索

5.1.2 用状态空间求解问题

5.2 盲目搜索

5.2.1 宽度优先搜索

5.2.2 深度优先搜索

5.3 启发式搜索与博弈

5.3.1 启发式搜索

5.3.2 如何进行启发式搜索

5.3.3 博弈问题中的启发式搜索

6. 人工智能的发展与未来

6.1 人工智能的发展

6.1.1 智能机器人

6.1.2 智能计算机

6.1.3 智能控制系统

6.1.4 机器证明

6.2 人工智能的未来

6.2.1 人工智能对人类的影响

6.2.2 对人工智能的展望

试卷

专辑

教材

1. 初识人工智能

1.1 什么是人工智能

1.1.1 智能和人工智能

1.1.2 为何需要人工智能

1.1.3 人工智能的目标

1.2 人工智能可以为我们做什么

1.2.1 符号运算

1.2.2 自然语言处理

1.2.3 模式识别

1.2.4 机器学习

1.2.5 智能代理

1.2.6 其他应用

2. 了解人工智能语言

2.1 了解Prolog

2.1.1 Prolog的语句

2.1.2 Prolog的运行机理

2.1.3 Prolog程序

2.2 使用Prolog

2.2.1 用Prolog解决问题

2.2.2 用递归方法解决问题

2.3 人工智能语言

2.3.1 什么是人工智能语言

2.3.2 人工智能语言的特点

3. 用计算机表示知识

3.1 知识及其类型

3.1.1 什么是知识

3.1.2 知识的分类

3.2 知识表示入门

3.2.1 知识表示的一个例子

3.2.2 知识表示的作用

3.3 知识表示的常用方法

3.3.1 一阶谓语逻辑

3.3.2 产生式规则表示

3.3.3 状态空间图表示法

3.3.4 与或图表示

3.3.5 结构式表示

4. 用计算机推理

4.1 什么是专家系统

4.1.1 认识专家系统

4.1.2 专家系统的作用与类型

4.1.3 专家系统的构成

4.2 专家系统如何工作

4.2.1 什么是正向推理

4.2.2 什么是反向推理

4.2.3 什么是不精确推理

4.2.4 专家系统的解释功能

4.3 如何开发专家系统

4.3.1 专家系统外壳

4.3.2 专家系统的开发步骤

5. 用智能搜索解决问题

5.1 可以通过搜索求解的问题

5.1.1 什么是搜索

5.1.2 用状态空间求解问题

5.2 盲目搜索

5.2.1 宽度优先搜索

5.2.2 深度优先搜索

5.3 启发式搜索与博弈

5.3.1 启发式搜索

5.3.2 如何进行启发式搜索

5.3.3 博弈问题中的启发式搜索

6. 人工智能的发展与未来

6.1 人工智能的发展

6.1.1 智能机器人

6.1.2 智能计算机

6.1.3 智能控制系统

6.1.4 机器证明

6.2 人工智能的未来

6.2.1 人工智能对人类的影响

6.2.2 对人工智能的展望

试卷

专辑