【正文】 下列話題展開討論：利用符號運算軟件能解決中學課程中的哪些問題？具有哪人工智能初步 知識及其表達 推理與專家系統(tǒng) 人工智能語言與問題求解 些優(yōu)點？ （ 2）對產(chǎn)生式規(guī)則、與 /或圖、框架等常用 的知識表示方法的特點、適用場合進行比較。 通過該活動使學生知道人工智能領域中神經(jīng)網(wǎng)絡、分布式計算的概念，了解 SETIhome項目的具體內(nèi)容，感受 現(xiàn)代信息技術服務于人類文明的價值。 （ 3）了解專家系統(tǒng)解釋機制的基本概念及其在專家系統(tǒng)中的重要作用。 2． 活動建議 （ 1）針對學生熟悉或感興趣的一個分類問題，利用 簡易專家系統(tǒng)外殼開發(fā)一個簡單的專家系統(tǒng)。 （三）人工智能語言與問題求解 1． 內(nèi)容標準 （ 1）了解一種人工智能語言的基本數(shù)據(jù)結構和程序結構，掌握相關概念，知道人工智能語言的主要特征 。 例 2 用遞歸方法求解漢諾塔（ Hanoi）問題。 例 1996 年， “深藍 ”計算機向國際象棋世界冠軍卡斯帕羅夫挑戰(zhàn)失敗。 （ 2） 觀看、閱讀與人工智能相關的影視作品或文學作品，發(fā)揮自己的想象力，描述人工智能技術的應用前景，以 班級網(wǎng)站或板報的方式 展示和交流。具體建議如下： （一）營造有利于學生主動創(chuàng)新的信息技術學習氛圍 良好的信息技術學習氛圍是有效教學的前提。 （二）合理選用并探索新的教學方法與教學模式 首先，可以學習、借鑒其他科目的成功經(jīng)驗，根據(jù)教學需要恰當?shù)夭捎弥v解、觀察、討論、參觀、實驗等方法，做到兼容并蓄、取長補短。譬如，“任務驅動”教學強調(diào)讓學生在密切聯(lián)系學習、生活和社會實際的有意義的“任務”情境中，通過完成任務來學習知識、獲得技能、形成能力、內(nèi)化倫理。教師要根據(jù)教學需要，盡量將信息技術課 安排在計算機房等與教學內(nèi)容相關的實踐場所； 教師要引導學生在探索過程中解決問題；教師不僅要結合實際，為學生安排可以在課堂上完成的任務，也要注意把一些“課外”的實際問題交給學 生去處理，如機房的建設與管理、校園網(wǎng)的建設與管理、學習資源的建設等。教師應該在教學中充分了解學生已有的信息技術學習水平，關注學生的學習特點 、個性發(fā)展需求等方面的差異， 靈活 設計與組織教學活動。因此，培養(yǎng)高中學生對不斷發(fā)展、變化的信息技術的適應能力，既是當前教學的需要，也是培養(yǎng)信息時代公民的需要。在給出任務之后，通過組織學生共同研討、分析任務，盡可能讓學生自己提出解決問題的步驟、策略與方法。要引導學生在具體工具的使用中認識其優(yōu)點、發(fā)現(xiàn)其不足并提出富有創(chuàng)造性的改進建議，養(yǎng)成主動地適應發(fā)展變化的習慣。 （一）評價原則 、診斷和促進作用，弱化評價的選拔與甄別功能 在信息技術教學過程中，應通過靈活多樣的評價方式激勵和引導學生學習，促進學生信息素養(yǎng)的全面發(fā)展。教師在了解學生的學習和發(fā)展狀況的同時，也要利用評價結果反思和改善自己的教學過程，發(fā)揮評價與教學的相互促進作用。評價結束后，教師應及時收集評價信息，統(tǒng)計、歸納評價結果，并盡快反饋給學生和參與評價的有關人員。一方面，不同起點學生在已有基礎上取得的進步都應該得到認可，使每一個學生都能獲得成功的體驗；另一方面，要尊重學生在學習和應用信息技術過程中表現(xiàn)出的個性和創(chuàng)造性，對同一信息作品的不同設計思路和不同設計風格、對同一問題的不同技術解決方案等，都應給予恰當?shù)恼J可與鼓勵。應將評價標準進一步分解為評價指標，并對評價指標進行量化，構建規(guī)范的評價量規(guī)。評價量規(guī)的指標要全面、精練、可行。 ? 對研究主題的理解和表現(xiàn)：包括觀點是否準確，論證是否清楚；內(nèi)容是否全面，能否包括任務要求的所有基本主題及其他相關主題；主題內(nèi)容邏輯順序是否清楚，重點是否突出；主題的表達能否引發(fā)思考和探詢更多信息的動機等。 （ 2）通過日常觀察或設置真實任務搜集評價資料 在信息技術課的過程 性評價中，可以通過現(xiàn)場觀察、檔案袋或成長記錄的方式，系統(tǒng)客觀地觀察和記錄學生在自然情境中的真實表現(xiàn)，也可以設置特定的作業(yè)、項目或任務來引發(fā)學生某種特定的行為，搜集有價值的評價信息。對學生信息技術作品的評價要重視學生作品設計的思路和過程，不能只評價作品的優(yōu)劣。如果需要對學生活動過程、設計過程、思維過程等方面進行深入考查，可以選擇少數(shù)學生進行深度訪談，訪談之前應設計好訪談主題或問題，制定訪談計劃并作好訪談記錄。在使用評價結果時要注意考察不同評價者的評價結果是否一致，如果出現(xiàn)較大差異，應注意分析其中的原因，減少評價者的主觀因素對評價結果的不良影響。要注意觀察學生在教學過程和各種信息活動中的實際行為表現(xiàn)，考查學生是否真正將有關的法律、法規(guī)、道德規(guī)范等內(nèi)化為自己的行為準則并自覺指導自己的實踐。 在組織期末考試等總結性評價時， 要根據(jù)課程標準的要求和具體考試內(nèi)容選擇合適的題型和考試方式， 綜合運用紙筆測驗、上機測驗等多種評價方法； 要創(chuàng)造條件全面考察學生信息素養(yǎng)的協(xié)調(diào)發(fā)展，避免只重視知識記憶和計算機操作，忽視學生利用信息技術解決實際問題能力的傾向；要注意 結合學生平時學習 表現(xiàn)和過程性評價結果，改變單純以一次測驗或考試為依據(jù)，評定學生一學期或整個學段學習情況的局面，適度加大過程性評價在期末成績評定中的比重。 上機測驗是信息技術課總結性評價中不可或缺的重要組成部分。 （三）評價的組織實施 ，體現(xiàn)針對性和效益性 學校、教師在分析有關評價方法的優(yōu)劣、選用具體的評價方式時，既要考慮評價方式是否適合具體的教學目標、評價內(nèi)容、評價主體和客體的具體特點；又要講究效益，充分考慮各種評價方式對學校的信息基礎設施、設備以及對教師、學生的時間和精力等方面的要求。 ，提高評價效率 信息技術在編制評價題目、實施和管理評價過程、匯總分析評價結果等方面都具有很大的應用潛力，合理利用信息技術輔助信息技術課程評價，可以提高評價的效率和效果。不要脫離目標和實際，為用信息技術而用信息技術，避免使用題目固定、形式呆板的考試系統(tǒng)或考試軟件。學校與家長、社區(qū)之間要加強信息技術教學評價方面的溝通，引導家長和社會理解信息技術教學的評價理念和評價方式。 （一）要強調(diào)適應。 教科書編寫建議 信息技術教科書的編寫應以《信息技術課程標準》為基本依據(jù)，要為教師和學生的信息技術教學活動提供直接指導。有條件的地區(qū)和學校可以建立信息技術教學評價的咨詢和支持系統(tǒng)，為教師提供有關評價服務和幫助?？山柚线m的信息技術搜集、管理評價素材，輔助評價題目的編制和評價標準的制定等；可借助測驗管理軟件，針對不同學生實施 分層次評價，或者對評價實施的時間、評價時限等進行控制和管理；可利用電子表格、數(shù)據(jù)庫軟件或其他統(tǒng)計軟件準確、迅速地統(tǒng)計、分析評價結果，或者對測試題目進行難度、區(qū)分度等方面的分析；可利用信息技術記錄和收集學生學習過程的信息，幫助實現(xiàn)過程性評價。如果采用成本較低、省時、省力的評價方式就能達到相同的評價目的，則不要選用高成本的評價方式。期末考試等總結性評價一定要安排上機測驗，設計一定比例的聯(lián)系實際的設計、制作或其他類型的信息處理任務，以評價學生使用 信息技術工具或軟件的熟練程度， 測查學生利用信息技術解決問題的過程、方法和能力 。紙筆測驗的效率較高，適于短時間內(nèi)對大量學生進行集中考察，適于考察學生對信息技術基礎知識的掌握和理解，但不適于評價學生的實際操作技能。 應正確認識期末考試等總結性評價的作用和功能。教師應結合具體的教學過程，通過適當?shù)倪^程性評價方式隨時 把握、及時引導。 （ 3）評價結果的處理 評價結論既可以針對某一學生的整體表現(xiàn)進行全面分析，也可以針對學生在不同方面的表現(xiàn)分別進行分析。 ? 項目型作業(yè)或實踐活動 通過對學生項目型作業(yè)或實踐活動的評價，可以相對全面地了解學生信息素養(yǎng)的發(fā)展水平。 信息技術課中設計的任務主要以典型作品設計和項目型作業(yè)或實踐活動為主。 ? 口頭報告：語言是否準確、生動；表達是否條理清晰，易于理解；能否根據(jù)聽眾的特點靈活地使用信息傳遞和交流技巧。 例如，要求學生就某一主題分組合作開展研究，研究結束后要求學生制作多媒體演示文稿展示研究結果并進行口頭報告。必要時，可以為不同的指標制定不同的權重。 要正確理解過程性評價的特點，處理好以下關鍵環(huán)節(jié)，切實發(fā)揮過程性評價的功能。同時，高中學生個性特征分化更為明顯，進行信息技術創(chuàng)造的欲望也更為強烈，評價時要充分尊重學生的個性和創(chuàng)造性。 建議教 師根據(jù)評價目的和當?shù)噩F(xiàn)狀創(chuàng)造條件組織家長、學校、外部考試機構、教育團體等有關機構和人員參與教學評價。教師在向學生呈現(xiàn)評價結果時應多采用評價報告、學習建議等方式，多采用鼓勵性的語言，這一方面有利于激發(fā)學生的內(nèi)在學習動機，另一方面也可以幫助學生明確自己的不足和努力方向，促進學生進 一步的發(fā)展。應圍繞信息技術課程標準規(guī)定的培養(yǎng)目標評價教與學，保證信息技術課程目標的達成。 教師還應引導學生將應用需求與發(fā)展變化相聯(lián)結，主動適應信息 技術的發(fā)展。在教學過程中，要注意總結和歸納不同工具平臺的使用方法、不同問題解決過程的共通之處，引導學生借助已有經(jīng)驗，通過合理的探索，發(fā)展完成對新工具和新任務的適應，從而達到利用有效遷移的發(fā)生促進學生發(fā)展的目的。教師可以根據(jù)學生的能力差異、水平差異針對性地實施分層次教學；對于基礎較差的學生， 可以采用補課的方法為其奠定必要的基礎 ，消除他們對信息技術的神秘感，增強其學習的信心；也 可以采用異質分組的方法，變學生的個體差異為資源，讓學生在參與合作中互相學習并充分發(fā)揮自己的 長處，協(xié)同完成學習任務；對于少數(shù)冒尖的學生，給予專門輔導，使其吃飽吃好，早日成才。 需要注意的是，用于問題解決的綜合性項目不宜過多，且大小要與學習的階段性進展相適 應；組織形式也要靈活多樣，要合理安排好個人工作、小組合作、班級交流等活動形式；要根據(jù)解決問題的需要分解項目任務，再落實到個人、小組，達到既使學生體驗完整過程又減輕每個學生工作強度的目的（參見案例 1）；前后項目的設計中，不要出現(xiàn)對問題解決環(huán)節(jié)和具體方法的簡單重復，以免造成學生學習時間的不合理分配乃至浪費。 （三）從問題解決出發(fā)，讓學生親歷處理信息、開展交流、 相互合作的過程 通過問題解決進行學習是信息技術教學的主要途徑之一。 要從教學實際出發(fā)，根據(jù)不同的教學目標、內(nèi)容、對象和條件等，靈活、恰當?shù)剡x用教學方法，并善于將各種方法有機地結合起來。一方面，要盡可能給學生提供學習所需的物質條件，大到校園的整體規(guī)劃，小到圖書館、機房和教室的建設，都要考慮到信息環(huán)境的營造；另一方面，更要以改善學生的學習方式、激發(fā)學生的探究欲望為出發(fā)點，設計與學生的學習、生活相適應的信息文化環(huán)境。因此，高中信息技術課程的教學面臨著從內(nèi)在理念到外在方法的全面轉型。事實上，“深藍”序列計算機中存放了包括卡斯帕羅夫的所有比賽棋譜在內(nèi)的近百年的棋譜歷史記錄，它的“智能”主要體現(xiàn)在對海量的實戰(zhàn)棋譜所進行的啟發(fā)式搜索上 。 例 “井字棋”問題。 （ 2）初步學會使用該語言設計程序求解簡單問題，并能夠上機調(diào)試、執(zhí)行相應的程序。 （ 2）有人認為：“信息技術的應用已經(jīng)經(jīng)歷了數(shù)值計算、數(shù)據(jù)處理、知識處理三個階段，專家系統(tǒng)是知識處理階段的典型代表。 （ 4）了解專家系統(tǒng)外殼的概念；學會使用一個簡易的專家系統(tǒng)外殼，并能用它開發(fā)簡單的專家系統(tǒng)。 例 通過網(wǎng)站 “ PC 產(chǎn)品顧問”（ Desktop PC Product Advisor）專家系統(tǒng)，為準備添置的個人電腦規(guī)劃合理的硬軟件配置。該項目 由 美國行星學會和美國加州大學伯克利分校于 1999 年 5 月 開始實施 ，它利用 特定屏幕保護程序調(diào)用全球上網(wǎng)的個人計算機 的閑置能力 ， 分析世界上最大的射電望遠鏡獲得的數(shù)據(jù)，幫助科學家探索外星生物。 例 2 將上述“動物識別”的產(chǎn)生式規(guī)則用“與 /或圖”來表達。 例 3 機器證明：這是我國科學家做出過重要貢獻的人工智能應用領域之一。 本模塊由 3 個主題組成，結構如下： （一）知識及其表達 1． 內(nèi)容標準 （ 1）能描述人工智能的概念與基本特點；知道人工智能技術隨著計算機 硬 、 軟件 技術的進步和應用需求而發(fā)展的事實和客觀規(guī)律?！叭斯ぶ悄艹醪健蹦K介紹了人工智能的基本概念和人工智能領域內(nèi)容易為高中學生所理解和掌 握的部分內(nèi)容，是選修模塊。 2． 活動建議 （ 1）設計并實現(xiàn)一個管理家庭光盤資料或個人圖書的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)，使之具有友好的數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)查詢及統(tǒng)計界面。 （ 2）通過案例分析，理解數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的概念及相互關系。 （ 4）掌握同類數(shù)據(jù)庫之間的鏈接、數(shù)據(jù)導入導出的基本方法。 （ 2）熟悉一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件；掌握建立數(shù)據(jù)庫結構、添加數(shù)據(jù)和編輯數(shù)據(jù)庫的常用方法。 2． 活動建議 （ 1）通過參觀或使用各種數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)（如圖書館圖書查詢系統(tǒng)、醫(yī)院管理系統(tǒng)、全國聯(lián)網(wǎng)火車售票系統(tǒng)等），分析其中基本數(shù)據(jù)的組織結構特點。 （ 2）能夠使用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫輔助學習，開展專題研究。 通過本模塊的學習，學生應該掌握數(shù)據(jù)管理的基礎知識和數(shù)據(jù)庫設計的一般方法，學會使用大型專業(yè)數(shù)據(jù)庫，初步學會使用數(shù)據(jù)庫技術管理信息，處理日常學習與生活中的問題，體驗并認識數(shù)據(jù)管理技術對人類社會生活的重要影響。 2． 活動建議 對于給定的主題，以 小組合作方式制訂 網(wǎng)站開發(fā)計劃、設計網(wǎng)頁結構、確定制作方案，并通過比較與評價，選出最佳方案， 根據(jù)方案完成網(wǎng)站建設。