师:同学们好,这节课将由我带领大家一起学习。上节课我们学习了大脑,同学们有哪些收获呢?
生:我知道了,我们的脑由大脑、小脑、脑干三部分组成。
生:我知道了,人的大脑负责各种认知和思维活动,还负责管理人的情绪和运动。
生:我知道了,左脑控制右侧身体的运动,右脑控制左侧身体的运动,左脑偏重数学、语言和书写等功能,右脑偏重音乐、绘画、情感等功能。
师:是的,人的大脑非常强大,功能众多,科学家们也一直在研究大脑。今天这节课我们就一起来学习大脑的开发与利用。
一直以来,科学家们都在用多种方法研究大脑,其科学研究成果,为学习科学打下了坚实的基础。例如脑科学发现大脑神经之间错综复杂的连接方式。人们利用这个科学发现,提出利用图形表征是建立知识网络的有效方法,如气泡图、概念图、鱼骨图。接下来我们就具体来学习气泡图对建立知识网络的作用。
气泡图一般在中间写中心词,或放表示中心内容的图片。在中心词或中心图的四周写描述中心词或中心图的词汇,多用于描述某种事物的特征。就像这样,用气泡图的形式将大脑与各功能之间的关系展示出来,中间的图片表示大脑,四周是大脑的各项功能,有书写、语言、认知、记忆、情绪、思考、运动等,我们还可以根据需要进行一些适当地增补或删减一些功能。下面请同学们仔细观察这幅气泡图,你发现了什么呢?
生:我发现大脑的功能很多。
生:我发现大脑的每项功能各自独立又相互并列。
师:除了气泡图,还有一种图形可以表示知识间的联系,它叫鱼骨图。鱼骨图顾名思义,像鱼的骨架。鱼尾表示问题或现状,鱼头表示目标,头尾间用粗线连接,犹如脊椎骨,脊椎上的鱼刺就是达成目标的所有因素。想到一个因素就用一根鱼刺来表达。把能想到的所有因素用不同的鱼刺标出之后再细化,经过反复推敲,一张鱼骨图就形成了。下面这段文字是人类在不同阶段对地球的认识。你能用鱼骨图把它展现出来吗?下面就请同学们尝试着用鱼骨图把人类对地球的认识历程填写在我们的学习任务单上。在这里我要提示同学们,在鱼骨图中要按照从尾向头的轴线表示顺序。这是一位同学完成的鱼骨图,我们一起来看看。同学们,你们是这样填的吗?对比前面的气泡图,你能说鱼骨图有什么特点吗?
生:鱼骨图可以按照一定顺序把各项功能表示出来,气泡图却不行。
师:现如今人类对大脑的开发与利用正飞速发展,我们已全面进入人工智能时代。我们先来了解一下什么是人工智能?人工智能是一门模拟、延伸和扩展人类大脑功能的新技术,开发出的智能机器人不同于完成重复任务的简单机器人,在被植入学习程序后,智能机器人可以模拟人类的思维,拥有一定的发现问题和解决问题的能力。人工智能不是人的智能,但能像人那样思考,甚至超过人的智能。让我们通过下面这段视频来具体了解一下。
(播放关于人工智能的视频)
人工智能究竟是什么?它是研究开发,用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术以及应用系统的一门新的技术科学,涉及到计算机科学、统计学、脑神经学和社会科学等多种学科。人工智能可以像人类一样去思考,能够实现识别、认知、分析和决策等功能。图像识别、机器翻译、问答系统、无人驾驶技术都是人工智能的技术分支。不管人工智能有多少种定义,但核心概念是当机器表现出人类的能力,去观察、聆听、理解和学习,这个世界就可以认为它们具有人工智能。用人工智能开发出的智能机器人,不同于完成重复任务的简单机器人,在被植入学习程序后,智能机器人可以模拟人类的思维,拥有一定的发现问题和解决问题的能力。
智能机器人是人工智能,但人工智能不仅仅包括机器人,它就在我们身边,我们一起来看看,你了解我们身边的人工智能吗?像我们随时能用到的人脸识别,爸爸妈妈开车经常用到的智能导航,还有无人机、智能翻译等等,这些都是我们身边的人工智能,让我们通过一段视频来具体了解一下。
(播放关于身边人工智能的视频)
师:那未来的人工智能又是什么样的呢?让我们先来了解一下人工智能与围棋。说到这就不能不说一下Alpha go,它是第一个击败人类职业围棋选手,第一个战胜围棋世界冠军的人工智能机器人。实际上Alpha围棋是一款围棋人工智能程序,并没有图中呈现的机器人模样。其主要工作原理是深度学习,深度学习是指多层的人工神经网络和训练它的方法。目前围棋界公认阿尔法围棋的棋力已经超过人类职业围棋顶尖水平。机器人足球已经问世很多年了,机器人足球赛分为半自动、全自动、仿真型和类人型。在类人型机器人比赛中,使用的机器人有像人体一样的机械结构,并能相互配合完成踢球动作。它们在动态行走、跑步、踢球的同时需保持自身平衡,并使用策略完成进攻。人工智能踢足球不同于电脑模拟足球赛,它既需要人工智能的程序,还需要类人行为的机器人实体。目前这项技术还处于初级阶段,你认为未来的人工智能还可以做哪些事呢?
