高中信息技術(shù)-信息的智能化加工教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

課標(biāo)分析根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和課時(shí)要求，高中《信息技術(shù)基礎(chǔ)(必修)》(教科版)中第七章“信息資源管理”的第三節(jié)《利用數(shù)據(jù)庫管理大量信息》分兩個(gè)課時(shí):第一課時(shí)主要是“認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)庫管理”，第二課時(shí)是三種信息資源管理方式的比較，恰當(dāng)?shù)男畔①Y源管理方式對(duì)我們的生活意義重大。我設(shè)計(jì)的這節(jié)課是其中的第一課時(shí)《認(rèn)識(shí)數(shù)據(jù)庫管理》，課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)本課時(shí)的要求有：1、體驗(yàn)數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)、管理大量數(shù)據(jù)和高效檢索信息的優(yōu)勢(shì)；2、通過對(duì)簡單數(shù)據(jù)庫的解剖分析，了解使用數(shù)據(jù)庫管理信息的基本思想與方法。教材分析本節(jié)課《信息的智能化加工》是高中《信息技術(shù)基礎(chǔ)(必修)》(教科版)中第三章“信息的編程加工和智能化”的第三節(jié)內(nèi)容《信息的智能化加工》，要求學(xué)生理解人工智能的概念，了解人工智能的本質(zhì)，親身體驗(yàn)幾種典型的人工智能工具的使用，感受人工智能技術(shù)給我們的生活帶來的便利和驚喜，同時(shí)，要辯證地認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)的應(yīng)用，認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)的局限性，樹立研究人工智能技術(shù)的信心和勇氣。學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)對(duì)象是高中一年級(jí)學(xué)生，大部分學(xué)生對(duì)人工智能的了解可能僅僅是科幻片中的智能機(jī)器人，如《人工智能》、《X戰(zhàn)警》、《機(jī)械公敵》、《終結(jié)者》等電影中的機(jī)器人。很多高中生對(duì)人工智能都有一種神秘感和好奇心。如何引導(dǎo)學(xué)生揭開人工智能的神秘面紗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，這是非常重要的。對(duì)極感興趣的學(xué)生可以適當(dāng)指導(dǎo)，讓他們對(duì)“人工智能”有更深入的了解，以便進(jìn)入高一級(jí)學(xué)府繼續(xù)研究。《信息的智能化加工》教學(xué)設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)思想本節(jié)課通過導(dǎo)入部分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能的興趣，然后讓學(xué)生親身體驗(yàn)部分智能工具的使用過程和結(jié)果，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考、討論，提升學(xué)生的思維，幫助學(xué)生構(gòu)建正確的價(jià)值觀。在學(xué)生自主體驗(yàn)、獨(dú)立思考、合作討論之后，老師精當(dāng)總結(jié)，從而學(xué)生的學(xué)習(xí)便水到渠成，自然而然。二、教材分析本節(jié)課是教科版《信息技術(shù)基礎(chǔ)》中的第三章第三節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。信息的智能化加工是指利用人工智能技術(shù)加工信息。這部分的內(nèi)容還是以初識(shí)為主，理解人工智能的概念和本質(zhì)，通過體驗(yàn)認(rèn)識(shí)到人工智能技術(shù)在為我們的生活帶來極大便利和驚喜，同時(shí)，也要認(rèn)識(shí)到也有局限性。本節(jié)內(nèi)容的介紹是在《§3.2信息編程加工》基礎(chǔ)上的一種提升，能開闊學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能的興趣，也為選修模塊《人工智能初步》的開設(shè)作了有益的鋪墊。三、學(xué)情分析本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)對(duì)象是高中一年級(jí)學(xué)生，大部分學(xué)生對(duì)人工智能的了解可能僅僅是科幻片中的智能機(jī)器人，如《人工智能》、《X戰(zhàn)警》、《機(jī)械公敵》、《終結(jié)者》等電影中的機(jī)器人。很多高中生對(duì)人工智能都有一種神秘感和好奇心。如何引導(dǎo)學(xué)生揭開人工智能的神秘面紗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲，這是非常重要的。對(duì)極感興趣的學(xué)生可以適當(dāng)指導(dǎo)，讓他們對(duì)“人工智能”有更深入的了解，以便進(jìn)入高一級(jí)學(xué)府繼續(xù)研究。四、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能理解人工智能的概念，了解人工智能的本質(zhì)。過程與方法1、親身體驗(yàn)智能工具處理信息的過程與結(jié)果，并進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)，客觀地認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)。2、分組討論機(jī)器的智能表現(xiàn)及應(yīng)用，老師適時(shí)引導(dǎo)總結(jié)。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、感受人工智能給生活帶來的便利和驚喜，提升學(xué)生學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)的興趣。2、辯證認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)的優(yōu)劣，避免盲目崇拜技術(shù)，樹立正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀，客觀展望人工智能的發(fā)展。五、重點(diǎn)難點(diǎn)（一）教學(xué)重點(diǎn)人工智能的概念和本質(zhì)、體驗(yàn)部分人工智能工具的使用、感受人工智能對(duì)生活的影響。（二）教學(xué)難點(diǎn)人工智能的本質(zhì)。六、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入環(huán)節(jié)：老師與電腦進(jìn)行語音對(duì)話，讓電腦自動(dòng)執(zhí)行一系列的動(dòng)作，激發(fā)學(xué)生的好奇感，并通過語音識(shí)別技術(shù)讓電腦自動(dòng)打開本節(jié)課教學(xué)用PPT，呈現(xiàn)本節(jié)課的課題。觀察老師與電腦的對(duì)話，驚嘆之后，思考怎么老師是怎么做到的？利用語音識(shí)別這種人工智能技術(shù)引入課題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“信息的智能化加工”的熱情。呈現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)課件呈現(xiàn)學(xué)習(xí)按目標(biāo)熟悉本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)有的放矢，帶著問題學(xué)習(xí)。讓學(xué)生體驗(yàn)手寫識(shí)別工具的使用通過文字輸入比賽，讓學(xué)生使用“文通小靈鼠”軟件，體驗(yàn)手寫識(shí)別，并引導(dǎo)學(xué)生思考：1、手寫工具是如何識(shí)別手寫文字的？引導(dǎo)學(xué)生提煉出“庫”在手寫識(shí)別技術(shù)中的作用，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出智能工具是人通過編寫程序賦予它的。2、手寫識(shí)別在生活中的應(yīng)用價(jià)值。學(xué)生進(jìn)行文字輸入比賽。然后思考：人們?cè)谧R(shí)別文字的時(shí)候，為什么有的字認(rèn)識(shí)，有的字不認(rèn)識(shí)？感受手寫識(shí)別給生活帶來的幫助。先不急于介紹人工智能的概念。讓學(xué)生親身體驗(yàn)部分智能工具的使用，并分析智能工具的基本工作原理之后，學(xué)生會(huì)自然而然地理解人工智能的概念。總結(jié)人工智能的概念和本質(zhì)通過剛才體驗(yàn)的手寫識(shí)別，來總結(jié)人工智能的概念和本質(zhì)，介紹什么是信息的智能化加工。理解人工智能的概念、本質(zhì)，理解“信息的智能化加工就是利用人工智能技術(shù)加工信息”。結(jié)合學(xué)生自身體驗(yàn)和思考，歸納概念。模式識(shí)別在語音識(shí)別、手寫識(shí)別的基礎(chǔ)上，總結(jié)出模式識(shí)別的概念，指出模式識(shí)別是人工智能技術(shù)的一個(gè)重要應(yīng)用領(lǐng)域。理解模式識(shí)別是人工智能的一個(gè)典型應(yīng)用領(lǐng)域。思考：生活中除語音識(shí)別、手寫識(shí)別之外，其它的模式識(shí)別應(yīng)用。歸納概念自然語言處理技術(shù)之“機(jī)器翻譯”讓學(xué)生登錄百度在線翻譯網(wǎng)站，分6個(gè)小組，各自完成“相應(yīng)序號(hào)的翻譯任務(wù)”①nopains,nogains②讀萬卷書，行萬里路③首屈一指④讀書破萬卷，下筆如有神⑤好好學(xué)習(xí)，天天向上⑥歡迎你的到來。1、任務(wù)探究2、思考機(jī)器翻譯有無破綻？3、繼續(xù)思考：機(jī)器翻譯在生活中的應(yīng)用價(jià)值。體驗(yàn)、感受智能工具的使用自然語言處理技術(shù)之“機(jī)器人對(duì)話”1、讓學(xué)生打開AiQi智能聊天機(jī)器人，設(shè)計(jì)一段情景對(duì)話。2、引導(dǎo)學(xué)生在對(duì)話中，嘗試發(fā)現(xiàn)機(jī)器人對(duì)話的破綻？3、引導(dǎo)學(xué)生幫助“聊天機(jī)器人AiQi學(xué)習(xí)知識(shí)，從而提高它的智能性”。從而引導(dǎo)學(xué)生再一次理解：人工智能是人造的智能。任務(wù)探究思考、討論體驗(yàn)、感受智能工具的使用智能機(jī)器人展示幾張機(jī)器人圖片，引出“智能機(jī)器人”這一人工智能應(yīng)用領(lǐng)域。播放機(jī)器人舞蹈視頻，激發(fā)學(xué)生興趣。理解機(jī)器人在處理一些危險(xiǎn)性、重復(fù)性、單調(diào)性等一些工作中的優(yōu)勢(shì)。感受智能工具的使用計(jì)算機(jī)博弈由最近人工智能方面的大新聞“谷歌智能程序AlphaGo戰(zhàn)勝國際圍棋冠軍李世石”，讓他們感受人工智能在邏輯思維方面的應(yīng)用。讓學(xué)生體驗(yàn)“與電腦下五子棋”。介紹AlphaGo的配置，讓學(xué)生理解到底是誰戰(zhàn)勝了圍棋冠軍。任務(wù)探究：與電腦下五子棋。思考：人機(jī)大戰(zhàn)中，到底是誰戰(zhàn)勝了圍棋冠軍李世石？體驗(yàn)、感受智能工具的使用與人相比，機(jī)器有哪些優(yōu)缺點(diǎn)。讓學(xué)生思考討論與人相比，機(jī)器的優(yōu)點(diǎn)。結(jié)論：人工智能是人造的智能，機(jī)器不會(huì)比人聰明，機(jī)器不可能完全取代人。思考、討論理解：機(jī)器不可能完全取代人。進(jìn)一步明確人工智能的本質(zhì)人工智能的其它應(yīng)用領(lǐng)域介紹人工智能的其它常用應(yīng)用領(lǐng)域，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)的意識(shí)。了解人工智能的其它常用應(yīng)用領(lǐng)域。激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)的意識(shí)。課堂檢測(cè)學(xué)習(xí)收獲讓學(xué)生登錄學(xué)習(xí)網(wǎng)站，做做“檢測(cè)題”，填填“課堂自我評(píng)價(jià)量規(guī)表”，整理自己的學(xué)習(xí)情況。做“當(dāng)堂檢測(cè)題”填課堂評(píng)價(jià)量規(guī)談本節(jié)學(xué)習(xí)收獲練習(xí)、談收獲教師總結(jié)在學(xué)生談學(xué)習(xí)收獲的基礎(chǔ)上，老師再系統(tǒng)地總結(jié)本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)人工智能，將來從事開發(fā)和使用人工智能，造福人類的意志和信心。在腦海里梳理本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。課堂總結(jié)七、教學(xué)反思1、本節(jié)課的導(dǎo)入部分對(duì)硬件、環(huán)境、語音訓(xùn)練等要求較高。2、由于本節(jié)課的內(nèi)容多并且雜，如果教師講得過多，反而容易導(dǎo)致學(xué)生厭煩，因此考慮使用專題教學(xué)網(wǎng)站開展教學(xué)，教師僅僅對(duì)關(guān)鍵步驟進(jìn)行操作演示，主要通過學(xué)生根據(jù)學(xué)習(xí)網(wǎng)站的操作提示完成學(xué)習(xí)實(shí)踐活動(dòng)，自主完成，對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，可以準(zhǔn)備更多的素材，如：人工智能的發(fā)展過程、人工智能領(lǐng)域中著名的科學(xué)家、專家系統(tǒng)等其它人工智能應(yīng)用，供他們拓展閱讀。評(píng)測(cè)練習(xí)一、選擇題1、現(xiàn)在很多手機(jī)支持手寫輸入，這運(yùn)用了人工智能技術(shù)中的（）A、模式識(shí)別B、多媒體C、機(jī)器翻譯D、專家系統(tǒng)2、張明登錄美國的usaco網(wǎng)站，發(fā)現(xiàn)網(wǎng)頁上用的是英文描述的題目，英語水平不太高的他看不懂網(wǎng)站內(nèi)容，向他推薦下面哪款產(chǎn)品能使他更方便地看懂網(wǎng)頁的內(nèi)容？（）A、PhotoShopB、WordC、放大鏡D、金山快譯3、谷歌圍棋計(jì)算機(jī)程序AlphaGo戰(zhàn)勝國際圍棋冠軍李世石，這主要是()技術(shù)的貢獻(xiàn)。A、人工智能B、計(jì)算機(jī)硬件C、多媒體D、網(wǎng)絡(luò)二、判斷題1、將來人工智能肯定要超過人類智能，成為人類的災(zāi)難。()2、關(guān)于人工智能：機(jī)器本身不具有智能，是人通過編寫程序讓機(jī)器來模擬人的思維機(jī)理()效果分析我覺得本節(jié)課的成功之處有四點(diǎn)：1、課堂導(dǎo)入的效果非常震撼，一下子就激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)“信息的智能化加工”的熱情。2、交互式教學(xué)網(wǎng)站的設(shè)計(jì)很有特色：①“當(dāng)堂檢測(cè)”能夠檢測(cè)學(xué)生的具體答題情況、分?jǐn)?shù)，優(yōu)秀的學(xué)生可以獲得“電子獎(jiǎng)狀”。②學(xué)生做好檢測(cè)題，在學(xué)習(xí)網(wǎng)站中可以填寫“課堂學(xué)習(xí)評(píng)