高中信息技術(shù)-【課堂實(shí)錄】用智能工具處理信息教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

PAGE9PAGE4.2用智能工具處理信息一、教材分析本節(jié)課是粵教版《信息技術(shù)（必修）信息技術(shù)基礎(chǔ)》第四章第二節(jié)《用智能工具處理信息》的內(nèi)容。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)自然會(huì)涉及到信息智能處理，這也是前沿技術(shù)在日常應(yīng)用中的體現(xiàn)，高中學(xué)生有必要也有興趣追求和學(xué)習(xí)這一前沿技術(shù)。課標(biāo)要求學(xué)生通過部分智能信息處理工具軟件的使用，體驗(yàn)其工作過程，了解其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值、形成感性認(rèn)識(shí)，提高對(duì)智能處理內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)本節(jié)內(nèi)容以及學(xué)生學(xué)習(xí)思維的發(fā)展。二、學(xué)情分析本節(jié)課程內(nèi)容計(jì)劃用兩個(gè)課時(shí)完成。由于這兩個(gè)課時(shí)是一個(gè)整體，其內(nèi)容前后溝連，密切相關(guān)。因而在設(shè)計(jì)時(shí)特別注重兩個(gè)課時(shí)內(nèi)容之間的相互呼應(yīng)，前一課時(shí)的內(nèi)容要為后一課時(shí)形成充分的鋪墊，后一課時(shí)內(nèi)容要準(zhǔn)確地針對(duì)前一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行梳理，形成完備的歸納總結(jié)。第一課時(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)為體驗(yàn)課：教師在人工智能的模式識(shí)別、自然語言理解這兩個(gè)研究領(lǐng)域，分別設(shè)置了學(xué)生探究手寫、語音輸入法錄入漢字活動(dòng)及與機(jī)器人聊天和使用雙向翻譯軟件的活動(dòng)，精心設(shè)置多種對(duì)比體驗(yàn)情境和偏重于思考智能工具的工作原理的引導(dǎo)問題，讓學(xué)生在觀察、疑問、思考、分析的過程中完成探究過程，為講解第二課時(shí)智能工具的工作過程和原理做好鋪墊。在拓展環(huán)節(jié)，在分析智能工具應(yīng)用中存在的不足的前提下，展示智能工具在生活中廣泛應(yīng)用，形成反差。引發(fā)對(duì)研發(fā)智能工具現(xiàn)實(shí)意義的思考，揭示技術(shù)的發(fā)展是為人類服務(wù)的人文核心思想。第二課時(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)為研究探索課：在第一課時(shí)的體驗(yàn)經(jīng)歷的基礎(chǔ)上，教師通過小組競(jìng)賽等形式，用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的模式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)典型范例的觀察、分析，學(xué)生對(duì)知識(shí)理論的認(rèn)知過程與其自身的探索活動(dòng)緊密結(jié)合，學(xué)生認(rèn)知的內(nèi)容是從自身經(jīng)歷中感悟到的。本方案是第二課時(shí)的內(nèi)容。由于在第一課時(shí)中設(shè)計(jì)的內(nèi)容已經(jīng)為本課時(shí)內(nèi)容進(jìn)行的鋪墊，學(xué)生對(duì)智能工具已經(jīng)有了足夠的認(rèn)識(shí)，但其認(rèn)知內(nèi)容多是零散的，沒有經(jīng)過總結(jié)歸納，沒有形成體統(tǒng)。因而本課時(shí)的核心有兩點(diǎn)，一是要借助學(xué)生在上一課時(shí)的體驗(yàn)經(jīng)歷，二是要將經(jīng)歷內(nèi)容梳理、總結(jié)歸納成知識(shí)體系。三、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)與技能1、理解智能工具的工作流程及工作原理。2、了解智能工具與一般處理工具的區(qū)別。3、了解人工智能的構(gòu)成領(lǐng)域及相關(guān)應(yīng)用。過程與方法通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)、采用小組對(duì)抗的模式對(duì)智能工具的工作流程和原理進(jìn)行探索。情感態(tài)度與價(jià)值觀1、通過課堂教學(xué)體驗(yàn)，了解智能工具工作原理中蘊(yùn)含的策略、方法與技巧。建立將收獲的知識(shí)應(yīng)用于生活的理念。2、在實(shí)踐活動(dòng)中了解理解智能工具的工作流程及工作原理，樹立深度開發(fā)人工智能服務(wù)于人類的意識(shí)。四、教學(xué)重難點(diǎn)：教學(xué)重點(diǎn)：1.模式識(shí)別模式的工作過程2.自然語言理解模式的工作過程3.智能工具與一般工具的區(qū)別4.人工智能領(lǐng)域的范疇。教學(xué)難點(diǎn)：1.模式識(shí)別的工作過程。2.自然語言理解領(lǐng)域的工作過程。五、教學(xué)準(zhǔn)備多媒體課件、紅蜘蛛多媒體網(wǎng)絡(luò)教室、電子白板。六、教學(xué)方法任務(wù)驅(qū)動(dòng)、小組合作。七、教學(xué)過程環(huán)節(jié)名稱教學(xué)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)意圖課程導(dǎo)入觀看視頻《最強(qiáng)大腦》中百度智能機(jī)器人小度在節(jié)目現(xiàn)場(chǎng)的精彩表現(xiàn)。提問：1.視頻中的小度使用了什么技術(shù)？2.該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)過程是怎樣的？讓學(xué)生對(duì)模式識(shí)別技術(shù)有個(gè)粗略的概念，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。探究任務(wù)一探究任務(wù)：火眼金睛小組對(duì)抗賽：本次競(jìng)賽分為兩個(gè)環(huán)節(jié)。第一環(huán)節(jié)：小組錄音，建立對(duì)抗素材任務(wù)要求：打開超級(jí)錄音機(jī)。（其使用方法見文件接收柜“超級(jí)錄音機(jī)使用指南”）小組成員從下列詞語中任選一個(gè)，小組每個(gè)成員分別朗讀這個(gè)詞語并進(jìn)行錄音，保存文件時(shí)文件分別命名為：樣本一、樣本二……。（智能工具模式識(shí)別自然語言人工智能）生：按任務(wù)要求建立本組的素材第二環(huán)節(jié)：兩小組互換機(jī)位，進(jìn)行對(duì)抗。任務(wù)要求：原小組留守一名成員配合對(duì)方小組工作。對(duì)抗組為留守人員錄音，建立測(cè)試樣本對(duì)抗組學(xué)生利用COOLEDIT軟件（其使用方法見文件接收柜“cooledit軟甲使用指南”）將測(cè)試樣本與樣本文件進(jìn)行比對(duì)，找出留守學(xué)生在第一環(huán)節(jié)中樣本編號(hào)。準(zhǔn)確率高，速度快者為優(yōu)勝。將智能工具抽象的識(shí)別工作流程遷移至現(xiàn)實(shí)中工作流程類似的場(chǎng)景，讓學(xué)生從真實(shí)的參與過程中認(rèn)知智能工具的工作流程與原理歸納總結(jié)師：宣布對(duì)抗結(jié)果。師：下面我們一起梳理一下對(duì)抗過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)。首先，在準(zhǔn)備環(huán)節(jié)時(shí)建立的樣本文件集合是作為后續(xù)任務(wù)的判斷依據(jù)。留守人員朗讀錄音是對(duì)樣本信息的采集；小組錄音是把樣本信息采集并輸入計(jì)算機(jī)；向COOLEDIT軟件中分別導(dǎo)入測(cè)試樣本與樣本文件是將抽象的信息具體化的處理過程；觀察波形主要觀察的是波形的頻率與振幅，提取波形的特征信息；依次比對(duì)文件的波形特征信息，觀察特征是否相符，篩選出符合要求的信息確定匹配的樣本編號(hào)。師：上述過程中，模擬的是人工智能中模式識(shí)別的工作流程。我們一起來了解什么是模式識(shí)別。模式識(shí)別：是利用計(jì)算機(jī)對(duì)物體、圖像、語音、字符等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)。下面我們來觀察模式識(shí)別的工作流程與工作原理。其一般過程包括：樣本采集（留守人員的朗讀）、信息的數(shù)字化（錄入聲音）、預(yù)處理（把聲音文件導(dǎo)入軟件）、數(shù)據(jù)特征的提?。ǜ鶕?jù)波形的頻率與振幅進(jìn)行判定）、與標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行比較（與樣本庫文件的比對(duì)、區(qū)分）、分類識(shí)別（篩選出符合要求的選項(xiàng)）等。師生互動(dòng)：解析處理過程中的思路與方法。探究任務(wù)二師：剛才我們探討了模式識(shí)別方式的工作流程與原理，實(shí)際上上次課我們還體驗(yàn)了另外一個(gè)領(lǐng)域的內(nèi)容，那就是自然語言的理解，也就是與機(jī)器人聊天和雙向翻譯軟件對(duì)應(yīng)的部分。自然語言的理解的概念與工作流程下面我們針對(duì)這部分內(nèi)容進(jìn)行探索。師生互動(dòng)：斷章取義下面我們下面漢語翻譯成英文，研究一下翻譯過程中的關(guān)鍵點(diǎn)是哪些？例句：天我DayI今天我的Todaymy今天我的確很高興Ireallyveryhappytoday天啊我的舅舅要來了OhmygodMyuncleiscoming問題：將形成的英文再重新翻譯成漢語，是否只有原句一種譯法？今天我真的很開心哦我的上帝我的叔叔來了生：譯文不唯一。構(gòu)建自然語言的理解領(lǐng)域的工作情境歸納總結(jié)師：通過剛才的案例，我們發(fā)現(xiàn)特別是漢語中的字與前后的字進(jìn)行組合會(huì)形成不同的意思，在翻譯之前必須對(duì)原文的全句進(jìn)行句讀處理，根據(jù)語境將全句分為合適的單詞，根據(jù)詞典匹配成譯文中的單詞。這就是詞法分析；按照原文語法規(guī)則尋找譯文中匹配的語法規(guī)則，決定譯文中單詞的排列順序。這就是句法分析。多個(gè)句子翻譯時(shí)每個(gè)單句還要結(jié)合上下文的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整本句的內(nèi)容。這就是語義分析。這也是自然語言理解的三個(gè)層次。下面我們看看的自然語言理解（與機(jī)器人聊天、翻譯系統(tǒng)）的工作過程。內(nèi)化體驗(yàn)為知識(shí)理論說一說師：同學(xué)們我們回顧一下在日常生活中用到了哪些智能工具？（引導(dǎo)學(xué)生回答）。好。老師也搜集了一些案例，我們一起討論這些工具是否屬于智能工具?！ゃy行的自助取款機(jī)。師：這種工具表面看有點(diǎn)像智能工具，實(shí)際不是，如何來區(qū)分一般處理工具與智能處理工具呢？我們接著看。1. 手機(jī)的語音助手。師：是智能工具。語音助手是屬于人工智能中自然語言理解的技術(shù)。哪位同學(xué)過來嘗試與它聊天，看看它是否能對(duì)你的問題給出正確回應(yīng)。（學(xué)生與語音助手問答）。其工作過程是：語言理解——思考——語言生成。相同的問題，執(zhí)行多次，結(jié)果不同。說明智能工具處理的結(jié)果是不唯一的，其結(jié)果可能正確，也可能不正確。2.手寫漢字識(shí)別。師：智能工具。我們一起來觀察手寫輸入漢字的畫面。同一痕跡被識(shí)別成了多個(gè)結(jié)果，包含了數(shù)字、字母、漢字，其中有一個(gè)結(jié)果與其他識(shí)別結(jié)果顯示位置不同，說明系統(tǒng)更傾向于將結(jié)果識(shí)別成強(qiáng)調(diào)顯示的符號(hào)。說明智能工具的處理過程是推理控制的過程，在面臨多種情形時(shí)，系統(tǒng)無法確定最終結(jié)果的形式。通過分析我們得出：智能處理工具：?jiǎn)栴}不確定、非結(jié)構(gòu)的、沒有固定算法的；處理過程是推理控制的過程；最終結(jié)果不太確定一般處理工具：處理的問題有固定的算法；處理過程是重復(fù)計(jì)算；最終結(jié)果是確定的。列舉智能工具與一般處理工具，引導(dǎo)學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)它們的區(qū)別開拓視野展望未來師：剛才我們探討的模式識(shí)別和自然語言的理解都從屬于人工智能領(lǐng)域。人工智能領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，主要包括以下幾個(gè)方面：模式識(shí)別、自然語言理解、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、智能代理、機(jī)器證明、專家系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)……曾經(jīng)有預(yù)言家說過：“誰掌握了人工智能，誰就能征服整個(gè)世界”?，F(xiàn)有的人工智能產(chǎn)品相對(duì)于即將到來的人工智能應(yīng)用是微不足道的，但是它預(yù)示著人工智能的未來。通過下面的視頻我們一起來展望未來的人工智能。（視頻2分鐘）師：畫面中的生活很美好，也令我們十分向往，但它需要依靠我們同學(xué)在今后的學(xué)習(xí)、工作中的努力才能實(shí)現(xiàn)，我們期待這一天早日到來。課堂小結(jié)模式識(shí)別的工作流程自然語言理解的工作流程人工智能的應(yīng)用課堂測(cè)試1．用語音識(shí)別技術(shù)可以文字輸入，你認(rèn)為“語音識(shí)別”是屬于計(jì)算機(jī)（）。A．人工智能B．通信技術(shù)C．微電子技術(shù)D．傳感技術(shù)2．手寫板輸入漢字的工作流程主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)，請(qǐng)選擇正確的對(duì)應(yīng)關(guān)系（）。A．①手寫漢字②信息讀入③預(yù)處理④筆畫識(shí)別⑤特征匹配⑥特征庫⑦顯示漢字B．①手寫漢字②預(yù)處理③信息讀入④特征匹配⑤筆畫識(shí)別⑥特征庫⑦顯示漢字C．①手寫漢字②信息讀入③預(yù)處理④特征庫⑤特征匹配⑥筆畫識(shí)別⑦顯示漢字D．①手寫漢字②信息讀入③筆畫識(shí)別④預(yù)處理⑤特征匹配⑥特征庫⑦顯示漢字D．模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能3．自然語言理解是人工智能的重要應(yīng)用領(lǐng)域，下面列舉中的（）就是它要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。A．理解別人講的話B．代替人類進(jìn)行語言表達(dá)C．欣賞音樂D．機(jī)器翻譯八、課后反思本節(jié)課的探究任務(wù)一讓學(xué)生模擬模式識(shí)別的過程，使學(xué)生對(duì)智能工具的工作過程有個(gè)具體直觀的認(rèn)識(shí)，而不是只停留在抽象的表面，對(duì)后續(xù)任務(wù)的操作及知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)有很大的幫助。我始終堅(jiān)持無論是創(chuàng)設(shè)情景導(dǎo)入新課還是教學(xué)過程中的任務(wù)設(shè)置都盡可能地貼近學(xué)生生活，增加學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)良好的思維習(xí)慣和科學(xué)探究的能力。不足之處是學(xué)生在動(dòng)手操作環(huán)節(jié)對(duì)于軟件的操作不太熟練，個(gè)別同學(xué)需要指導(dǎo)。4.2用智能工具處理信息學(xué)情分析本節(jié)課程內(nèi)容計(jì)劃用兩個(gè)課時(shí)完成。由于這兩個(gè)課時(shí)是一個(gè)整體，其內(nèi)容前后溝連，密切相關(guān)。因而在設(shè)計(jì)時(shí)特別注重兩個(gè)課時(shí)內(nèi)容之間的相互呼應(yīng)，前一課時(shí)的內(nèi)容要為后一課時(shí)形成充分的鋪墊，后一課時(shí)內(nèi)容要準(zhǔn)確地針對(duì)前一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行梳理，形成完備的歸納總結(jié)。第一課時(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)為體驗(yàn)課：教師在人工智能的模式識(shí)別、自然語言理解這兩個(gè)研究領(lǐng)域，分別設(shè)置了學(xué)生探究手寫、語音輸入法錄入漢字活動(dòng)及與機(jī)器人聊天和使用雙向翻譯軟件的活動(dòng)，精心設(shè)置多種對(duì)比體驗(yàn)情境和偏重于思考智能工具的工作原理的引導(dǎo)問題，讓學(xué)生在觀察、疑問、思考、分析的過程中完成探究過程，為講解第二課時(shí)智能工具的工作過程和原理做好鋪墊。在拓展環(huán)節(jié)，在分析智能工具應(yīng)用中存在的不足的前提下，展示智能工具在生活中廣泛應(yīng)用，形成反差。引發(fā)對(duì)研發(fā)智能工具現(xiàn)實(shí)意義的思考，揭示技術(shù)的發(fā)展是為人類服務(wù)的人文核心思想。第二課時(shí)內(nèi)容設(shè)計(jì)為研究探索課：在第一課時(shí)的體驗(yàn)經(jīng)歷的基礎(chǔ)上，教師通過小組競(jìng)賽等形式，用任務(wù)驅(qū)動(dòng)的模式引導(dǎo)學(xué)生對(duì)典型范例的觀察、分析，學(xué)生對(duì)知識(shí)理論的認(rèn)知過程與其自身的探索活動(dòng)緊密結(jié)合，學(xué)生認(rèn)知的內(nèi)容是從自身經(jīng)歷中感悟到的。本方案是第二課時(shí)的內(nèi)容。由于在第一課時(shí)中設(shè)計(jì)的內(nèi)容已經(jīng)為本課時(shí)內(nèi)容進(jìn)行的鋪墊，學(xué)生對(duì)智能工具已經(jīng)有了足夠的認(rèn)識(shí)，但其認(rèn)知內(nèi)容多是零散的，沒有經(jīng)過總結(jié)歸納，沒有形成體統(tǒng)。因而本課時(shí)的核心有兩點(diǎn)，一是要借助學(xué)生在上一課時(shí)的體驗(yàn)經(jīng)歷，二是要將經(jīng)歷內(nèi)容梳理、總結(jié)歸納成知識(shí)體系。4.2用智能工具處理信息效果分析本節(jié)課要求學(xué)生通過部分智能信息處理工具軟件的使用，體驗(yàn)其工作過程，了解其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值、形成感性認(rèn)識(shí)，提高對(duì)智能處理內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)本節(jié)內(nèi)容以及學(xué)生學(xué)習(xí)思維的發(fā)展。其實(shí)對(duì)于智能工具，大部分同學(xué)在日常生活和學(xué)習(xí)中都用過，只不過對(duì)于其工作原理不是很了解。所以在設(shè)置課堂任務(wù)時(shí)，充分讓學(xué)生體驗(yàn)智能工具是如何處理信息的，使學(xué)生對(duì)其工作原理和工作流程有個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)和理解。課堂導(dǎo)入部分很大程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性，后續(xù)任務(wù)的完成也比較順利。本節(jié)課不管是從教學(xué)目標(biāo)還是學(xué)習(xí)目標(biāo)，都圓滿完成了。4.2用智能工具處理信息教材分析本節(jié)課是粵教版《信息技術(shù)（必修）信息技術(shù)基礎(chǔ)》第四章第二節(jié)《用智能工具處理信息》的內(nèi)容。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息技術(shù)自然會(huì)涉及到信息智能處理，這也是前沿技術(shù)在日常應(yīng)用中的體現(xiàn)，高中學(xué)生有必要也有興趣追求和學(xué)習(xí)這一前沿技術(shù)。課標(biāo)要求學(xué)生通過部分智能信息處理工具軟件的使用，體驗(yàn)其工作過程，了解其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值、形成感性認(rèn)識(shí)，提高對(duì)智能處理內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)本節(jié)內(nèi)容以及學(xué)生學(xué)習(xí)思維的發(fā)展。評(píng)測(cè)練習(xí)課堂測(cè)試：1．用語音識(shí)別技術(shù)可以文字輸入，你認(rèn)為“語音識(shí)別”是屬于計(jì)算機(jī)（）。A．人工智能B．通信技術(shù)C．微電子技術(shù)D．傳感技術(shù)2．手寫板輸入漢字的工作流程主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)，請(qǐng)選擇正確的對(duì)應(yīng)關(guān)系（）。A．①手寫漢字②信息讀入③預(yù)處理④筆畫識(shí)別⑤特征匹配⑥特征庫⑦顯示漢字B．①手寫漢字②預(yù)處理③信息讀入④特征匹配⑤筆畫識(shí)別⑥特征庫⑦顯示漢字C．①手寫漢字②信息讀入③預(yù)處理④特征庫⑤特征匹配⑥筆畫識(shí)別⑦顯示漢字D．①手寫漢字②信息讀入③筆畫識(shí)別④預(yù)處理⑤特征匹配⑥特征庫⑦顯示漢字D．模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能3．自然語言理解是人工智能的重要應(yīng)用領(lǐng)域，下面列舉中的（）就是它要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。A．理解別人講的話B．代替人類進(jìn)行語言表達(dá)C．欣賞音樂