4.2.2 信息智能处理的方式ppt课件课堂实录

教学课题

课标要求

《你好，小爱同学——用智能工具处理信息》

教师

袁旭霞

年级

高一年级

课标要求：了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用。通过部分智能信息处理工具的使用，体验其基本工作过程，简单了解其工作原理和实际应用价值。

学科核心素养：通过体验探究和学习提高数字化学习与创新能力、树立正确的信息社会价值观和责任感。

本课是广东教育出版社普通高中必修模块《信息技术基础》第四章第二节《用智能工具处理信息》的内容，主要是让学生通过使用智能信息处理工具加工处理教材分析

信息，体验其基本工作过程，认识其基本特征和工作原理，了解其实际应用价值，从而对智能信息处理工具有一个初步的体验，形成初步的感性认识。本节课与第四章第一节“编制计算程序解决问题”一起是对第三章使用工具软件处理信息的补充和延续，也是对选修课程《人工智能初步》的有效衔接。人工智能技术近年来发展快速，应用越来越广泛，而教材已使用多年，所以在本节课中增加了一些新的内容。

高一年级学生通过第三章《信息的加工与表达》学习后，对处理信息有一定的了解，他们已经具有一定利用非智能工具处理信息的经验。其实学生平时也接学情分析

触到一些智能工具，只是不了解智能工具与非智能工具的区别，学生还缺少对智能工具的理论知识。因此，在这节课中我们设计探究活动引导学生从活动过程中发现问题，分析问题，使用智能工具处理信息解决问题。好奇和强烈的求知欲对学习本课来说是很好的动力，学生对这方面的知识也感到比较神秘，通过展示我们生活中人工智能的应用实例，让学生打破“人工智能”的神秘感。

（一）知识与技能

1．能够认识智能工具的一般特征——“模拟人的智能”。

2．熟悉人工智能的两个研究领域“自然语言理解”和“模式识别”。

3．了解机器学习和智能信息处理的应用价值。

教学目标

（二）过程与方法

1．体验智能工具处理信息的过程和方法。

2．学会使用智能工具处理信息解决问题的方法。

（三）情感态度与价值观

1．感受智能信息处理工具在现实生活中应用的价值。

2．正确认识智能信息处理工具给学习和生活带来的变化，形成应用智能工具解决问题的意识，提高信息素养，加深对人工智能的认识，形成良好的科技观。

教学

重点

难点

教学

策略

重点：体验智能信息处理工具的应用和基本过程。

难点：理解信息智能处理的过程和原理。

以学生为主体，通过创设情境和任务驱动的形式开展探究、合作学习，以发现问题——分析问题——解决问题——深度思考为学习活动的主线，引导学生通过实践和思考归纳知识、领悟原理，提高学生的思辨能力和实践能力。

教

学

过

程

请小爱同学设置下课提醒，介绍小爱同学这个小助手，请小爱同学跟同学们打招呼。

设

计

意

图

与小爱同学互动激发学生的小爱同学是一个会说话的音响，它可以跟我们聊天，我好奇心和学习兴们来试试看。

（一）

欢迎新同学小爱

5min 想一想：小爱同学为什么可以跟我们对话？

趣。

通过体验和小爱同学是一个智能音箱，它能模拟人的智能，智能处思考引出智能工理工具不同于一般信息处理工具，它处理的问题通常是不确具的一般特征。

定的、非结构的、没有固定算法的。处理的过程是推理控制的过程，最终得到的结果可能是正确的，也可能不正确。

让学生对智能工具和人工智像这样的人工智能设备已经越来越多的出现在我们的能有具象化的认生活中，帮我们节省很多时间、解决很多烦恼和问题。这节识。

课，我们就来体验一下怎样用智能工具处理信息来帮我们解决问题，探索它们是怎样工作的？

情境创设：小爱同学是一个非常乐于助人的同学，它特结合学生的别想为同学们排忧解难，大家在生活和学习中有没有什么问生活实际创设情（二）

乐于助人的小爱

5min 题需要小爱同学帮忙解决呢？

境，提出自己的问探究活动一：小组内讨论，确定一个需要小爱同学帮忙题，激发学习的内解决的问题，写在学案探究活动一部分。

选择2-3个小组展示提出的问题，并请小组代表与小爱同学互动，尝试解决问题。

驱力。

让学生在解决问题的过程中师生共同总结分析小爱同学解决问题的情况，有的问题体验智能工具的能解决，有的问题不能解决，为什么？激发学生思考分析，使用，引发思考。

为深入探究智能工具的工作原理做好铺垫。

小爱同学很聪明，能帮我们解决很多问题，它是如何做到能跟我们对话、帮我们解决问题的呢？

探究活动二：回顾与小爱同学互动解决问题的过程，思考并讨论以下问题：

1. 小爱同学听懂我们说的话了吗？如何听懂的？

（有时能、有时不能，对应到自然语言理解技术）

根据人机互动体验过程，结合问题思考，分析智能工具是怎样处2. 小爱同学反馈给我们问题的答案了吗？答案符合我理问题的，进而理（三）

们的要求吗？为什么呢？

聪明

（有时能，有时不能，语义的理解及大数据的支撑）

智慧的小爱解语音识别和自然语言理解的原小爱同学之所以能听懂我们说的话，是因为它具有一个理。

很重要的本领——自然语言理解，它是人工智能的重要研究

将人对语言10min 领域，在智能信息处理中起着重要的作用。

自然语言理解，主要是研究如何使计算机能够理解和生成自然语言，实现人机之间的自然语言通信的技术，过程分为三个层次：词法分析、句法分析和语义分析，自然语言理的理解过程和智解尤其是语义理解是很困难的。

能工具进行类比，分别询问一位同学和小爱同学：“今天是几月几号？”帮助学生领悟原类比人对语言的理解过程，分析自然语言理解的过程和原理。

理。

结合原理深

度思考问题，加深结合原理，深度思考探究活动二的两个问题。

想一想：你在生活中还见到过哪些使用自然语言理解技术的智能工具？

介绍更多自然语言理解的应用实例，Siri、天猫精灵、小度机器人、百度翻译、有道翻译等等，对自然语言理解形成更加全面的认识。

（四）

迷茫无助的小爱

小爱同学虽然很聪明，但是它能帮我们解决所有问题吗？提出更多小爱同学不能解决的问题：

问题：请小爱同学告诉老师桌上摆放的物品是什么？详细介绍一下。

小爱同学做不到，请同学们帮老师来解决一下。

体验使用不同智能工具解决问题的过程，体验对原理的理解。

联系生活中的应用案例了解智能工具的应用价值。

探究活动三：小组讨论，寻找解决问题的方法，选择合不同智能工具的适的智能工具，合作解决这个问题。

分享交流：请成功解决问题的小组分享交流解决问题的办法并进行演示。用到了什么智能工具？如何使用的？

师生共同对解决问题的方法和过程进行评价和总结。

参考解决方案：

手机上安装识图相机，用识图相机识别桌上的物品。

使用。

参考解决方案帮助学生快速有效解决问题，但探究活动四：分析解决问题的过程，思考并讨论以下问并非唯一方案。

题：

1. 识图相机是怎么辨认桌上摆放的物品是什么的？如何做到的？

（识别，对应到模式识别）

根据识图相机识别过程，结合问题思考，分析智2. 物品都能成功识别吗？准确率高吗？你认为会受什能工具是怎样处理问题的，进而理12min 么影响？为什么？

（有的能，有的不能，信息越多越准确）

解模式识别的原识图相机之所以能辨认物品是因为采用了人工智能的理。

另外一项重要技术——模式识别。模式识别是利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别的技术。

将人观察物体的过程和机器请同学观察一个物体，引导学生思考它是什么？怎样确模式识别过程进定的？

行类比，帮助学生用识图相机识别同一个物体，类比人观察和分析物体的领悟原理。

过程，分析模式识别的过程和原理。

结合原理深度思考问题，加深对原理的理解。

联系生活中

的应用案例了解结合原理，深度思考分析活动二的两个问题。

智能工具的应用提取信息越多越全面识别准确率越高，特征库中的特征价值。

越多识别成功的几率越高。

想一想：你在生活中还见到过哪些模式识别？

语音识别和自然语言理解是介绍更多模式识别的应用实例，指纹解锁、人脸识别、学生容易混淆的虹膜识别、手写输入、语音输入、听歌识曲、车牌识别等等，地方，通过问题引对模式识别形成更加全面的认识。

思考：小爱同学有没有模式识别这个本领呢？

小爱同学能听到我们说的话——语音识别。

思考：小爱同学和识图相机现在没有解决的问题，未来（五）

善于学习的小爱

8min 有没有可能解决？

小爱同学今天有些问题并没有成功解决，但是小爱同学

拓展延伸，了导学生思考，清晰的区分两者。

跟同学们一样，都勤奋好学，它会通过机器学习，不断提高解人工智能机器自己的本领。（机器学习，研究计算机怎样模拟或实现人类学习等研究领域。

的学习行为，以获取新的知识或技能，重新组织已有的知识结构使之不断改善自身的性能，是人工智能的核心，是使计算机具有智能的根本途径。）

小爱同学的学习之路：小爱音箱APP——技能中心——小爱训练——创建训练。

使用小爱音探究活动五：小组讨论，你想让小爱同学学会什么新技箱APP，体验机器能？试试看吧。

学习的过程，对机选择1-2组对小爱同学进行训练，并测试结果，体验机器学习形成具象器学习的过程。

师生共同对本节课进行总结，学生通过问卷星完成课堂检测，巩固所学知识。

选择观看有关人工智能的短片，了解人工智能的发展状况和趋势。

化的认知。

了解人工智能的更多知识以伴随着技术的不断发展，人工智能在人类生活中将会发及发展现状和趋挥越来越多、越来越重要的作用，同时也使未来存在很多不势，树立正确的科确定性。希望同学们能够正确认识人工智能，成为营造人类技观。

未来智能生活的新生力量。

板

书

设

计

不确定

体验应用

便捷

自然语言理解

你好，小爱同学——用智能工具处理信息

人工智能技术

模式识别

机器学习……

教

学

反

思