4.2.2 信息智能处理的方式特级教师教学实录

教学设计

学科名称

课题名称

学校

教学内容分析

学生分析

教学目标

信息意识：

培养学生对信息的敏感度和对信息价值的判断力。通过多种智能工具（手写输入、在线翻译工具）的学习，能够根据解决问题（遇到不认识的字或不会翻译的内容）的需要，自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息。

计算思维：

培养学生在形成解决方案的过程中产生一系列思维活动。通过体验手写输入法和在线翻译两种智能工具，建立模式识别和自然语言理解的正确概念，抽取出模式识别的关键特征，总结智能工具处理信息的一般过程，并迁移到与之相关的其他问题解决中。

数字化学习与创新：

通过体验手写输入法和在线翻译两种智能工具，能够认识智能工具处理信息的优势和局限性，并在后续的学习中，可以正确地评估与选用常见的智能工具处理相关的信息。

信息社会责任：

铜梁一中

教师

高中信息技术基础

教材版本

广东教育出版社

《4.2 用智能工具处理信息》

韩宏

课时

1课时（新课）

本节课选自粤教版信息技术基础第四章第二节《4.2 用智能工具处理信息》,这节内容是教材中唯一涉及到人工智能的章节，目的是通过一些智能工具的体验，调动学生主动参与学习人工智能的积极性，并激发学生学习用智能工具处理信息的热情和潜能。通过自主操作智能工具软件，让学生在体验的过程中了解智能处理信息的原理及其应用价值，使学生感受到利用智能工具处理信息的魅力。

高一年级学生通过第三章《信息的加工与表达》学习后，对信息的处理有了一定的了解，他们已经具有了一些利用一般工具处理信息的经验。虽然学生对智能工具没有理性的认识，但是在现实生活中，学生经常会接触到一些智能工具，只是缺少对智能工具的理论知识。因此，在这节课中我们通过设计探究活动引导学生从活动中发现问题，分析问题，并通过智能工具处理问题，从而归纳和提炼智能工具的最基本工作原理。此外，高一学生不喜欢枯燥的理论知识，所以在本堂课中，以“蜗牛赛跑”的小游戏为课脉，在情境中学习知识，激发学生的学习兴趣和学习热情。

核心素养目标分析

能够正确认识智能处理工具处理信息的方式，初步培养学生形成积极学习的态度、理性判断和负责的能力。

三维目标

【知识与技能】

1、了解人工智能的两个主要研究领域；

2、了解智能信息处理工具的一般过程；

3、认识到智能处理工具在生活中的应用价值。

【过程与方法】

1、通过游戏中的两个关卡，使学生体验手写输入法和在线翻译两个智能工具，引出人工智能的两个主要研究领域。

2、通过交流与分享，增强学生表达、交流、沟通的能力。

【情感态度与价值观】

1、感受信息智能处理工具的魅力，能客观评价信息智能处理工具给学习和生活带来的变化。

2、围绕“蜗牛赛跑”这个小游戏，激发起学生探索利用智能工具解决问题的热情。

教学重点

教学难点

教学方法

教学环境及资源准备

了解人工智能的两个主要研究领域

理解智能信息处理工具的一般过程

情境激趣、任务驱动法、合作探究法、演示法等

教师：计算机、投影仪、PPT课件、翻页笔、网络、视频、OCR在线识别网址https://app.xunjiepdf.com/ocr、智能手机语音助手

学生：导学案、搜狗输入法软件、网络

教学环节

【竞争机制】

【观看视频】

教师活动

学生活动

【明确分组规则】

【学生带着问题观看视频】

【学生回答问题】

设计意图

同学们，上课之前我们首先观看一段视频（播放《机器人宣传片》）。在观看的同时，请同学们思考两个问题：

1、视频中给你留下最深刻印象的是什么？

通过视频，让学生初步感受人工智能，体会人工智能在生活中的应用。

导入新课

2、它主要应用到了什么技术？

【解决问题】

【教师总结】同学们，随着人工智能技术的普及，信息的智能化处理方式已经逐渐步入到了我们的生活之中，这节课就让我们一起来感受智能信息处理的魅力，学习《4.2用智能工具处理信息》

同学们，老师知道大家非常喜欢玩游戏，现在老师这里就有一个小游戏在等着大家。游戏开始之前，我们有两个小关卡需要去闯。我相信，同学们一定会勇于接收挑战，凭借你们的聪明才智，顺利完成关卡。

通过小游戏，激发学生的学习兴趣。

好，现在我们的闯关正式开始。

第一关：游戏的名字是什么？

模式识别

谁能告诉老师，游戏的名字是什么？（游戏名称用同音字代替：猧

怓

賽

跑）

【以小组为单位，利用搜狗输入法中让学生以最快的速度利用手写输入找到游戏名字的读分组探究：请同学们用你能想到的办法，找到上述几个字的读音。比的手写输入，将不认识的字输入进去，音。

一比，谁能以最快的速度完成关卡1。

找到上面几个字的读音，完成第一

提示：搜狗输入法工具箱里面的手写输入可以帮助你。

关。】

体验结束之后，请同学们思考下面两个问题：

1、为什么你不认识这些汉字？

2、为什么计算机能够认识它们？

【结合自己的体验，思考问题：1、为

【解决问题】：哪个小组同学愿意和我们分享你的成果？

【教师总结】：同学们，其实计算机识别文字的过程模式了人识别汉字的过程，当我们手写输入汉字时，要与计算机中存储的标准字型库进行对比，如果我们输入的汉字与计算机中存储的标准汉字能够匹配，就能够识别出来。而这里我们说的标准字型库，其实就是一种标准模式。我们对比的时候，就是与标准模式进行对比。所以，手写输入法其实应用的是模式识别技术。那么什么是模式识别呢？

【模式识别】：是指利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别的技术。

那么模式识别是怎样进行识别的呢？

【模式识别的主要过程】：我们一起来回顾一下：上面我们进行手写输入时，主要经历了哪些过程？

首先是书写录入汉字，然后计算机要对我们录入的汉字进行处理。

这里大家思考一下，为什么计算机要对我们输入的文字进行处理？你们输入的汉字，计算机第一次就识别出来了吗？

对，当我们输入的汉字与计算机存储的标准字库不太像时，就识别不出来。所以，只有我们的汉字书写规范时，才能够与标准字型库中存储的汉字匹配上，最后才能够识别出来。

其实，我们手写输入的这几个过程对应的是模式识别的主要过程：信息录入、处理、对比和识别。

【模式识别的一般过程】：其中，处理包括了三个环节，信息的数字化、预处理，数据特征的提取。由此，我们可以推演出模式识别的一般过程：样本采集、信息的数字化、预处理、数据特征的提取、与标准模式进行比较、分类识别。

什么你不认识这些汉字？2、为什么计算机能够认识它们？】

【分享成果】

【理解为什么我们不认识的汉字，计算机却能够识别出来】

【听讲】

【回顾手写输入的过程】

【回答问题：你们输入的汉字，计算机第一次就识别出来了吗？】

理解计算机识别文字的过程其实模拟的是人识别汉字的过程，为后面模式识别的工作过程为铺垫。

通过“你们输入的汉字，计算机第一次就识别出来了吗？”这个问题，让学生明白为什么我们输入的汉字，计算机不能一次识别出来，【理解、总结模式识别的主要过程】

因为书写不规范。

【由模式识别的主要过程推演模式识别的一般过程】

【学生讨论】：同学们，回顾模式识别的概念，我们可以知道，模式识别包括了对物体、图像、语音、字符等的识别，从中，我们可以知道，文字识别仅仅是模式识别的一个应用，除此之外，模式识别还有哪些应用呢？

【回顾模式识别的概念】

【分组讨论】：

1、你接触过哪些模式识别的相关应用？

使学生在理解模式识别的工作原理基础上，对照模式识别的四个主要过程，找出模式识别在生活中的应用。

请同学们分组讨论下面的两个问题，并与大家交流分享你们的成果。

2、说一说它为什么属于模式识别？

规则：各小组每次说出1个应用，且不能重复

1、你接触过哪些模式识别的相关应用？

2、说一说它为什么属于模式识别？（提示：在说明理由时，参照模式识别的主要过程）

【成果分享】

【教师总结】：同学们，你们说的都非常精彩，通过你们的讨论发言，【各组与同学们分享讨论的成果】

让老师对模式识别的应用有了更多的了解。其实，除了同学们说的这些之外，模式识别还包括了掌纹识别、车牌识别、虹膜识别等等。其实，模式识别在我们的生活中应用的非常广泛。

自然语

言理解

同学们，上面我们利用手写输入法帮助我们闯过了第一关，现在我们来看一下第二关是什么？

第二关：游戏规则是什么？

提问：有没有同学告诉老师，这个游戏的规则是什么？谁能够利用5秒钟将游戏规则用中文表达出来？那么我们可以利用什么软件来帮助我们呢？

请同学们利用你熟悉的翻译工具，将游戏的规则翻译成中文，将结果粘贴到学案中，并与你的小组成员比较翻译的结果是否相同。

【成果分享】：请一个小组同学分享翻译后的结果

【提问】：同学们，在线翻译工具还是模式识别的应用吗？

【快速翻译游戏规则】

【利用在线翻译工具将游戏规则翻译成中文，将结果粘贴到学案中，并与你的小组成员比较翻译的结果是否相同】

以规则中的第一句为例，先利用模式识别技术的思想（对比）来进行翻译，随后对照学生自己翻译的结果，使学生清楚的明白，在线翻译不仅仅是模式识别的简单

下面，我们以第一句为例，利用模式识别的思想进行分析。

这是一个小游戏的“蜗牛赛跑”。（模式识别）

这是一个“蜗牛赛跑”的小游戏。（正确结果）

This is a small game of "snail racing". 【分享翻译的结果】

【思考在线翻译工具是否是模式识别的应用】

听讲

比对，还需要理解与分析，引出自然语言理解技术。

同学们，从这里我们可以看出，在线翻译工具不再是单纯的模式识别的应用。它不仅仅要进行对比，还要对句子进行理解分析，最后才能生成自然语言。所以，在线翻译应用的是自然语言理解技术。那么什么是字然语言理解呢？

【自然语言理解】：自然语言理解主要是研究如何使计算机理解和生

在理解了模式识别和自然语言理解的不同之后，学生能够容易举出一些自然语言理解的应用。

通过与语音助手进行对话，使学生进一步了解自然语言理解技术。

通过活动，让学生明确本节课的重点，人工智能的两个研究领域，并能够区分哪些属于模式识别，哪些属于自然语言理解。

成自然语言的技术。自然语言理解过程可以分为三个层次：词法分析、

句法分析和语义分析。

【自然语言理解的应用】：同学们，除了刚才我们体验的在线翻译属于自然语言理解技术的应用之外，自然语言理解技术还有哪些应用呢？比如我们课堂开始的视频中有没有自然语言理解技术的应用？

好，老师这里有一个智能手机，谁愿意和它交流一下？

比如：你可以说你叫什么名字？你几岁了？你吃早饭了吗？

我们体验的这个应用是不是自然语言理解技术的应用？

【提问】：同学们，我们通过上面的体验，了解了人工智能的两个应用领域——模式识别和自然语言理解，那么哪些应用属于模式识别？

【体验与手机中的语音助手进行对话】

【思考与语音助手对话是否是自然语言理解的应用】

【打开学案，完成小试牛刀活动。将下面的应用进行分类，拖动到对应的区域内。】

【分享成果】

小试牛刀

哪些属于自然语言理解呢？下面，我们就来分分类。

现在，请同学们打开学案，完成小试牛刀活动。

要求：将下面的应用进行分类，拖动到对应的区域内。

同学们，通过上面两个智能工具，我们顺利的闯过了2关，现在就来开始我们的游戏吧！

请同学们观看屏幕，上面有四只蜗牛，各小组迅速讨论，选择一指你认为能赢的蜗牛编号，并为你选择的蜗牛加油。

好，现在请同学们确定你们的编号。

【各小组商量讨论，确定认为能赢的蜗牛编号，并为选择的蜗牛加油】

通过游戏，激发学生的热情，来感知智能工具给我们带来的一些价值。

开始游戏

1组...... 2组...... 3组...... 4组...... 好，游戏开始，请大家为你们选择的蜗牛加油。

OCR在线

识别

同学们，上面我们通过两个智能工具帮助我们闯关，达成了玩游戏的

通过OCR在线识别软件，使学生感受到智能处理工具的实用价值。

目的。其实，除了上述两个智能工具之外，生活中还有很多智能工具，

它们可以帮助我们完成许多工作。比如，老师这里有一张图片，怎样把图片中的文字变成可编辑的文字呢？很显然，上面两个智能工具无法快速帮我们完成。这里，我们可以借助OCR软件来帮助我们。

下面，就让我们通过OCR在线识别软件来提取图中的文字。首先，打开在线OCR的网址，点击选择图片的路径，开始识别，最后下载结果。

我们可以看到，OCR在线识别的速度非常快，可以实现大批量文字

【认真观看老师的演示，并感受在线OCR识别软件的效率】

【认真观察两张图片，找一找两张图的输入，比如一本书的文字输入。那么，它识别的准确性怎么样呢？

片的不同之处】

老师截取了其中的一部分，大家对比两张图片，快速找到是否有识别不准确的地方？

那么，是什么原因导致这样的结果呢？

OCR识别的准确率受很多因素的影响，如图片分辨率、文字印刷质

量等等。

信息智能处理的应用价值

同学们，通过上面的实际体验操作，我们感受到了信息智能处理的实

通过体验手写输入法和在线翻译，学生可以根据体验，总结信息智能处理的应用价值及有待加强的地方。

用价值，如手写输入帮助我们认识了生字，在线翻译提高了翻译效率，

OCR识别实现了大批量文字的输入。但是，在应用的过程中，我们也发现了一些有待加强的地方，如翻译不够准确，OCR识别准确率不足100%等等，这些都值得我们去加强与开拓。

同学们，通过今天的学习，我们了解了人工智能的两个研究领域——模式识别和自然语言理解。在研究模式识别时，我们体验了手写输入法和OCR在线识别两个智能工具；在研究自然语言理解时，我们体验了在线翻译和语音助手两个智能工具。最后，我们总结了信息智能处理的应用价值。其实，这些智能工具在现实生活中有着很大的实用

【知识点归纳，情感升华】

【总结信息智能处理的应用价值】

用思维导图的方式，可以清晰的呈现出本节课的知识点，使学生能够系统的了解知识的结构

课堂总结

价值，同时，它们也有一些值得我们加强的地方。所以，老师希望同学们今后能够努力学习文化知识，将你们的所学应用到解决实际问题中去，从而不断推动人工智能的发展，让人工智能更好的为人类服务。

课堂的最后，我们请各小组数一数盒子中的小蘑菇，我们看一看哪个小组最棒！

【数一数盒子中的小蘑菇】