4.2.3 信息智能处理的应用价值教案设计（一等奖）

2019年一师一优课教学设计

一、整体设计思路、指导依据说明

本教学设计依据普通高中技术课程标准（实验）和2017版高中信息技术新课程标准关于信息技术学科的课程性质和基本理念，不仅体现对学生信息意识、计算思维、数字化学习与创新和信息社会责任学科核心素养在高中阶段的培养，同时还体现了高中信息技术学科深度学习应该“始于目标确定，精于任务设计，终于评价反思”的设计理念。

本次参赛内容选自粤教版《信息技术基础》第四章第二节《4.2用智能工具处理信息》，是教材中唯一涉及到人工智能知识的一个章节，课标中要求学生通过部分智能信息处理工具软件的使用，了解其基本工作过程及实用价值。围绕上述教学内容，我确定了“游戏闯关”的教学主线，让学生在闯关的过程中体验、探究新知识，并利用任务驱动和类比推理等方法促进学生学习。

教学设计思路图如下：

二、教学背景

教材分析：

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》,是教材中唯一涉及到人工智能的章节，具体内容包括人工智能的两个主要研究领域、智能处理工具的工作过程及其应用价值三个方面的知识，本节课不仅是第三章通用处理工具的延续与拓展，还为选修《人工智能初步》的学习奠定基础。

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学生分析：

①能力储备：高一年级学生已经具备了一定的观察能力、推理能力、自主探究和小组合作等学习能力；

②知识储备：在生活中已经接触过多种智能工具，对于人工智能的学习有着非常浓厚的兴趣；

③存在困难：对于这些知识没有系统的认识、对抽象的理论知识学习有畏难情绪。

三、教学目标

通过本节课学习，学生能够：

信息意识：根据解决问题需要，自觉、主动地寻求恰当的智能工具处理信息。

计算思维：建立模式识别和自然语言理解的正确概念，总结它们的工作过程。

数字化学习与创新：正确地评估与选用智能工具处理相关的信息。

信息社会责任：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。

四、教学重、难点

1.教学重点：

1）体验智能信息处理工具的应用；

2）了解人工智能的两个主要研究领域。

2.教学难点：

了解信息智能处理工具的一般过程。

五、教学方法

游戏教学法、任务驱动法、讲授演示法

六、教学环境及准备

教师资源：计算机、投影仪、PPT课件、翻页笔、网络、视频、汉王OCR、智能手机语音助手、板书设计的图板

学生资源：导学案、搜狗输入法软件、网络

七、教学过程设计（环节、意图、时间）

教学环节

竞争机制：

同学们，请猜猜我今天的角色是什么？其实我还是人工智能工程技术后备人才的选拔者，那么怎样才能成为后备人才呢？在今天这节课上，我们将进行分组PK。

1.全班分成3个大组进行PK；

教师活动

学生活动

设计意图

明确分组规则（1分钟）

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2.在课上每回答对一个问题，就可能为本组获得1~2颗蘑菇；

3.最后，蘑菇最多的全体成员，都将成为人工智能工程技术后备人才。

播放视频：

首先，观看一段视频。在观看的同时，请同学们思考

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。

带着问题观看视频（2分钟）

学生回答问题（1分钟）

视频导入，

两个问题：

激发兴趣

1.视频中给你留下最深刻印象的是什么？

2.它主要应用到了什么技术？

请学生回答问题并总结：

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，游戏是一个大家都感兴趣的话题，本节课咱们就一起来玩一个游戏，但是大家必须先闯过2个小关卡，才能成功玩到游戏。

第一关：游戏的名字是什么？

布置并引导学生探究活动1。

活动1：

请同学们用你能想到的办法，找到上述几个字的读音。比一比，谁能以最快的速度闯过第一关。

提示：搜狗输入法工具箱里面的手写输入可以帮助游戏闯关，

你。

探究新知

请学生回答找到的结果及方法。

问题：

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？

引导学生回答问题并适当给予表扬与鼓励。

总结：同学们，其实计算机识别汉字的过程和人识别汉字的过程非常相似，如果你输入的汉字与计算机中

利用搜狗输入法中的手写输入或其他方法，找到上述几个字的读音。（2分钟）

分享答案及方法（1分钟）

思考并回答问题（2分钟）

1.为什么你不认识这些汉字？

2.为什么计算机能够美国心理学家布鲁纳说过“最好的学习动力莫过于学生对所学知识有内在兴趣，而最能激发学生这种内在兴趣的莫过于游戏”。因此，本节课通过小游戏，激发学生的学习兴趣。

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。

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存储的标准字能够匹配上，就可以识别出来。而这里，认识它们？

标准字型库其实就是一种标准模式，我们对比的过程，就是与标准模式进行对比。所以，手写输入法其思考并理解内化（1分钟）

游戏闯关，

探究新知

实应用的是模式识别技术。提出问题：那么什么是模式识别呢？

要求学生观察大屏幕，提取其中的关键词并分享结果。

观察大屏幕，提取模式识别概念中的关键词，同时分享结果。

要求学生按照步骤阐述手写输入的工作过程，培养学生的表达能力。

总结：模式识别的对象是物体、图像、语音、字符等，（1分钟）

它是一个自动识别的过程。

提出问题：那么模式识别是怎样进行识别的呢？

引导学生思考手写输入的工作过程，并对学生回答的结果进行补充与总结。

手写录入汉字→计算机对汉字进行处理→与标准模式进行对比→进行识别

由手写输入的过程推理出模式识别的主要过程，并强思考并回答手写输入的工作过程：（2分钟）

第一步：

第二步：

第三步：

调最关键的一步是处理，处理又包括了3个小环节，第四步：

分别是信息的数字化、预处理和数据特征的提取，从

而推演出模式识别的一般过程。

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。

屏幕展示模式识别的一般过程。

组织学生讨论：

思考、理解、内化（1分钟）

讨论：（2分钟）

1.生活中接触过哪些

在说明理由时，请同学们分组讨论下面的两个问题，并与大家交流分模式识别的相关应要求学生对照模式识别的主享你们的成果。

用？

要过程进行说规则：各小组每次说出1个应用，且不能重复

2.结合模式识别的主明，一方面是为1.你接触过哪些模式识别的相关应用？

要过程，说一说它为了检测学生是2.说一说它为什么属于模式识别？（提示：在说明理什么属于模式识别？

否理解透彻，另一方面，是加深由时，参照模式识别的主要过程）

学生的理解。

组织学生分享观点，并对学生的发言适当给予肯定与分享讨论结果：（5分

纠正。

钟）

总结与补充：同学们，你们说的都非常精彩，通过你

们的讨论发言，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，了解与内化（1分钟）

模式识别在我们的生活中应用的非常广泛。

同学们，上面我们利用手写输入闯过第1关，接下来，

进入第2关。

第2关：游戏的规则是什么？

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在课堂中，多次让学生提取关布置并引导学生探究活动2。

中提取关键词

键词，目的是培活动2：

打开导学案并根据提养学生对信息

请同学们利用你熟悉的翻译工具，把游戏的规则翻译示，利用自己熟悉的的敏感度和对

成中文，将结果粘贴到学案中，并与你的小组成员比翻译工具，将英文规信息价值的判断力。

较翻译的结果是否相同。

则翻译成中文。（2分

请学生分享结果：

钟）

从自然语言理提出问题：翻译工具还是模式识别的应用吗？

分享翻译后的结果。解的概念中提

取关键词，找出以第一句英文为例，首先利用模式识别的思想进行分（1分钟）

游戏闯关，

模式识别和自析，然后引出自然语言理解的知识。

思考、分析、理解。探究新知

然语言理解的请学生从自然语言理解的概念中提取关键词，并引导（2分钟）

本质区别，促进

学生说出模式识别和自然语言理解的本质区别。

学生高阶思维请学生思考自然语言理解的应用，并邀请学生上台与与智能手机语音助手的发展。

智能手机语音助手互动。

互动（2分钟）

通过“蜗牛赛

组织学生完成小试牛刀活动：

跑”的游戏，将屏幕展示小试牛刀活动的答案。

完成小试牛刀活动并课堂气氛推向让学生在组织学生体验“蜗牛赛跑”的游戏，并调动课堂气氛。

分享答案（5分钟）

高潮，游戏中体验学总结：同学们，我们用两个智能工具手写输入和翻译小组讨论，确定可能习的快乐。

工具帮助我们完成了闯关，让我们如愿地玩上了蜗牛会赢得蜗牛编号，并

赛跑的游戏。其实，除了这两个之外，生活中还有很为选择的蜗牛加油。通过OCR识别软件，让学生感多智能工具，它们也能够帮助我们完成许多事情。

（2分钟）

受信息智能处讲授演示另一个智能工具OCR识别软件，并强调

理的魅力，同时OCR识别软件可以实现大批量文字的录入，但是也存观察（2分钟）

感受到信息智

在着不完全准确的不足之处。

能处理给人们总结信息智能处理的应用价值。

了解、内化（1分钟）

的学习和工作带来的巨大影响。

要求学生观看大屏幕并从英文中提取关键词。

观看大屏幕并从英文

课堂总结，

巧设板书

请一位学生进行课堂总结，在总结的同时拼“机器人”总结本节课所学知板书，并激发学生努力学习，为人工智能的发展做出更多贡献。

作业布置：请同学们上网搜集资料，查找人工智能的最新研究成果，并以“我所了解的人工智能”为题撰写一篇英文小短文，在下周一前发送到QQ邮箱（453511185@qq.com）

识。（1分钟）

记录作业内容及提交的邮箱地址

通过机器人板书，让学生对所学内容有清晰而深刻的印象。

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板书设计

教学反思

在设计本堂课时，我根据2017版新课程标准中信息技术学科核心素养的四个维度确定了本节课的教学目标，以“游戏闯关”为主线，让学生利用智能工具解决问题再深入挖掘其背后的技术，由表及里

，层层递进，采用竞争、分享和讨论等多种方式激励学生学习。这节课不仅关注了课堂内的知识学习，还注重学生的思维培养，让学生分析模式识别和自然语言理解的本质区别，培养了他们高阶思维的发展，我很期待设计中的课堂成果生成，但深知这是不容易的，也是我需要不断努力的，如何处理好师生之间以及生生之间的互动与反馈，是我一直思考的问题。

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