4.2.2 信息智能处理的方式优质课教案整理

4.2 用智能工具处理信息

教学设计

1.整体设计思路、指导依据说明

【我的教学主张】

科技源自生活，生活完善科技。以任务驱动和信息技术新视野为依托，让学生对知识进行认知、总结和思考。

【我的教学支撑理论】

建构主义学习理论

建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。本课拟以提出问题，任务驱动：以生活常见的智能信息处理方式为学习情景，→思考问题和解决问题：形成信息智能处理工具的认识→生成认知：培养信息意识素养，最终达到对生活常见的智能信息处理具备简单的分析能力为基本教学思路

。

【整体设计思路】

明线：操作体验两种计算机进行信息处理的方法，深入了解信息处理方面的知识。

．．暗线：科技源自生活，生活完善科技，感受到信息智能处理技术对日常生活的影响。

．．2.教学目标分析

【课标要求】

1.初步掌握用计算机进行信息处理的几种方法，认识其工作过程与基本特征。

2.通过部分智能信息处理工具软件的使用，体验其基本工作过程，了解其实际应用价值。

【教学目标】

（一）知识与技能

1.掌握计算机进行信息处理的基本方法，认识其工作过程与基本特征；

2.了解智能信息处理的实际应用价值，关注信息技术工具在发展中的新动向和新趋势；

3.通过对几种智能信息处理工具软件的使用，体验智能信息处理的基本工作过程和工作原理。

（二）过程与方法

1.通过了解人工智能在各领域的应用，感觉感受智能处理给学习和生活带来的变化。

2.通过综合性的任务操作体验智能工具处理信息的方法，了解智能信息处理工具软件基本工作过程和工作原理。

（三）情感、态度与价值观

感受信息智能处理的魅力，感受科技源自生活，生活完善科技。客观评价信息智能处理给学习和生活带来的变化，激发起学习探索人工智能知识的热情和愿望，认识自己应该承担的信息社会责任。

3. 教材分析

（包括对本课教学内容的教学定位分析；教学内容与结构分析；教学重点、难点）

【教材地位】

这节内容是教材中唯一涉及到人工智能的章节，目的是通过了解一些与人工智能有关的软件使用和介绍人工智能的发展前景，调动学生主动参与学习人工智能的积极性，并激发学生学习这方面内容的热情和潜能，培养学生信息意识素养。通过丰富多样的多媒体素材和教材中所涉及到的智能工具软件，让学生在体验的过程中了解人工智能的知识和技能，使学生获得更多关于智能方面的前沿信息。

【教学重点】

1

体验信息智能处理工具的应用。

【主要依据】

课程标准要求

【教学难点】

了解信息智能处理工具的工作原理。

【主要依据】

课程标准要求、班级学情

4. 学情分析

【知识背景分析】

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。因此，建立结构化的知识系统是教学的重点。

【学习对象分析】

学生平时也接触到一些智能工具，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，归纳和提炼智能工具的最基本工作原理。好奇和强烈的求知欲对学习本课来说是很好动力，学生对这方面的知识也感到比较神秘，播放关于人工智能的视频材料，能激发学习热情，增加课堂气氛。

【解决策略分析】

情境是建构主义学习理论的一个核心概念。建构主义认为，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。针对上述学情，本课教学设计选择展示史料创设历史情境的方法教学。本课拟以提出问题，任务驱动：以生活常见的智能信息处理方式为学习情景，→思考问题和解决问题：形成信息智能处理工具的认识→生成认知：培养信息意识素养，最终达到对生活常见的智能信息处理具备简单的分析能力为基本教学思路。以操作体验两种计算机进行信息处理的方法，深入了解信息处理方面的知识为明线；以科技源自生活，生活完善科技，感受到信息智能处理技术对日常生活的影响为暗线。这样．．．．的教学既可以通过情境带领学生在信息技术氛围中探究人工智能，又可以发挥学生理性思维强的优势，培养学生数字化学习与创新的能力，让学生够敏锐感觉到信息社会的变化。

5.教学过程设计

◎

创设情境

新课导入

【教师活动】视频导入

【设问】思考5G机器人具有哪些和人类一样相似的特征

【学生活动】思考并回答问题

【设计意图】让学生直观感受生活中的人工智能，贴近前沿技术，轻松进入课堂，激发学生兴趣。铺垫暗线。落实信息意识素养：主动关注信息技术发展中的新动向和新趋势，有意识地使用新技术处理信息。（水平1）

◎

开阔眼界

探究根本

一、认识“人工智能”

【教师活动】学生机PPT呈现“人工智能”的概念

2

【教师小结】科技源自生活，生活完善科技，人工智能的应用领域，最常见的就是：模式识别：语音识别、指纹识别、人脸识别、虹膜识别、掌纹识别、OCR光学字符识别……；自然语言理解技术：机器翻译、与机器人对话（用视频的方式展示）等

【教师过渡】下面就让我们一起通过两个活动，来感受“人工智能”

二、体验“人工智能”（突破重点）

人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI 人工智能主要是用计算机对人脑思维机理的模拟。

任务探究一

模式识别

1.体验OCR识别

【教师活动】请大家结合昨天的晚上预习，阅读课本P86-87，了解模式识别的过程。完成下面学习任务卡的内容，并思考工作原理是什么？

【学生活动】小组合作，完成学习任务卡

【教师活动】走到学生中，了解学生实际操作状况

【设计意图】体验智能工具处理信息的过程，理解“人工智能”的原理。落实数字化学习与创新素养：在利用信息技术支持学习的过程中，认识到网络和相关资源的教育优势。（预备级）

【教师活动】学生机PPT呈现图片

【教师设问】如果是这样一张图片，它的识别率会怎样？

【学生活动】思考并回答问题

3

【教师活动】利用OCR现场向学生操作

【教师小结】结论OCR可以识别计算机输出文字，但是对手写文字识别率还是较低。这也说明OCR也存在其局限性。

【教师设问】请大家思考OCR的工作原理？是什么？

【学生活动】思考并回答问题

【教师小结】学生机PPT总结

【设计意图】从实践体验到教师展示，了解智能工具处理信息的过程，更深层次的理解“人工智能”的原理。落实数字化学习与创新素养：在利用信息技术支持学习的过程中，认识到网络和相关资源的教育优势。（预备级）

2.理解语音识别与光学识别

【教师活动】学生机PPT呈现图片，分析的语音识别原理

【教师设问】举一反三，大家能否分析当下生活中最做常用的手写识别和光学识别即二维码和条形码？

【学生活动】思考并回答问题

3.虹膜识别、指纹识别、掌纹识别、人脸识别

【教师活动】学生机PPT呈现图片，简单介绍、分析的.虹膜识别、指纹识别、掌纹识别、人脸识别

4

【学生活动】观看图片，联系生活中史料，聆听讲解

【设计意图】通过生活中最常见的几种识别，了解智能工具处理信息的过程，更深层次的理解“人工智能”的原理，化解难点。落实数字化学习与创新素养：在利用信息技术支持学习的过程中，认识到网络和相关资源的教育优势。（预备级）及信息意识素养：主动关注信息技术工具发展中的新动向和新趋势，有意识的使用新技术处理信息。（水平1）再次铺垫教学暗线，科技源自生活，生活完善科技。

【教师活动】学生机PPT小结

任务探究二

自然语言的理解

1.感受语音识别

【教师活动】利用当下生活最为流行的“小度智能音箱”，让学生与“小度智能音箱”交流

【学生活动】两位学生与“小度智能音箱”进行交流

【教师设问】“小度智能音箱”除了能理解我们的语言外，为什么还会回答问题？

【学生活动】思考并回答问题

【教师过渡】这就是“小度智能音箱”除了运用语音识别技术后的新的亮点。除了语音识别技术外，我们生活中还有一项常见的叫机器翻译

2.体验在线翻译

5

【学生活动】小组合作，完成学习任务卡

【教师活动】走到学生中，了解学生实际操作状况

【教师设问】在线翻译过程中，大家觉得翻译是否标准？将翻译结果再次翻译成英文（将原文不同的地方标红），你还觉得准确吗？为什么不准确，你觉得这里体现除来的不准确表现在什么地方？

【学生活动】思考后回答问题

【教师活动】向学生呈现，部分学生在线翻译的内容，解释在线翻译得到局限性；学生机PPT呈现原理

【教师活动】学生机PPT呈现999感冒灵颗粒说明书的及其翻译，再次以实例说明原理

【设计意图】通过实践在线翻译软件，引导学生思考和发现问题，按照问题解决方案，选用适当的数字化工具或方法获取、组织、分析数据，并能迁移到智能工具的工作原理。

6

【教师活动】学生PPT呈现小结

【教师过渡】除了上述两个人工智能的例子外，还有就是大家一开始看到的视频“机器人”

【教师活动】学生机PPT呈现“厦门餐厅机器人上菜”，介绍机器人原理。

【学生活动】认真聆听

【教师活动】简单介绍其它运用计算机博弈、专家系统等

三、感悟“人工智能”

【教师呈现】学生机PPT呈现，小米家具、智能支付、城市大脑、人脸追踪技术、无人驾驶等

【思考】人工智能的本质是什么？

【学生活动】认真聆听，思考后回答问题

【教师呈现】人工智能的实质：顾名思义，就是人造的智能。

◎课堂小结

拓展思考

【教师设问】人工智能与生活改变，我们需要如何面对？

【学生活动】认真聆听，思考后回答问题

【小结】人机PK：危机与挑战，以现阶段的技术水平，人工智能尚无法取代人的智能。但我们仍然应该对未知的技术领域心存敬畏之心。

【设计意图】引发思考，受信息智能处理的魅力，感受科技源自生活，生活完善科技。客观评价信息智能

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处理给学习和生活带来的变化，激发起学习探索人工智能知识的热情和愿望，认识自己应该承担的信息社会责任。完成教学暗线铺垫。

板

书

设

计

6.教学反思

1．构建情境，引入新知是本节课成功的关键因素。

本节课从教学内容来看，偏向理论抽象，但涉及的内容却是人工智能这一充满趣味性的主题，因此可以展开的环节可以很精彩。为了不让学生对人工智能有遥远的距离感，在课程开始，我就选择了一个贴近生活的情景——萌萌的交交机器人与人的沟通过程的视频。

2．认识、过程、情感三者有机结合，渗透到教学的每一个环节。

本节课主要要求学生对智能工具有个透彻的了解，并且能具体判断区分模式识别和自然语言理解这两大人工智能研究领域之间的不同。为了更好的帮助学生理解这两个领域，我精心设计了两个智能工具探究活动，在每一个活动完成后，都及时与新知识联系，又通过问题、讨论的形式对智能工具的实际应用价值进行认识、提升。为完成总的目标——激发学生学习探索人工智能技术的热情打下了基础。

3．教学中的问题思考

本节课按照课程标准要求是分两个课时，如果要在一节课内让学生体验太多的智能工具的使用，显然时间上是不允许的，所以要有所删减。故本节课只安排了两个探究任务让学生体验。而与“小度”机器人聊天的时间短暂，让学生体验不充分，无法了解其原理。最后通过对同学们的自测调查，了解了同学们对这堂课的掌握情况，以便下堂课能够更好的进行。

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