4.2.2 信息智能处理的方式教学设计和教学实录

用智能工具处理信息

教学目标

知识与技能

1、了解信息智能处理的方式

2、知道智能工具处理信息的基本工作过程

3、了解其实际应用价值

过程与方法

1、尝试使用信息智能处理工具“手写笔”输入文字

2、掌握OCR识别软件的使用方法

3、使用翻译系统进行英汉互译

情感态度与价值观

1、感受智能工具为处理信息所带来的魅力

2、培养动手探究能力，激发创新思维

3、能客观评价信息智能处理给学习和生活带来的变化

内容分析

本课内容选自信息技术基础必修模块《信息的加工与表达(下)》，主要通过部分智能信息处理工具的介绍，体验其工作过程，了解其实际应用价值。

本节的作用和地位：

沿着技术发展趋势，信息技术自然会涉及到信息智能处理，这是前沿技术在日常应用中的体现。高中学生有必要也有兴趣追求和学习前沿技术。本节内容只是要求学生在使用信息智能处理信息的过程中，对信息智能处理工具进行初步体验，并形成感性认识。

教学重点

1、信息智能处理工具的使用

2、信息智能处理的应用价值

教学难点

信息智能处理的方式

学生分析

高一年级学生已经具备了一定的计算机使用经验，但大多数都是常用工具软件以及网络应用，对于信息智能处理工具软件的使用，可能个别学生已经具有一定的使用经验，例如翻译软件、手写板输入等，但教学中还是以注重“启蒙，兴趣培养”为主。

教学方法

本节教学主题是用智能工具处理信息，根据学生特点分析可知，学生对生活中智能信息处理的工具和环境接触很少，所以教学内容不易过深，过多，重在体验，感悟、兴趣激发。

针对以上因素，本节采用了“情境引入--- 操作体验---了解原理---应用展望”的线索组织，通过学生的动手探究，教师的讲述、演示和学生思考，完成教学目标。

教学环境

计算机网络教室

课时安排

一课时

那么到底什么样的工具才叫智能工具呢？下面我们先来感受一下信息智能工具的神奇效果。

[操作体验] 我们日常可以接触到的智能处理有：手写板（笔）输入、语音输入、扫描仪通过OCR软件对文字进行识别，语言翻译软件等等。

活动1：使用手写笔输入文字

教师介绍“手写笔”输入法工具，演示如何使用“手写笔”输入文字。

学生观摩，并自己动手实践。

问题提出：“手写笔”识别率高吗？准确率如何？同学们在输入的过程中，是否觉得方便快捷？且是否存在其他问题？

学生分组讨论、交流。教师也可提问学生，让学生畅所欲言，发表见解。

活动2：使用OCR软件对文字进行识别

教师简单演示OCR软件的使用方法，并将图片中的文字识别成可编辑的文本文档。

学生仔细观察，掌握如何使用OCR软件，完成识别任务：将所给的图片文件识别成相应的文本文件，并思考问题，OCR软件的识别率如何？能否将图片中的所有文字正确识别？有无出现乱码？

新知引入：

①简介手写板（笔）工作流程

当我们在手写板上写汉字，手写板会把书写过程形成的轨迹信息输入计算机。计算机要对这些轨迹信息进行预处理，除去信号中的“噪声”，并把文字大小和笔画粗细等规范化，以减少识别中的复杂性。接下来，需要对笔画进行识别，并与字型特征库中存放的标准汉字的字型进行比较。当字型识别的结果和字型特征库中的某一个汉字的字型信息相同，也就是特征匹配成功时，计算机就把这个汉字显示在屏幕上。

（用手写板输入汉字的工作流程）

②通过图片介绍其它常见的模式识别工具：语音识别遥控器

、带手写功能的手机。

③教师总结前面所介绍的几种采用了模式识别技术的智能工具的优缺点及其发展前景

④简介人工智能领域分布。

信息智能处理的方式：

智能工具与一般的处理工具还是有很大区别的，这些区别主要表现在处理问题的对象、性质、方法、过程和结果等方面。一般处理工具通常是处理那些有固定算法的问题，处理的过程是重复计算的过程，最终得到的是一个确定的结果。智能处理工具通常处理的问题是不确定的、非结构的、没有固定算法的，处理的过程是推理控制的过程，最终得到的结果常常是不太确定的，可能是正确的，也可能是不正确的，如手写汉字的识别率还不足100%，但已具实用价值。

模式识别和自然语言理解是人工智能的两个研究领域。

模式识别是利用计算机对物体、图像、语言、字符等进行自动识别的技术，它的一般

过程包括：样本采集、信息的数字化、预处理、数据特征的提取、与标注模式进行比较、分类识别等。

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的技术。

（从人工智能领域之二“自然语言识别

”引入活动3）

教师：自然语言理解领域的工具也是很多，在网上我们也可以找到一些具有演示性质的智能处理工具，如下面几个网站：

1、

访问自然语言处理网站，验证机器人的智能性

2、

访问ALICE自然语言处理网站，选择其中一个机器人，与其对话，寻找其谈话的破绽。

活动3：

3、

使用百度在线翻译

教师明确活动方法和要求，在技术上给予帮助，行为上给予约束(如上网)，语言给予鼓励。

实践活动要求：

1）

利用百度翻译系统，尝试着将词组、句子、文章等进行英汉互译。

2）

翻译是否贴切，哪些地方翻译较容易出错，翻译的正确率高吗？

3）

比较“机译”与“人译”的不同之处。

4）

需要改进之处，能否提些观点、看法？

教师小结：

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。由于自然语言是丰富多彩的，所以，自然语言理解也是相当困难的。从前面的演示中我们可以发现目前的自然语言理解技术在语言翻译能力上的一些不足。

下面我们来看一下，机器是如何对语言进行翻译的？

一种语言的文章输入到系统中，系统就会把句子变成单词，辨别词性并查阅存储在计算机里的单词字典，找出另一种语言的对应词。接着查找存储在计算机里的语法词典，分析语法，确定语法结构，再找出另一种语言中与之对应的语法结构。最后，把文章以另一种语言文字的形式输出。

（机器翻译的工作流程）

信息智能处理的应用价值：

信息智能处理为我们的生活带来了巨大的变化。手写输入和语音输入令汉字输入不再是一般人使用计算机的关卡，语音输入也令计算机对于手疾人士来说不再可望而不可即；此外语音识别让我们用声音命令机器人干活的梦想成为现实，也让录音造假落荒而逃；OCR识别让大批量输入文字成为可能……

在实际的操作中，我们体验到了智能处理工具处理信息的过程。同时也发现了一些不尽人意的地方，这就需要我们大家不断创新，不断努力！科学家们正在改进一些关键技术，使智能信息处理能够更快、更准、更好。

信息智能处理的应用改善了我们的学习和生活。与所有的新生事物一

样，人工智能在被揭开了神秘的面纱之后，则需要更多人为的投入和付出，希望我们就是这样的新生力量。

[总结归纳]

在今天的课堂中，我们主要学习了：信息智能处理工具的使用方法以及它们的工作原理，其中像手写笔、OCR、麦克风等是属于模式识别，而像一些自然语言处理网站、中英文翻译软件等是属于自然语言理解。最后，我们还介绍了信息智能处理的应用价值。

[作业布置] 请你以“我心目中的人工智能世界”为题，发挥自己的想像力，大胆设想，描绘出你心目中的人工智能世界的蓝图……

[板书设计] §4.2 用智能工具处理信息

1、智能处理工具

2、模式识别

3、自然语言理解 4、人工智能的应用价值