4.2.2 信息智能处理的方式教案及板书设计

《用智能工具处理信息》

一、教材分析：

本节内容选自广东教育出版社《信息技术基础》(必修)第四章第二节。主要是开阔学生的视野，激发学生对人工智能的兴趣，让学生对智能工具有一个初步地体验和了解，也为选修模块《人工智能初步》的开设作有益的铺垫。本节内容只是要求学生在使用信息智能处理工具的过程中，初步体验信息智能处理工具，形成感性认识，并可以在今后的生活中对智能处理工具有一个主动认知的能力。

二、学情分析：

本节教学的对象为高一学生，通过前面三章的学习，学生已学会正确地使用不同的处理工具来处理不同的信息。也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并不熟悉，所以在教学中选择学生感兴趣的四个实践活动，调动学生积极性和探索欲望，引导学生在实践中发现问题、解决问题、自主探究。

三、教学目标：

(一)

知识与技能目标：

1.

能从操作的过程中了解智能信息处理工具的基本工作过程。。

2.

简单了解智能信息处理的工作原理。

3.

体验信息智能工具的应用价值。

(二)

过程与方法目标：

通过观看视频、体验竞赛、操作手写板、尝试使用翻译软件、与机器人聊天等活动，体会人工智能的魅力及其工作过程或工作原理。

(三)

情感与价值目标：

1.

在实践活动中领略智能信息处理的神奇魅力，形成对人工智能这一前沿技术的探索愿望。

2.

在应用智能信息处理工具的过程中体验人工智能这一前沿技术的实际应用价值。

四、教学重难点：

重点：通过实践探索了解智能工具软件的工作过程和工作原理，感受智能信息处理工具的实际价值。

难点：理解智能处理工具的工作过程和工作原理。

五、教学方法：

任务驱动、问题引导、实践探究、讨论法、演示法

六、课时安排：

2课时。

七、教学准备：

(一)

软件：搜狗拼音输入法、汉王OCR软件。

(二)

其它：在线翻译资料、文字识别资料，教学课件。

(三)

教学实施环境要求：多媒体网络教室。

八、教学过程

教学环节

教师活动

【播放视频】《机器人大赛》

创设情境

引入课题

下面请同学观看一段《日本机器人大会》的视频片段，在观看视频的过程中请同学们思考两个问题：

1.视频中都涉及到哪些类型的机器人？

2.这些机器人能否在现实生活中得到应用？

【课题】用智能工具处理信息

探究新知：

智能工具

一、人工智能概念

【思考】什么是人工智能

【提示】让机器能够进行人类的思考，做人类能做的事。

人工智能是以探索和模拟人类智能活动为基本目标而设计出类似人的某些智能的自动机器的科学

二、智能工具的研究领域

【提问】智能工具都在处理什么信息？

根据观看的影片思考讨论并回答

操作体验：

模式识别技术

（一）模式识别技术

【引入】

话说，有个学生名字叫“马騳骉”，开学点名了，班主任不知怎么念，所以每当上课点名的时候，总爱说马叉叉到了没。

语文课上课了，语文老师有点文学素养，点名道：

思考回答

在讲模式识别的手写板功能时，利用“马騳骉“的笑话引入，在学生欢笑之余，能学生在生活中往往不会注意到身边的智能工具，通过提问引起学生思考。

观看视频《机器人大赛》。

思考回答

学生活动

设计意图

通过影片里面各种类型机器人的精彩表现引起学生的学习兴趣。引入人工智能的概念

“万马奔腾到了没？”接下来是体育课，体育老师直接改用“一群马到了没”。历史老师对这个名字很不感冒，于是点名道：“马家的五马分尸来了没有“，这虽然是个笑话，但是同学们在现实生活中遇到不认识的字怎么办呢？

【活动探究一】使用搜狗拼音的手写板功能输入文字

通过课件展示几个生僻字：犇、骉、鱻、羴、尛，淼引导学生使用搜狗拼音的手写输入得到其读音并将其输入到计算机保存。并思考以下问题：

1、手写板识别率怎么样？

2、对于书写不规范,笔画不全的汉字手写板能否识别？

3、怎样操作才能提高识别率？

在教师的指导下，使用搜狗拼音的手写板功能输入生僻字

体验回答：

引发他们的思考，使他们更快的进入教师创设的情景。

通过亲手使用搜狗拼音的手写板功能在Word文档中输入一些汉字，了解信息智能工具的使用。

先让学生展开打字竞赛，不仅能较好的活络课堂气氛，而且在下面的活动中能让学生更深刻的体验到智能工具带给我们的便利。

通过让学生利用OCR软件对扫描仪扫描的图片进行文字识别，使学生能感受信息智能处理工具的优越性。并分析识别率差异的原因，引导学生认识到辩证看待问

展开打字竞赛

观看教师的演示。感受信息智能处理工具的优越性。

利用OCR软件，对两张扫描质量不同的图像进行识别，比较两张图像的识别率。并分析识别率差异的原因。

【活动探究二】利用OCR软件对扫描仪扫描的图片进行文字识别

1、打字竞赛：

给同学们一分钟的时间，将老师提供的文章输入计算机保存，看自己在一分钟的时间里能录入多少字？

2.演示如何用OCR软件配合扫描仪输入文字。

3、将自己手工录入一篇文章的速度和利用OCR软件配合扫描仪输入文字的速度进行对比，引入人工智能的便利性。

4、提供两张扫描质量不同的图像让学生分组利用OCR软件识别，比较两张图像的识别率。并引导学生认识到辩证看待问题的重要性。

【原理总结】

1、手写输入汉字的神奇效果，智能手写输入是人工智能技术的研究领域之一，它所采用的是模式识别技术。

2、模式识别技术，主要是利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别。模式识别有文字识别、指纹识别、声音识别、地震信息分析等。

3、智能手写输入汉字的工作流程：-

学生分组概括对模式识别工作流程的理解。

学生学习了解模式识别技术

【应用价值总结】

对模式识别的应用价值进行总结

题的重要性。

对活动中所涉及的原理进行归纳总结，上升到理论知识（模式识别技术）。

（二）自然语言理解术

模式识别技术是人工智能的一个学科分支，人工智能还广泛应用于其他领域。如：自然语言理解

【引入】

前段时间在微博上流行一首莎士比亚诗歌，它应用了排比句式，非常的优美：

学生独立完成对莎士比亚这首诗歌的翻译

在老师的指导下完成莎士比亚这首诗的在线翻译。

选取的莎士比亚这首诗歌英文比较简单，凭借英语基础，高一的学生能很快的完成这首诗歌人工翻译，

这样做能让学生更好的理解作者的感情。为下面总结“人译”与“机译”的区别奠定基础。

通过学生亲手使用百度在线翻译功能进行机器翻译，感悟机器翻译的过程，并与人工翻译进行比较，让学生了解机器翻译的优缺点。

给学生展示微博操作体验：

自然语言理解技术

You say that you love rain, but you open your umbrella when it rains. You say that you love the sun, but you find a shadow spot when the sun shines. You say that you love the wind, but you close your windows when wind blows. This is why I am afraid, you say that you love me too. 对于这首诗歌，有才的网友们各个大显神通，于是这首诗歌也出现了各种各样的神翻译。

下面请同学们按照活动探究三的要求，对这首诗歌进行翻译。

【活动探究三】完成莎士比亚这首诗歌的翻译

要求：

1、给同学们两分钟的时间，自己独立完成莎士比亚这首诗歌的中文翻译。

2、利用百度在线翻译功能，完成莎士比亚这首诗歌的在线翻译

3、将在线翻译的结果与自己翻译的诗歌进行比对，看哪个准确率更高，更符合诗人的情感。

参考：

【思考】通过刚才的结果比对，再参考网友的翻译结果，比较“人译”与“机译”的不同之处。

【提示】网上翻译只是针对每个字或者固定词的机械翻译，

就“人译”与“机译”问题分组展开讨论，并总结智能处理工具的特点。

上流传的这首莎士比亚的诗歌的各种翻译，让学生会心一笑之余，能更好的体会“人译”与“机译”的不同

通过让学生与机器人进行对话;并记录下对话的全过程，寻找与机器人对话的破绽，使学生在实践中感受人机对话的智能信息处理过程的同时，培养学生的探究能力、操作能力。

使学生在体验智能工具的优越性的同时，认识到智能工具也存在不足之处。

而“人译”则富有感情，一千个读者就有一千个哈姆雷特。

【活动探究四】与机器人小i对话，并记录下对话的全过程，验证和讨论机器人智能性。

给学生提供智能机器人小i的网址：http://www.xiaoi.com/web.html，让学生与机器人小i对话，

并在对话过程中让学生思考下面两个问题：

【思考】

1、你觉得你的机器人朋友聪明吗？请你举例说明。

2、在人机对话中，有没有出现答非所问的现象?你对机器人的回答满意否？

与智能机器人小i对话

回答问题

讨论并总结智能处理工具的优缺点。

【原理总结】

1、翻译软件、人机对话主要采用的是：“自然语言理解”技术，它与模式识别技术是人工智能的两个非常重要的应用领域。

2、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技术。

3、机器翻译的工作流程。

讨论，并总结机器翻译的工作流程。

对活动中所涉及的原理进行归纳总结，上升到理论知识（自然语言理解技术）。

【应用价值总结】

对自然语言理解的应用

价值进行总结

三、一般处理工具和智能处理工具的区别

【思考】通过前面的体验，大家分析一下智能工具的特征是什么？

探究新知：

一般处理工具和智能处理工具的区别

1、智能工具的特征：

由计算机程序控制运行

2.智能处理工具跟一般处理工具的区别

【思考】是不是所有的计算机程序或者计算机操作都属于智能工具？智能工具跟一般处理工具的区别是什么？

3.

总结智能工具的特征

思考并回答

根据前面的活动探究思考讨论并回答

思考并回答

查看课本概念，进一步了解两者的区别。

通过前面的探究活动，分析智能工具的基本特征，让学生了解计算机程序是智能工具运行的控制主体，让学生对智能工具做一个初步的认识。

让学生了解智能处理工具跟一般处理工具的区别，对智能工具这一定义有更加清晰的理解

四、应用展望：信息智能处理的应用价值

信息智能处理的应用改善了我们的学习生活，它所涉及的领域方方面面都有。例如：

学生讨论、了解智能工具处理信息的应用

将课堂知识拓展到生活中，开阔学生视野，让学生感受到智能工具的魅力，激发学习热情，形成对信息前沿技术探索的强烈要求，并使学生认识到智能信息处理这一前沿技术的实际应用价值

应用展望

展望信息技术前沿，用智能工具处理信息的应用前景。

五、课堂小结

这两节课学生通过体验手写识别、机器翻译、与机器人聊天等信息智能处理工具，了解了人工智能中模式识别和自课堂小结

然语言理解的工作流程，感受到了信息智能处理的应用价值。

1.什么是智能工具？

2.智能工具都通过什么样的方式融入我们的生活？

3.智能工具是如何工作的？

九、教学评价

小结本节课的主要内容。

回顾本节课的知识点。

帮助学生梳理课堂学习内容，将知识点内化到自己知识体系中。

信息素养

好

知有没有了解到什么是智能工具？

评价内容

较好

不足

识与技能

人际互能不能正确的区分一般处理工具和智能处理工具？

有没有掌握分析智能工具工作过程或者工作原理的方法？

能不能更好的识别生活中的智能工具?

属小组合作完成还是独立完成？

动

能否积极配合小组开展活动，服从安排。

问题解决

情感态度与价值通过学习，你认为了解和认识更多的智能工具对我们的生活学习有没观

有意义？

十、教学反思

在应用智能信息处理工具的过程中，有没有体验到人工智能这一前沿在实践活动中领略智能信息处理的神奇魅力后，有没有形成对人工智能确定着手解决问题的方案吗？

你对问题是否明确，能否清晰地对问题加以分析？

能这一前沿技术的探索愿望

技术的实际应用价值。

1、本节以涉及各行各业的机器人视频作为情景引入，能吸引学生对神奇的信息智能处理产生兴趣。

2、在讲解手写板功能时，利用“马騳骉“的笑话引入，在学生欢笑之余，引发他们的思考，使他们更快的进入教师创设的情景。手写板则使用搜狗拼音手写输入，安装简单，学生比较熟悉。

3、在讲解OCR识别软件时，先让学生展开打字竞赛，不仅活跃了课堂气氛，而且在下面的活动中能让学生更深刻的体验到智能工具带给我们的便利。

4、在讲解机器翻译时，对于莎士比亚一首诗歌，首先学生自己独立翻译，然后进行在线翻译，最后，将在线翻译的结果与人工翻译进行比较，同时给学生展示网友对这首莎士比亚诗歌的各种翻译，让学生会心一笑之余，更好的体会“人译”与“机译”的不同。

5、人机对话时，我选择了在微信微博上都可以用中文与之聊天的小i机器人，通过让学生与机器人进行对话，并记录下对话的全过程，寻找与机器人对话的破绽，使学生在实践中感受人机对话的智能信息处理过程。

6、在教学过程中，任务驱动、问题引导这两种教学方法贯彻始终，这不仅大大提高了学生的动手能力，而且，问题引导的方式在引领学生思考的同时，也很好的验证了学生的学习效果。

7、教学评价从教学的三维目标出发，具有针对性。