4.2.2 信息智能处理的方式名师教学设计

《用智能工具处理信息》教学案例设计

新会实验中学 余炜华

课程内容

所属学科

一、学习内容分析

本课内容是广东教育科学出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《信息技术基础》(必修)中的第四章第二节。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。根据课本内容以及基于学生的学习思维发展，选择了几种智能处理工具让他们进行体验式实践。本节采用了“情景引入→操作体验→了解原理→应用展望→教学小结”的线索组织内容。

二、学习对象分析

本节教学的对象为高一学生，通过前面的学习，学生对《信息技术基础》这一教科书的学习方法和特点有了一定的掌握。特别是进入第三章的学习之后，已了解在不同的处理需求下，学会正确地使用不同的处理工具来处理不同的信息。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并不熟悉，所以在教学中我引用了生活中的处理工具，让学生可以在学习中更贴近生活，让学生先进行体验后进行知识的讲解，注重学生的“启蒙，兴趣培养”。

三、教学目标

1．知识与技能

（1）了解智能处理工具的特征及与智能处理工具一般处理工具的区别；

（2）了解智能处理工具的研究领域；

（3）认识并初步掌握分析智能处理工具的工作过程或者工作原理。

2．过程与方法

通过观看视频、体验游戏、操作手写输入法、尝试使用翻译软件、与QQ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。

3．情感态度与价值观

（1）认识到智能工具在实际生活中的应用价值；

（2）在课堂的教学应用和体验中，体验其神奇魅力及形成对人工智能这一技术前沿的探索要求；

（3）培养学生的探究能力、类比推理能力，激发学生探索人工智能知识的兴趣和热情。

1 用智能工具处理信息

信息技术

课程学时

教学对象

1课时

高一年级

四、教学重点和难点

重点：应用和体验智能信息处理工具

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

任务驱动法、诱思导学法、实践探究法、类比推理法

六、教学媒体选择

多媒体网络课室

七、教学流程

教学环节

教师活动

【播放视频】拉小提琴的机器人

机器人的小提琴演奏如同真人的演奏，琴声依创设情境

然是那样的优美。——这是人工智能的神奇效果。

激发兴趣

今天我们将一起来领略一下智能工具处理信息的魅力。

【课题】用智能工具处理信息

一、智能工具及其特征

1.什么是智能工具？

探究新知：

【提示】让机器能够进行人类的思考，做人类能做的事。

智能工具

2.分析视频中智能工具的特征：

由计算机程序控制运行

二、智能工具的研究领域

【提问】智能工具都在处理什么信息？

1.模式识别技术

【案例1】

小王的父亲在网上开了个服装网店，想通过QQ与客户交流，但让这位父亲头痛的是自己小学也没毕业，根本不会拼音打字，但会手写字。这时作为小王，应该怎么办？

学生活动

观看视频

根据观看的视频思考讨论

设计意图

通过影片里面会拉小提琴的机器人的精彩表演引起学生的学习兴趣。为智能工具的特征做铺垫

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。

学生思考回答

手写板

学生参与演示手写板书写汉字

让学生了解模式识别软件的使用方法，初步感受其智能效果。

操作体验：

模式识别技术

【体验活动一】用文通手写输入法进行手写输入文字

输入一些汉字。思考：是否所写汉字都能识别？对于书写不规范,笔画不全的汉字手写输入能否识别？

学生体验

【体验活动二】用语音输入法进行文字录入。

在实践中感受智能手写输入信息处理的过程。

2

【体验活动三】活动类比“心有灵犀，你写我知”

两人一组，相互在背后写字，猜出对方所写的为何字。

学生体验猜字游戏

【思考】你是如何识别出对方所写的字，经过了哪几个过程？

信息输入→预处理→特征分析→特征匹配→显示结果

【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（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。

（3）智能手写输入汉字的工作流程：

猜字的学生概括对模式识别工作流程的理解。

技术的研究领域之一，它所采用的是模式识别技术。

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）。

学生学习了解模式识别技术

【应用价值总结】

虽然在活动中我们发现“手写板”的识别率还不足100%，但它在现实生活中已具备了使用价值，广泛应用于各个领域，特别对于手残人士，语音输入使汉字录入对于他们来说不再是可望而不可及的事情。

2.自然语言理解技术

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

【案例2】

小军在上海一家外贸公司上班，一次，销售经理叫他把一位美国客户的英文字资料翻译成中文，距自己的翻译水平

操作体验：

翻译成中文后，他怕自己的翻译有错误，想寻求同事帮助，但同事们都非常忙，他应该怎么办？

学生思考回答

用翻译软件翻译

让学生了解自然语言理解工具的使用方法和应用效果。

【体验活动四】让电脑给我们当翻译助手

（教师提示引导，提供翻译软件）

【思考】

①比较“人译”与“机译”的不同之处。

②简介机器翻译的工作流程。

学生体验机器翻译

让学生理解机器翻译的工作流程，培养学生的表达能力和归纳能力。

自然语言理解技术

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【体验活动五】与QQ机器人聊天

【引入】大家都喜欢使用QQ聊天，下面请大家与QQ聊天新朋友“小宝”聊天。

【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？

【原理总结】

翻译软件、人机对话主要采用的是：“自然语言理解”技术，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。

【不足之处】

在对话中我们发现目前人工智能技术在自然语言理解这方面还存在一些不足之处。由于技术上的问题，人机对话的过程可以导致对信息处理结果可能是正确的，也可能是不正确的。

学生体验与机器人聊天，并回答问题。

在实践中感受人机对话的智能信息处理过程。

以正确的态度看待人工智能产品的不足之处。

通过实践，引导学生有目的地探究，感受自然语言理解工具的特点和功能，激发学生学习兴趣，培养学生的探究能力、操作能力。

3.智能处理工具跟一般处理工具的区别

①提问：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？

②分析智能工具跟一般处理工具的区别

总结智能工具的特征

类别

项目

处理问题方法

有固定的算法

处理的过程

处理的结果

不确定的、非结构的、没有固定算法

重复计算的过程

推理控制的过程

结果确定

结果不确定，可能正确，可能不正确

一般处理工具

智能处理工具

对活动的工作原理进行简单分析，让学生做到知其然，也能初步知其所以然。

三、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。

学生讨论、了解智能工具处理信息的应用

欣赏视频，展望信息技术前沿，用智能工具处理信息的应用前景。

进一步深化信息智能处理工具的应用

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。

帮助学生梳理课堂学习内容，将知识点内化到知识体系中

应用展望

四、课堂小结

课堂小结

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。

小结本节课的主要内容。

回顾本节课的知识点。

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