4.2.2 信息智能处理的方式优质课教学设计

4.2.2 信息智能处理的方式

教学设计

一、教材分析

本节为高中一年级《信息技术基础》第四章第二节“用智能工具处理信息”内容（粤教版），要求学生在使用智能信息处理工具的过程中，初步体验智能信息处理的过程，并对其形成一定的感性的认识。随着信息技术的不断发展，人工智能渐渐走进我们的生活，人类也自然会涉及到信息智能处理这一前沿技术，比如家庭机器人，手机的指纹解锁，上下班打卡时的指纹签到，人脸识别，DNA对比，扫描二维码等等，这些都是人工智能在日常应用中的体现，而且都属于人工智能的模式识别技术。现在的高中生有必要也有兴趣追求和学习这一前沿技术。

二、本节设计思想

本节主要以生通过对部分智能信息处理工具—模式识别技术的使用，体验其基本工作过程，了解其实际应用价值。基于高中信息技术课是以培养学生的信息素养为宗旨，因此在实际操作中，我采用任务驱动法、小组协作法进行教学。学生通过两个体验活动和两个探究活动来体验智能信息处理工具软件的奥妙。我始终坚持以学生为主体，教师为主导的原则，小组讨论后得出人工智能的含义，进一步探究信息智能处理的方式—模式识别处理方式。通过这节课的学习，使学生能够对未来充满幻想，更加向往未来生活。

三、学情分析

高一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，比如微信里面的语音输入文字，在线翻译、手写板输入文字等，但是对于概念原理的归纳，学生还存在一定的问题，教学中还是以注重引导学生去归纳分析并学会解决问题。

四、教学目标

知识与技能：

1.了解人工智能概念以及信息智能处理方式模式识别技术的基本工作过程；

2.了解信息智能处理方式——模式识别技术的工作原理；

1

3.认识到人工智能这一前沿技术的实际应用价值。

过程与方法：

1.掌握几种智能信息处理方式的使用方法；

2.掌握分析问题、呈现观点和交流思想的方法。

情感态度与价值观：

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.在应用信息智能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；

3.认识到人工智能是一门综合学科，像所有的新生事物一样，需要更多人为之投入与付出，明白自己作为一名学生下一步努力的方向。

五、教学重点

能应用和体验信息智能处理方式——模式识别技术的相关工具。

六、教学难点

了解信息智能处理工具的工作原理，模式识别中语音识别和图像识别原理及工作过程。

七、教学方法

1.采用体验活动、实践探究的学习方法。

2.通过交流分享探究过程所获得的感受。

3.通过讲解加深学生对原理的理解。

4.利用作业反映学生应用和体验的结果。

八、教学准备

1.汉王OCR软件安装。

2.文字识别资料、《汉王OCR使用说明》和《信息智能处理方式—模式识别》导学案，下发至学生机的桌面上。

2

九、教学过程

环节

教师活动

学生活动

设计意图

今天我们要学习的内容是《信息智能处理方式-模式识别》。

请欣赏视频《奇怪的餐厅》

提问：刚才展示的视频里有哪些高科技技术或者说智能技术？

人脸识别、指纹识别、语音识别、机器人等

教5 机器人是人工智能的高级产物

学分机器人的行为就是模拟人的行为。

引钟

归纳：

入

人工智能的定义：利用计算机来模拟或实现人的智能。

人工智能的应用：模式识别，自然语言理解，机器人，计算机博弈，机器证明，专家系统等，本节课重点介绍智能工具的模式识别技术。

观看视频，思考并回答老师的提问。

学生对人工智能形成一个感性的认识，在轻松愉快的氛围中进入本课的学习。

模式识别：

1.概念：是利用计算机对物体，图像，语音，字符等进行自动识别的技术

新2.地位：模式识别是人工智能的重要组成部分

5 课3.分类：我们将模式别技术在生活中的应用分为两大类，语音识别和图像分思考

学识别

钟

习

首先介绍语音识别：原理：语音识别是指将人说话的语音信号转化为可以被计算机（电子设备）识别的文字信息，从而识别说话人的语音指令以及文字内容的技术。两个关键：语音信号（人）—文字信号（计算机）

语音识别技术在生活中有一个非常典型的应用，就是智能手机中的语音助手功能。

体验活动一：语音助手

1.老师打开智能手机语音助手，展现语音控制功能

说话：①设置明天早上六点半的闹铃

②给颜国老师打电话

③我要去黄果树瀑布

④安顺市镇宁县的天气情况

让学生对人工智能—模式识别的概念有个感性认识。

体8 验

分活过渡：通过这个例子，我们能够看到手机不仅能够听懂人说的话，还能按钟

动

照人说话的指令去操作，这其中用到的就是语音识别技术，接下来，让我们体验语音识别在生活中的另一个应用：语音输入（文字）

体验活动二：语音输入

我们先来做一个游戏：文字输入竞赛（对比语音输入和键盘输入哪个更快）

（在这里语音输入我们采用搜狗输入法，因为它自带一个语音输入功能）

活动任务：

1.老师打开电子教室讨论组；

3 学生观看老师演示并思考原理。

通过两个体验活动，让学生知道语音识别是模式识别技术中的一个重要应用领域。

2.学生先加入讨论组，然后参照学案里面的图片内容输入文字；

3.请一位学生上台进行语音输入，对着麦克风说话：“实际操作中，我们或多或少感受到了信息智能处理为我们的生活带来的变化，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……。”

（学生读完提示时间到！）

4.老师查看，展示同学们的文字输入情况，对比语音输入的优势进行讲解。

过渡：看到这个功能同学们是不是觉得很神奇？如此便捷的输入方式让我们都用起来吧，有关语音识别的技术就介绍到这里，接下来让我们一起学习人工智能模式识别的另一个应用：图像识别。

图像识别：

1.概念：是指计算机对捕获到的图像进行处理，分析和理解，以获取特性进行识别，比对，验证，生成等。

2.图像识别在生活中有一个经典的应用，OCR，翻译成中文即光学字符识别，利用这种技术，我们能够识别出图片上的文字，

3.OCR原理：根据检测到的图片上文字的亮暗程度，确定其形状，然后按照字符识别模式将形状翻译成计算机中的一种字符代码。

活动探究一：OCR光学字符识别

教师语言：如果你有一本上百页的书，想把它录入电脑，转化成电子版书，活14那么有没有快速的方法，解决上述问题？(学生回答) 动分以小组为单位，利用汉王OCR软件对提供的文字资料进行识别，看看能不探钟

能快速解决上述问题。探索活动需在5分钟内完成，组长负责组织，分工究

合作。（结合学案完成）

阅读材料：

阅读《汉王OCR使用说明》。

第一组和第二组：识别《印刷体》中的文字

第三组和第四组：识别《手写体》中的文字21 老师展示：

小组文字识别效果。

小组讨论：

1.（印刷体）识别率如何? 2.（手写体）识别率如何? 3.对于书写不规范,笔画不全的汉字，OCR能否识别？

过渡小结：OCR是图像识别在生活中一个非常传统而又经典的应用，它适用于将纸质媒介上的文字材料转化为可编辑的数字化文字材料，免去了打字的烦恼，非常节省时间。除去OCR，图像识别在生活中还有一个经典的应用，即手写输入（文字）。

通过任务驱动，锻炼小组长的领导和组织能力与意识；培养小组同学的合作意识和能力。

体验OCR软件基本工作过程，了解其实际应用价值

4

活动探究二：手写输入（文字）

ppt展示文字：常见字：信、息、技、术、基、础、

生僻字：壵、犇、骉、虓，

提问同学都认识这些字吗？要把这些文字录入计算机里面怎么办？

1.启动写字板

2.打开搜狗工具箱里的“手写输入”

3.输入文字：“信、息、技、术、基、础、壵、犇、骉、虓”

4.判断手写输入的识别率

手写输入原理

手写汉字

信息读入

预处理

笔画识别

特征匹配

显示汉字

学生动手操作

培养学生动手操作能力和探索总结的能力

特征库

目前，手机，电脑，写字板，iPad都支持手写输入功能。

原理总结：

以上我们介绍的语音助手、语音输入、OCR光学字符识别、手写输入都属于人工智能的模式识别技术，所谓模式识别，主要是利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别。除了我们以上介绍的四种技术，模式5 识别还有很多应用，比如：指纹识别，虹膜识别，掌纹识别，人脸识别，分

扫描二维码等。

钟

模式识别技术的一般过程：

样本

采集

信息的

数字化

预处理

数据征

的提取

与标准模式进行比较

分类

识别

信息

输出

教学总结，点评通过这节课的

明确本学习要求节课应该学生掌握掌握的相的相关内关内容。

容。并且用

语音助手进行总结学生记忆深刻。

了解人工智能产品的实际应用价值。学会以一分为二的态度来看待人工智能产品。

探究总结

对活动中所涉及的原理进行归纳总结。

这节课，我们重点学习了信息智能处理方式的模式识别技术及其在生活中的典型应用。即语音识别：跟识别到的语音有关（语音助手、语音输课3 入）；图像识别：跟识别到的图像信息有关（OCR光学字符识别、手写输入堂分文字）。模式识别技术是人工智能的重要研究领域之一，除此之外,人工智总钟

能技术还广泛应用于其它领域，如自然语言理解技术，机器人，计算机博结

弈，机器证明，专家系统等等，当然，这是我们下一节课的内容。（这里用语音助手进行总结） 课后作业

进入微信，扫描二维码，完成课后作业。

5

十、教学反思：

本课在内容设计上，主要是让学生通过对信息智能处理方式—模式识别技术的使用，体验其基本工作过程，了解其实际应用价值。基于高中信息技术课是以培养学生的信息素养为宗旨，因此在实际操作中，我采用任务驱动法、小组协作法进行教学。学生通过两个体验活动和两个探究活动来体验信息智能处理方式—模式识别软件的奥妙。

在教学策略上，我始终坚持以学生为主体，教师为主导的原则，小组讨论后得出人工智能的含义，进一步探究信息智能处理的方式—模式识别处理方式。通过这节课的学习，学生基本能够掌握信息智能处理方式模式识别的应用。

在过程设计上，通过教学设计语音助手、语音输入、手写输入、OCR识别软件使用的体验和探究活动，来使学生切身体会信息智能处理的实际应用价值来掌握本节课的重点，并且通过教师讲解，学生讨论，体验思考来突破难点。21世纪教育

但本节课也存在一定的不足，其中学生在上课过程中往往体验的多，思考的少，在探究活动工作原理时比较依赖教师，在今后的教学没计中应该更多考虑如何引导学生去思考，去解决问题。另一方面，由于本课实践的时间和资源有限，还需要在今后的教育教学中进行不断完善。

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