4.2.2 信息智能处理的方式教学实录及点评

福州市信息技术学科教学设计

教学活动课题名称：

信息智能处理的方式

学段/年级：

高一

教学设计者（郑君、福州金山中学、kteach_007@163.com等）：

教学实施者（同上）：

一、学习者分析

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”。

二、教学/学习目标及其对应的课程标准

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、操作手写板、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。

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

三、教学策略 体现课程改革倡导的教学理念，体现教学方式的革新

本次教学课题你将在几个课时完成？是否为系列主题活动的一部分？

_一共三个课时完成_________________ 本次教学课题采用何种教学方法

：_教师讲授、学生观看视频自主探究_______ ___________________________________________________________________ 如何组织学生完成学习任务

：课堂回答问题________________________

___________________________________________________________________ 如果需要对学生进行分组，请提供分组的方法或依据，（是按照能力进行分组，还是每组都包括不同能力的学生？各组之间有无分工，每组学生内部有无分工，各负责什么职责？

）

各组之间无分工，每组学生内部无分工_ 根据自己的教学经验，学生在本次教学活动中有没有容易出现的错误概念以及容易出现的障碍？如果有，你将如何处理或有何建议？

何谓智能信息处理容易发生问题，比如程序设计能够得出结论，但不是智能信息处理_______________________________ ___________________________________________________________________ 计划采用什么教学评价和教学反馈方式来达到预期的教学效果：

①评价量表（包含自评、互评、师评）

②上机测验

或

笔试 ③学生操作或回答问题

④其他，请列出：③

四、教学或活动过程

（一）教学准备阶段

教师的备课和其他准备工作、其中应注意的问题及其处理办法等。

你将如何设置教学任务：___________________________________________________________ 课前搜集、准备的必要的资料、资源：_________________________________________________ 是否有制作必备的课件：______________________________________________________________ 布置给学生任务时应注意的问题以及有关技巧：__________________________________________ （二）教学过程叙述

教学环节

创设情境

教师活动

【播放视频】世博会上日本馆拉小提琴的机器人

机器人的小提琴演奏如同真人的演奏，琴声依然是那样的优美。——这是人工智能的神奇效果。今天我们将一起来领略一下智能工具处理信息的魅 观看影片

学生活动

设计意图

通过影片里面会拉小提琴的

激发兴趣

力。

【课题】用智能工具处理信息

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

一、智能工具及其特征

1.什么是智能工具？

【提示】让机器能够进行人类的思考，做人类能做的事。

2.分析影片中智能工具的特征：

由计算机程序控制运行

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

4.总结智能工具的特征

类别

项目

一般处理工具

智能处理工具

思考并回答

根据观看的影片思考讨论并回答

思考并回答

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。

通过影片中的机器人，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。

探究新知：

智能工具

处理问题方法

有固定的算法

不确定的、非结构的、没有固定算法

处理问题的过程

处理问题的结果

举例

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

查看课本概念，进一步了解两者的区别。

计算器

手写板、双向翻译软件

二、智能工具的研究领域

【提问】智能工具都在处理什么信息？

操作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，但让这位为小王，应该怎么办？

学生思考回答

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。

在实践中感受智能手写输入信息处理的过程。

对活动中体验：

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

模式识别技术

【活动探究一】用慧视小灵鼠进行手写输入文字

（1）用手写板输入下面10个汉字：

（2）体验、分析下列三个字是否能写出来，并结合工作流程分析其原因。 （3）回答问题：

总共识别出 个汉字；识别率为 %；

对于书写不规范,笔画不全的汉字手写板能否识别？ 手写板

学生参与演示手写板书写汉字

对于特殊符号、阿拉伯数字、英文字母或不规则图形,手写板能否识别? 影响识别率高低的主客观因素分别有哪些?

【活动探究二】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。

【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。

（3）智能手写输入汉字的工作流程：

学生体验回答：

学生体验猜字游戏

猜字的学生概括对模式识别工作流程的理解。

【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。

学生学习了解模式识别技术

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）。

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？

【活动探究三】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】

操作体验：

自然语言理解技术

【活动探究四】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。

【流程归纳】

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。

学生思考回答

用翻译软件翻译

学生体验机器翻译

让学生了解自然语言理解工具的使用方法和应用效果。

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。

在实践中感受人机对话的智能信息处理过程。

自然语言理解的过程可以分为三个层次:词法分析、句法分析和语义分析。当我们输入一段话，机器人首先要理解这段话的意思，然后根据并利用它所具有的知识，生成一段文字，给出回答。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。

【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。

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。

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。

应用展望

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。例如：

模式识别：手写板输入汉字。

自然语言理解：机器翻译、与机器人聊天等。

智能机器人：机器人足球比赛、机器人灭火比赛、机器人服务员等。

计算机博弈：与机器下棋，如国际象棋、五子棋等。

智能代理技术：Office助手、搜索引擎中的“机器人”或“蜘蛛”程序等。

专家系统：如医疗专家系统等。

那么同学们心中的未来人工智能世界是否有实现的可能呢？我觉得答案是肯定的。

【视频】海尔智能家居屋

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。

四、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课堂小结

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？

小结本节课 的主要内容。

帮助学生

回顾本节课的知识点。

梳理课堂学习内容，将知识点内化到

的知识体系中。

五、相关资源

1、多媒体网络课室；2、远志多媒体教学平台；

3、自制的教学课件；4、素材、软件（预先放到学生机D盘根目录下）。

六、评价

《用智能工具处理信息》课堂学习评价表

评价内容

通过学习，有没有了解到什么是智能工具？

通过学习，能不能正确的区分一般处理工具和智能处理工具？

通过学习，能不能更好的识别生活中的智能工具?

通过学习，你认为有没有掌握分析智能工具工作过程或者工作原理的方法？

通过学习，你认为了解智能工具的工作过程或者工作原理，是否有助于我们更好的使用智能工具？

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有意义？

总结一下这节课你自己的心得体会

（比如：有哪些方面还没有弄清楚？你学会了什么？你还想学习了解什么？）

□非常有意义

□有意义

□没有意义

□很有帮助

□有帮助

□没有帮助

□已经掌握

□勉强掌握

□没有掌握

□可以

□勉强可以

□不可以

自评等级

√

□非常了解

□了解

□不了解

□可以

□勉强可以

□不可以