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1、用智能工具处理信息教学设计学校学校课程内容课程内容所属学科所属学科用智能工具处理信息信息技术执教教师执教教师课程学时课程学时教学对象教学对象1 课时高一年级一、学习内容分析一、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
2、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巩固练习课堂小结”的线索组织内容。二、学习对象分析二、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“启蒙和
3、兴趣培养”。三、教学目标三、教学目标1 1知识与技能知识与技能（1）认识并初步掌握智手写识别和自然语言理解的工作过程或者工作原理；（2）了解智能处理工具的应用领域。2 2过程与方法过程与方法通过观看视频、操作手写输入软件、体验游戏、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。3 3情感态度与价值观情感态度与价值观（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。四、教学重点和难点四、教学重点和难点重点：
4、应用和体验手写识别、机器翻译和与机器人聊天等智能工具。难点：理解手写识别和自然语言理解的工作过程和工作原理。五、教学方法五、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、教学媒体选择六、教学媒体选择1、多媒体网络课室；2、红蜘蛛网络教室控制软件；3、自制的教学课件；4、机器翻译实例素材、学案，慧视小灵鼠软件（预先放到学生机桌面上）。七、教学流程七、教学流程视频导入，激发兴趣创设案例，操作体验（4 个探究活动）智能工具应用展望巩固练习课堂小结教学环节教师活动【播放视频】霍金借助智能工具取得非凡成就视频导入，激发兴趣霍金是渐冻症患者，但是在智能工具的帮助下，霍金仍取得了非凡的成就！今天
5、我们将一起来领略一下类似霍金使用的智能工具处理信息的魅力。【课题】用智能工具处理信息一、通过案例引导学生探究手写识别和自然语言理解技术一、通过案例引导学生探究手写识别和自然语言理解技术1.1.模式识别技术模式识别技术【案例 1】创设案例，操作体验：模式识别技术【活动探究一】利用文通慧视小灵鼠软件用鼠标进行手写输入，输入以下输入以下 1010 个汉字个汉字基本任务：木、天、石、雪、淼、睿基本任务：木、天、石、雪、淼、睿提高任务：饕、餮提高任务：饕、餮拓展任务：囧、槑拓展任务：囧、槑【思考】1、总共识别出_个汉字，识别的准确率有多小军正在准备一个作文，用键盘打字的时候不小心把咖啡洒在了键盘上，导致
6、键盘无法使用。那小军怎么才能完成这份作文？请同学们思考一下帮助小军的方法？观看视频片段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。学生活动设计意图通过视频里面霍金使用的智能工具引起学生的学习兴趣，为后续学习做做铺垫。少？_2、对于书写不规范,笔画不全的汉字手写板能否识别？3、对于网络字、特殊符号、阿拉伯数字、英文字母或不规则图形,手写输入软件能否识别?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
7、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学生体验回答：学生体验猜字游戏猜字的学生概括对模式在实践中感受智能手写输入信息处理的过程。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）。技术的研究领域之一，它所采用的是模式识别技术模式识别技术。识别工作流程的理解。（2）模式识别技术模式识别技术，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：【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
8、使汉字录入对于他们来说不再是可望而不可及的事情。2.2.自然语言理解技术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，人工智能还操作体验：自然语言理解技术广泛应用于其他领域。如：自然语言理解【案例 2】小军在大家的帮助下终于完成了作文，他想把这篇作文翻译成英文发给外国的朋友，但是小军的英文翻译水平有限，现在他向大家求助，请大家思考一下怎么样帮助他完成这个任务？【活动探究三】让电脑给我们当翻译助手，把小军的文本文学生思考回答用翻译软件翻译学生学习了解模式识别技术让学生了解自然语言理解工具的使用方法和应用效果。档翻译成英文，然后将该英文内容再次翻译成中文，大家考察一下机器翻译的准确性，探讨
9、机器翻译的优缺点?思考机器翻译的工作流程？百度翻译：http:/（教师提示引导，提供翻译软件）【思考】比较“人译”与“机译”的不同之处。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。在实践中感受人机对话的智能信息处理过程。【活动探究四】与小 i 机器人聊天【引入】大家都喜欢使用聊天，下面请大家与小 i 机器人聊天。【思考】你觉得你的机器人朋友聪明吗？请你举例说明。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
10、然语言技术。【流程归纳】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。学生体验与机器人聊天，通过实践，引导学生有目的地探并回答问题。以正确的态度看待人工究，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。【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
11、导致对信息处理结果可能是正确的，也可能是不正确的。智能产品的不足之处。应用展望二、应用展望：信息智能处理的应用价值二、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：（因时间有限，教师简单展示信息智能处理的其他方面）（因时间有限，教师简单展示信息智能处理的其他方面）模式识别：模式识别：手写板输入汉字。自然语言理解：自然语言理解：机器翻译、与机器人聊天等。智能机器人：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：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：智能代理技术：Office 助手、搜索引擎
12、中的“机器人”或“蜘蛛”程序等。专家系统：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。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。巩固练习三、教师布置练习题三、教师布置练习题完成学案上的练习题。完成学案上的练习题。通过做巩固练习提，学生加深对所学知识的理解。四、课堂小结四、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
13、课堂小结工作流程，感受到了信息智能处理的应用价值。模式识别技模式识别技术和自然语言理解技术的工作流程和工作原理，也是我们术和自然语言理解技术的工作流程和工作原理，也是我们这节课学习的重点和难点。这节课学习的重点和难点。（升华）（升华）人工智能的应用前景越加广阔，我们的明天会更加美好，生活会更加便利！八、八、教学评价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 的知识体系中。用智能工具处理信息课堂学习评价表用智能工具处理信息课堂学习评价表评价内容评价内容通过学习，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
14、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？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自评等级 非常了解了解不了解可以勉强可以不可以通过学习，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附：机器翻译实例桃都花开新时代桃都花开新时代 快来刘台一睹桃花美颜吧快来刘台一睹桃花美颜吧双飞燕子归
15、来时，灼灼桃花照水开。双飞燕子归来时，灼灼桃花照水开。4 4 月月 4 4 日，中国肥城第十七届桃花节在肥城市刘日，中国肥城第十七届桃花节在肥城市刘台桃花源景区开幕。市民、游客接踵而至，一睹桃花美颜。本届桃花节以台桃花源景区开幕。市民、游客接踵而至，一睹桃花美颜。本届桃花节以 桃都花开新时桃都花开新时代代 为主题，更富内涵、更具特色、更加出彩。活动设计更注重与游客的心灵沟通，形成为主题，更富内涵、更具特色、更加出彩。活动设计更注重与游客的心灵沟通，形成共鸣，游客在畅游花海的同时，共襄文化盛宴。本届桃花节将持续到共鸣，游客在畅游花海的同时，共襄文化盛宴。本届桃花节将持续到 4 4 月月 2525
16、 日，期间陆日，期间陆续举办续举办 20182018 全国桃木旅游商品创新设计大赛暨全国桃文化旅游商品联盟揭牌仪式、桃花全国桃木旅游商品创新设计大赛暨全国桃文化旅游商品联盟揭牌仪式、桃花节经济合作洽谈会和首届节经济合作洽谈会和首届 桃花宴桃花宴 创意烹饪大赛，创意烹饪大赛，将将 桃文化之乡桃文化之乡 这一品牌发扬光这一品牌发扬光大；大；以百人旗袍秀、以百人旗袍秀、百人广场舞、百人广场舞、百人水兵舞、百人水兵舞、百人街舞、百人街舞、百人拉丁舞等为主要内容的百人拉丁舞等为主要内容的 千千人快闪人快闪 艺术大接龙活动，艺术大接龙活动，舞动桃乡情；舞动桃乡情；秒拍微视频创意大赛，秒拍微视频创意大赛，用
17、创意视频捕捉肥城之美，用创意视频捕捉肥城之美，让游客在参与中尽享桃都欢乐。让游客在参与中尽享桃都欢乐。4.24.2用智能工具处理信息巩固练习题用智能工具处理信息巩固练习题1、在人机围棋大战中，Google 公司的阿尔法狗以 4:1 的比分轻松战胜了世界冠军李世石，说明（）A、博弈并不是人工智能的应用B、人工智能近几年突飞猛进，较之前有了很大进步C、电脑已能像人脑一样思考D、人工智能已远远超过了人的智能2、下列不属于人工智能技术应用的是（）A、使用打印机打印文本文件B、使用 office 助手进行 Excel 数据分析和计算C、使用机器翻译软件进行英汉文档翻译D、利用自然语言网站，进行语言对话3
18、、下列实例中，使用了语音识别技术的是（）A、通过语音录入文本B、与父母电话聊天C、用“录音机”软件录制声音D、按导航仪的语音提示驾驶汽车4、OCR（光学字符识别）软件可以实现的功能是（）A、识别图像中的字符B、将文本文件转换为图像文件C、识别文本中的字符D、将印刷的书刊扫描成图像文件5、上海世博会吉祥物“海宝”能听懂我们的讲话，并进行回答或跳舞等，这是应用了人工智能技术中的（）A、语音识别B、OCR 字符识别C、计算机博弈D、机器翻译6、某单位考勤管理中使用的“刷脸”机，主要使用了人工智能中的（）技术。A 专家系统B 模式识别C 机器翻译D 自然语言理解7、目前在机器人足球比赛中，足球机器人通
19、过自身的扭像系统拍摄现场图像，分析双方球员的位置、运动方向以及与球门的距离和角度等信息，然后决定下一步的行动。下列说法正确的是（）。足球机器人具有图像数据的获取、分析能力 足球机器人的研制采用了人工智能技术 足球机器人具有人的智能 足球机器人既有逻辑判断能力，又有形象思维能力A BCD8、参加高考的学生进入考场时，需要通过指纹核实身份，这是应用了下列哪个技术（）A人工智能技术B机器翻译技术C模式识别技术D手写输入技术学情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
20、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“启蒙和兴趣培养”。4.2用智能工具处理信息效果分析这一节课设置了 4 个体验探究活动，分别是体验慧视小灵鼠鼠标手写识别、心有灵犀，你写知、体验机器翻译和与机器人聊天，这4个探究活动同学们热情很高，积极参与探究体验。全班同学都自觉主动进行活动探究，并且百分之九十以上同学在体验探究的同时，积极思考模式识别、自然语言理解的优缺点，积极主动的回答老
21、师提问。认真思考、总结模式识别和自然语言理解的工作流程和工作原理。这节课最后设置了 8 个选择题作为巩固练习题。学生初步了解了智能工具的应用领域，这是适时的做几道巩固练习题显得尤为重要。不但可以巩固学僧所学知识，还可以加深学生的记忆，增进对本节课知识的理解。通过收集学生做题结果，百分之九十五以上同学全部做对，效果不错，达到了这节课的预期教学目标。教材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
22、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巩固练习课堂小结”的线索组织内容。4.24.2用智能工具处理信息巩固练习题用智能工具处理信息巩固练习题1、在人机围棋大战中，Google 公司的阿尔法狗以 4:1 的比分轻松战胜了世界冠军李世石，说明（）A、博弈并不是人工智能的应用B、人工智能近几年突飞猛进，较之前有了很大进步C、电脑已能像人脑一样思考D、人工智能已远远超过了人的智
23、能2、下列不属于人工智能技术应用的是（）A、使用打印机打印文本文件B、使用 office 助手进行 Excel 数据分析和计算C、使用机器翻译软件进行英汉文档翻译D、利用自然语言网站，进行语言对话3、下列实例中，使用了语音识别技术的是（）A、通过语音录入文本 B、与父母电话聊天C、用“录音机”软件录制声音 D、按导航仪的语音提示驾驶汽车4、OCR（光学字符识别）软件可以实现的功能是（）A、识别图像中的字符 B、将文本文件转换为图像文件C、识别文本中的字符 D、将印刷的书刊扫描成图像文件5、上海世博会吉祥物“海宝”能听懂我们的讲话，并进行回答或跳舞等，这是应用了人工智能技术中的（）A、语音识别
24、B、OCR 字符识别 C、计算机博弈 D、机器翻译6、某单位考勤管理中使用的“刷脸”机，主要使用了人工智能中的（）技术。A 专家系统 B 模式识别C 机器翻译 D 自然语言理解7、目前在机器人足球比赛中，足球机器人通过自身的扭像系统拍摄现场图像，分析双方球员的位置、运动方向以及与球门的距离和角度等信息，然后决定下一步的行动。下列说法正确的是（）。足球机器人具有图像数据的获取、分析能力 足球机器人的研制采用了人工智能技术 足球机器人具有人的智能 足球机器人既有逻辑判断能力，又有形象思维能力A B C D8、参加高考的学生进入考场时，需要通过指纹核实身份，这是应用了下列哪个技术（）A人工智能技术
25、B机器翻译技术C模式识别技术 D手写输入技术教学反思教学反思优点：优点：1、设计的课题学生比较感兴趣，绝大部分学生乐学，愿学，能够主动的参与学习活动，积极与教师互动，课堂参与度高。2、教材内容取舍得当，突出重点。本节课通过 4 个探究活动，让学生体验了鼠标手写输入识别、机器翻译、人机对话，引导学生总结归纳模式识别和自然语言理解的工作流程和工作原理，突出了本节课的教学重点和难点。3、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，达到了预期的教学目标。4、师生互动多。本节课采用“自主探
26、究、学案导学”模式，体现了以学生为主体，教师为主导的原则，通过4 个探究活动，先让学生体验，然后教师提出问题，学生思考回答，教师引导学生积极思考，归纳总结。本节课师生互动较多，学生参与学习的热情很高。不足之处不足之处：1、教学过程中语言应更精炼，表述应更准确，以便使学生尽快了解老师的意图，更易激发学生的思维，从而达到手脑并用的目的。2、由于时间和机房条件有限，有些比较好的智能处理工具没有让学生体验（比如语音输入工具）。3、没有将教学评价量化打分。4、对未来生活的描绘过程中可以引入视频资料，以便进一步激发学生的兴趣和联想。5、有些地方可以组织学生讨论更深入一些，引领学生思维向更深层次发展。一、教
27、学目标一、教学目标1知识与技能（1）认识并初步掌握智手写识别和自然语言理解的工作过程或者工作原理；（2）了解智能处理工具的应用领域。2过程与方法通过观看视频、操作手写输入软件、体验游戏、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。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。二、教学重点和难点二、教学重点和难点重点：应用和体验手写识别、机器翻译和与机器人聊天等智能工具。难点：理解手写识别和自然语言理解的工作过程和工作原理。