高中信息技術-4.2.2-3信息智能處理方式及應用價值教學設計學情分析教材分析課后反思

3課題4.2.2-3信息智能處理方式及應用價值授課人：授課年級：高一教學設計：一、教學目標：1、從操作的過程中簡單了解智能信息處理工具的工作原理。2、認識到人工智能這一前沿技術的實際應用價值。3、應用和體驗智能信息處理工具，會區(qū)別一般工具和智能工具4、在應用和體驗智能信息處理工具的過程中，形成對信息前沿技術探索的強烈要求。二、教學重點、難點：教學重點：應用和體驗模式識別和自然語言理解這兩類智能信息處理工具教學難點：1、了解兩類智能信息處理工具的工作原理2、正確區(qū)分不同的智能信息處理方法三、教學準備教學環(huán)境：多媒體網(wǎng)絡教室軟件：office2003及以上版本，視頻播放器，漢王OCR,QQ拼音輸入法（2003以上帶語音、手寫識別版本）,QQ軟件資源：視頻資料，圖片資料，探究活動任務四、教學過程環(huán)節(jié)名稱教學設計設計意圖新課導入雖然不贊成戰(zhàn)爭，但是各國都在積極準備軍事裝備，看看美國最近在研究什么。觀看視頻《美國大狗用于戰(zhàn)爭》，思考一下幾個問題：這些大狗是人嗎？它怎么能像士兵一樣聽人的指揮呢？這些機器人的行為是靠什么控制的？機器（計算機）不是只認識0和1嗎？相對于這些同樣由程序控制的一般處理工具，視頻里的大狗是不是更加聰明，更高科技？帶著這些問題，引出本節(jié)課的內容：智能信息處理方式及應用價值。體會智能工具給我們帶來的越來越便捷的生活。通過觀看視頻，創(chuàng)設展現(xiàn)人工智能的神奇效果的氛圍，調動學生學習本節(jié)課的濃厚興趣。新授內容提出問題？什么事人工智能？如何判斷一種技術是否使用了人工智能呢？360百科人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，該領域的研究包括機器人、模式識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。簡單概括：人工智能是機器借助軟件的支持模擬人的意識、視為的過程。人工智能被認為是二十一世紀三大尖端技術（基因工程、納米科學、人工智能）之一。模式識別：1、模式識別：是利用計算機對物體，圖像，語音，字符等進行自動識別的技術。2、觀察老師的東走猜想老師用什么輸入方式錄入的文字?？偨Y手寫板錄入漢字的工作流程。3、再次演示：用QQ的語音錄入方式發(fā)送消息。讓學生說明語音錄入文字的工作流程4、歸納總結：模式識別的一般工作過程。5、人工智能的模式識別在生活中的應用：聲音識別，文字識別，筆跡識別，虹膜識別，條形碼，二維碼識別，人臉識別，指紋識別，地震信號分析，照片，圖片分析，化學模式識別等很多領域。圖片展示模式別的案例。6、探究活動1：根據(jù)自學材料，進行探究，體驗人工智能的字符識別。自學材料：模式識別中的字符識別，可以快速錄入大量文字信息。需要借助掃描儀或電子拍照設備，用ocr光學字符識別軟件對形成圖片中的文字進行識別，編輯者需對生成的文字資料進行校對。探究任務：小組合作，利用”漢王ocr“軟件將提供的照片中的文字識別出來，文件存放在桌面，命名為“ocr識別”。7、會考連線利用選擇題考察學生是否真正理解了模式識別的一般過程，能否把學到的理論知識與實戰(zhàn)結合起來。二、自然語言理解1、給出概念描述自然語言理解：主要是研究如何使計算機能夠理解和生成自然語言的技術。自然語言理解，常用于人機對話，機器翻譯。2、，讓學生通過實踐摸索對自然語言理解的認知探究活動2：利用在線翻譯將下面的話翻譯成英語。登錄網(wǎng)址：/1、今天天氣很好，咱們出去打球吧？2、明月幾時有，把酒問青天。觀看視頻：兩個機器人用自然語言對話讓學生自己體會出人工智能在自然語言理解上發(fā)展程度有待提高。并配有圖片3、教師幫助學生總結歸納機器翻譯的工作流程自然語言理解大致要經(jīng)過：詞法分析，句法分析，語法分析三個過程。4、區(qū)別語音識別和自然語言理解小劇場情景一：自己在家的孩子通過聲音的辨認，沒有讓騙子得逞。情景二：主人讓機器保姆拿被子，但是它卻拿來了杯子。5、首尾呼應：解答情景引入時提出的問題，引出一般處理工具和智能處理工具的不同。通過身邊常見的案例，分析和講解，使學生初步了解智能工具簡單的工作原理，對常見的智能工具有親身體驗和探究的興趣。讓學生在獨立操作的過程當中形成自己對所操作工具的認識，讓學生對活動中所使用的智能工具的性能、功效等有較全面的感知和認識。通過實踐比對、視頻觀看，了解自然語言理解的含義和工作流程，教師幫助歸納總結，加強理解記憶。課堂小結我來談收獲在這個環(huán)節(jié)中讓學生回顧本節(jié)課的內容。提出設問：人工智能為我們的生活帶來了什么？人工智能發(fā)展下去會不會取代了人類？我們應該做什么？觀看視頻：8歲小孩肉眼識別條形碼，并樂于研究。4、提出希望：有夢想的人最強大！讓我們一起創(chuàng)造未來！引導學生在了解智能工具使用的優(yōu)勢的同時，對其負面影響給予關注和分析，鼓勵學生努力學習，創(chuàng)造未來。參考資料：廣東教育出版社《信息技術基礎》及教師教學用書學情分析：對學生來說，本節(jié)內容在日常生活中一些具體的例子他們有所接觸，如手寫手機、英漢智能翻譯軟件和一些人機對弈等游戲等等，而且也有部分學生有過使用翻譯軟件，對智能工具有一定的感性認識，但只停留在具體操作或功能實現(xiàn)上，有必要讓他們在實際操作中從更高層面上了解AI（人工智能），簡單了解智能信息處理工具的工作原理，形成對信息前沿技術探索的強烈要求?！拘Ч治觥渴紫龋榫骋?。通過觀看美國大狗機器人應用于戰(zhàn)爭的視頻，讓學生了解智能化工具已經(jīng)應用到我們的生活中，激發(fā)起學生的好奇心，順理成章的引出智能處理工具，介紹了什么事人工智能，本節(jié)課要學習的人工智能的兩大應用：模式識別和自然語言理解。其次，教師讓學生觀察老師如何用手寫輸入和語音輸入的方式在QQ上發(fā)送消息，引導學生思考手寫和語音錄入的過程，從而幫助學生理解模式識別的工作流程。因為學生對日常生活中手寫手機、發(fā)送語音和一些人機對弈等游戲等等一些具體的例子他們有所接觸，所以手寫和語音錄入沒有設計學生練習，而讓學生根據(jù)探究活動1中的文字描述，自學并嘗試用OCR軟件進行字符識別，進行有難度的挑戰(zhàn)。并配有會考連線，讓學生從“理論了解——動手實踐——理論總結”，順利通過第一個重難點。第三，對自然語言的理解，通過教學效果的比較，言傳的效果不如實踐的體會效果好。所以這里沒有過多的教師講解，采用學生實踐翻譯軟件的使用，翻譯的內容上設置為“1、今天天氣很好，咱們出去打球吧？2、明月幾時有，把酒問青天?！辈⒆寣W生判斷哪句翻譯的更貼切，提供視頻資料：兩個機器人用自然語言對話，最終不了了之。從而讓學生清楚人工智能在各領域的發(fā)展并不是齊頭并進的，有些方面人類還需要不斷改良程序的設置。引導學生理解翻譯工作的一般流程，強化對自然語言理解的認識。設置的“小劇場”有效幫助學生區(qū)分模式識別中的語音識別和自然語言理解，豐富了課堂的表現(xiàn)形式，也鍛煉了學生表達和歸納總結信息的能力，成功的在教學中滲入了德育教育，效果很好。第四，回到開頭情境引入中的問題，“這些大狗是靠程序指揮行動，和4.1節(jié)中我們見過的一般程序有何不同？”通過表格的別對讓學生清楚一般工具和智能工具處理信息的不同之處。第五，拋出問題：人工智能給我們帶來哪些便捷生活？人類如果在智能的生活中懶惰下去，不思進取，AI會不會只剩下A，而沒有了I（我）呢？給出一段視頻資料：一個八歲小孩能肉眼分辨條形碼并說出這是哪種商品，并且她覺得這很有意思，非常愿意去鉆研這個。希望同學們也有這種好學的精神，結束語：有夢想的人就會很強大！讓我們一起來創(chuàng)造未來！把課堂教學推向精神追求的高點，形成對信息前沿技術探索的強烈要求，對學生的對接下來的學習和生活都是一種正能量的引導。1、本節(jié)的作用和地位沿著技術發(fā)展趨勢，信息技術自然會涉及到智能信息處理，這也是前沿技術在日常應用中的體現(xiàn)。高中學生有必要也有興趣追求和學習前沿技術。本節(jié)內容只是要求學生在使用智能信息處理工具軟件的過程中，對智能信息處理工具進行初步體驗，并形成感性認識。2、本節(jié)主要內容介紹基于學生在體驗中形成認識的思考，教材中設計了一系列操作活動，讓學生根據(jù)自己的興趣和實際情況，有選擇地進行體驗式實踐。探究活動1：自學材料：模式識別中的字符識別，可以快速錄入大量文字信息。需要借助掃描儀或電子拍照設備，用ocr光學字符識別軟件對形成圖片中的文字進行識別，編輯者需對生成的文字資料進行校對。探究任務：小組合作，利用”漢王ocr“軟件將提供的照片中的文字識別出來，文件存放在桌面，命名為“ocr識別”。探究活動2：探究任務：利用在線翻譯分別將下面的話翻譯成英語。登錄網(wǎng)址：/1、今天天氣很好，咱們出去打球吧？2、明月幾時有，把酒問青天。本節(jié)采用了“情景引入→操作體驗→了解原理→應用展望”的線索組織內容，《走近AI世界》取自廣教版《信息技術基礎》教材第四章第２節(jié)中的部分教學內容，學生對人工智能的認識與了解僅僅局限于科幻片中的智能機器人，如《人工智能》、《黑客帝國》、《機器人管家》等電影中的機器人；而對于生活與學習中的人工智能技術認識不深，許多同學總認為它神秘莫測，與實際生活應用有很大距離。本課是學生第一次接觸人工智能，重點在于進一步激發(fā)學生的學習興趣。了解什么是人工智能，并通過學習實踐了解其中模式識別和自然語言理解的工作流程。一、自己比較滿意的地方（一）教學設計首先，情境引入。通過觀看美國大狗機器人應用于戰(zhàn)爭的視頻，讓學生了解智能化工具已經(jīng)應用到我們的生活中，激發(fā)起學生的好奇心，順理成章的引出智能處理工具，介紹了什么事人工智能，本節(jié)課要學習的人工智能的兩大應用：模式識別和自然語言理解。其次，教師讓學生觀察老師如何用手寫輸入和語音輸入的方式在QQ上發(fā)送消息，引導學生思考手寫和語音錄入的過程，從而幫助學生理解模式識別的工作流程。因為學生對日常生活中手寫手機、發(fā)送語音和一些人機對弈等游戲等等一些具體的例子他們有所接觸，所以手寫和語音錄入沒有設計學生練習，而讓學生根據(jù)探究活動1中的文字描述，自學并嘗試用OCR軟件進行字符識別，進行有難度的挑戰(zhàn)。并配有會考連線，讓學生從“理論了解——動手實踐——理論總結”，順利通過第一個重難點。第三，對自然語言的理解，通過教學效果的比較，言傳的效果不如實踐的體會效果好。所以這里沒有過多的教師講解，采用學生實踐翻譯軟件的使用，翻譯的內容上設置為“1、今天天氣很好，咱們出去打球吧？2、明月幾時有，把酒問青天?！辈⒆寣W生判斷哪句翻譯的更貼切，提供視頻資料：兩個機器人用自然語言對話，最終不了了之。從而讓學生清楚人工智能在各領域的發(fā)展并不是齊頭并進的，有些方面人類還需要不斷改良程序的設置。引導學生理解翻譯工作的一般流程，強化對自然語言理解的認識。設置的“小劇場”有效幫助學生區(qū)分模式識別中的語音識別和自然語言理解，豐富了課堂的表現(xiàn)形式，也鍛煉了學生表達和歸納總結信息的能力，成功的在教學中滲入了德育教育，效果很好。第四，情景呼應?；氐介_頭情境引入中的問題，“這些大狗是靠程序指揮行動，和4.1節(jié)中我們見過的一般程序有何不同？”通過表格的別對讓學生清楚一般工具和智能工具處理信息的不同之處。讓本節(jié)課形成一個完美的回旋。第五，拋出問題，發(fā)人深?。喝斯ぶ悄芙o我們帶來哪些便捷生活？人類如果在智能的生活中懶惰下去，不思進取，AI會不會只剩下A，而沒有了I（我）呢？給出一段視頻資料：一個八歲小孩能肉眼分辨條形碼并說出這是哪種商品，并且她覺得這很有意思，非常愿意去鉆研這個。希望同學們也有這種好學的精神，結束語：有夢想的人就會很強大！讓我們一起來創(chuàng)造未來！把課堂教學推向精神追求的高點，形成對信息前沿技術探索的強烈要求，對學生的對接下來的學習和生活都是一種正能量的引導。（二）課堂氣氛活躍人工智能對于學生而言是神秘的，但是高中的學生是充滿好奇心的，抓注這點我在設計教學內容時，設計了多段視頻資料，讓學生拍拖枯燥的理論性學習，讓“活”的例子引導著學生的探究欲；在設計的“OCR字符識別”，“在線翻譯”等實踐環(huán)節(jié)，讓學生有機會親自體驗人工智能的應用；在設計問題時我盡可能將問題細化，環(huán)環(huán)相扣，引導學生分析問題，回答問題。學生一直在“發(fā)現(xiàn)驚奇——究其原理——歸內化表達”的過程中挑戰(zhàn)自我，從而使得整節(jié)課很充實，課堂氣氛很活躍。二、存在的問題第一，進入課改以后，信息技術課程的內容更豐富了，各種各樣的好課也浮出水面，那我們信息技術更應該與時俱進，加強自身的學習，努力提高自身的專業(yè)素質。教師能力的高低在本課中特別能夠體現(xiàn)。作為一名信息技術專任教師更是如此，本課內容對我來講也一個新的領域，為了上好這堂課，我查詢了很多教材、網(wǎng)站和資料，但仍然發(fā)現(xiàn)擁有的知識還是不夠，因此我應該及時更新知識，才能有效進保證有效教學的研究。第二，學生的動手實踐內容可以多設置一些，其他的部分內容在課堂上不做講解而是把它們放到拓