《用智能工具处理信息》教学设计

第1页共10页《用智能工具处理信息》教学设计——《信息技术基础》第四章第二节广东汕头华侨中学吴爱玲一、课程标准1．初步掌握用计算机进行信息处理的几种基本方法，认识其工作过程与基本特征。2．通过部分智能信息处理工具软件的使用，体验其基本工作过程，简单了解其工作原理和实际应用价值。二、教学设计（一）教学目标知识与技能目标立足于让学生学会,过程与与方法目标立足于让学生会学,情感态度目标立足于让学生乐学。1、知识技能目标①了解智能信息处理的工作过程。②了解智能信息处理的工作原理。③感受智能信息处理的应用价值。2、过程方法目标①掌握几种智能信息处理工具的使用方法。②掌握分析问题、呈现观点和交流思想的方法。3、情感态度目标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在应用智能信息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是什么。（二）教材分析随着信息技术的不断发展，人类自然会涉及到智能信息处理这一前沿技术，它是人工智能在日常应用中的体现。现在的高中生有必要也有兴趣追求和学习这一前沿技术。本节课的内容只是要求学生在使用智能信息处理工具（借助软件来模拟相关的工具）的过程中，初步体验智能信息处理的过程，并对其形成一个感性的认识。（三）内容分析1、重点：通过实践操作,让学生在活动中体验智能信息处理工具的工作过程、工作原理和实际应用价值，感受智能信息处理技术对日常生活的深刻影响。2、难点：在活动中增强学生的问题意识，让他们在实践中掌握分析问题、解决问题、讨论交流和呈现观点的方法。（四）学生分析作为高中生，好奇和强烈的求知欲对学习本课来说是很好的前提。同时通过前面阶段的信息技术课的学习，他们已初步掌握了一定的操作技能，具备根据任务需求，操作工具软件来处理信息的能力。第2页共10页三、教学亮点本节课主要是以开展活动的方式来展开教学，为避免传统活动课的缺陷——在热闹的活动课场面下，课堂流于形式，知识分散，学生在知识、技能、方法等方面得益甚微的弊端，在本节课教学方面力求做到以下两点原则：1、教学的有效性学习时间、学习结果和学习体验是教学有效性的三个指标。学习结果，是有效性的核心指标，所以每节课我们都应该力求让学生有实实在在的感觉得到的学习收获，它表现为：从不懂到懂，从少知到多知，从不会到会，从不能到能的变化和提高。学习体验是有效性的灵魂，学生越来越爱学习是学习有效性的内在保证。2、教学的生成性教学是一个发展的、增值的、生成的过程。对教师而言，课堂教学是不断思考、不断调节、不断更新的生成过程，这个过程也就是师生富有个性化的创造过程。四、教学策略本着“教学的有效性”和“教学的生成性”的原则，本节课采用了以下教学策略：教学策略教学环节教学效果教学原则观摩教学法动画教学引入通过让学生欣赏精彩的flash动画，引发学生学习的兴趣，在轻松愉快的学习氛围中进入本课的学习。教学的生成性启发式教学法学生描述心目中的人工智能世界。鼓励学生大胆设想，启迪学生思维，并用具体的语言描绘出心中之所想，充分调动学生学习的主动性，体验学生在课堂上的主体地位。活动探究法活动探究一:智能手写输入活动探究二:人机对话通过一系列生动有趣的活动让学生在分组操作中体验智能信息处理的过程，了解其工作流程，并在活动中感受人工智能技术的实际应用价值。本环节引入的两个活动主要涉及人工智能的两个应用领域（即模式识别和自然语言理解）。目的在于让学生在智能信息处理工具的使用过程中感受到人工智能的神奇魅力，同时也发现了智能工具自身存在的一些不尽如人意的地方。教学的有效性对应上述活动之后的讨论分析、归纳总结这一环节。经过刚才一系列的活动，学生们在头脑中已经对智能信息处理的过程形成一个感性的认识，如何帮助他们对话动中所涉及的原理进行归纳总结，上升到理论知识，做到知其然，初步知其所以然，就是这个环节设计的出发点。教学总结时教师引导学生提出自己下一步努力的方向,可作为课后作业。人工智能是一门综合学科，一节课的有限时间无法让学生掌握到多少这门技术的相关知识，但可以做到的是：让学生在感性中了解人工智能技术的神奇魅力，在理性中了解我国人工智能技术的发展现状，在活动中发现人工智能工具的不足之处，在归纳总结中认识人工智能是一门综合学科，从而在思想上下定决心从我做起，为我国人工智能技术的发展付出自己一份微薄之力，做一个全面发展的好学生。教学的生成性第3页共10页五、教学流程（基于学生在体验中形成认识的思考，设计了一系列操作活动，过程设计如下）II第4页共10页六、教学评价评价阶段实施过程评价载体前置评价语言表达是学生的弱项，设计让学生描述自己心目中的人工智能世界这一活动的目的在于引导学生开口，培养学生的语言表达能力，另一方面从学生的描述中教师可以更好地了解学生对人工智能的了解有多少，因为想像的源泉来自于生活，所以学生所描述的也就是源于他们日常生活中所听所闻所见的事情。语言描述过程性评价在活动探究的过程中，学生们很容易在轰轰烈烈的活动中忘记对活动进行相应的归纳总结，这时通过撰写表格（见资料一），可以更好地帮助学生进行过程性评价，表格中相关选项的设计是为了让学生在选择时将相关的知识传递给学生，而相关活动记录的设计则是为了帮助学生更加有条理有序地开展活动探究。从表格的填写情况,教师可以了解到学生在活动探究过程中的相关情况，并对他们进行相关原理的指导。行为表现和填写表格总结性评价一、情感态度评价在归纳总结中学生认识到人工智能是一门综合数学、物理、化学、生物等学科的综合学科，像所有的新生事物一样，在被揭开神秘的面纱之后，则需要更多的人为之付出与投入，而他们就是这股新生的力量，这时做为教师的我们可以适当的加以引导，促进学生在思想上下定决心从我做起，为我国人工智能技术的发展付出自己一份微薄之力，这节课我是采取布置作业的方式，让学生以“从我做起”为题，提出自己下一步努力的方向。二、知识技能评价通过教学平台提供给学生进行知识技能的自评环境，测试结果可以即时反馈给学生，从而达到鼓励学生和对学生不明的知识点进行纠正的目的。教学平台——考考你教学平台和课后作业第5页共10页七、教学过程环节教师活动学生活动设计意图教学引入10分钟今天我们要学习的是第四章第2节用智能工具处理信息，书本P82。同学们了解什么是人工智能吗？以前有没有使用过人工智能工具？在今天，人工智能工具已经不再仅仅是科幻小说中的奇思异想，它们正悄然走进我们的生活，默默地影响着我们的学习、生活和工作。下面让我们先来欣赏一段flash动画，从这段动画中你看到了什么?想到了什么?在你心目中的人工智能世界又是怎样的？放飞你想像力的翅膀,大胆地进行想像。欣赏flash动画人们总说:想像是科学技术发展的前奏，刚才同学们已经成功迈出了精彩的一步！接下来，你能把自己的想法用语言表达出来吗？请你先完成表格第一项内容：以“我心目中的人工智能世界”为题，描绘出你心中的人工智能世界的蓝图。请同学们描述“我心目中的人工智能世界”……朗读上一届高一级学生的短文……透过刚才同学们的描述，我们可以看到一个全新的人工智能世界，它所涉及的领域方方面面都有，可以用一句话来归纳：人工智能已经无处不在。这节课就让我带领同学们一起通过两个活动去领略人工智能工具的神奇魅力。观看flash动画，发挥自己的想像力，大胆设想，并用语言描述出“我心目中的人工智能世界”。通过让学生观摩生动形象的flash动画，使他们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。活动探究一15分钟活动探究一：“智能手写输入汉字”情景引入用键盘录入汉字对于同学们来讲已经不是什么难题，但对于电脑初学者来讲，汉字录入是他们感到非常头痛的一件事情。手写板的出现令输入汉字不再是一般人使用计算机的关卡，语音输入更是令计算机对于手疾人士来说不再是可望而不可及的事情。这里我们借助“逍遥笔”来体验手写板的神奇功能。明确任务：在桌面新建一个记事本，在输入法中选择“逍遥笔”,利用鼠标来输入十个汉字。(广播)思考问题：(1)对于书写不规范,笔画不全的汉字，例如:“煜”字手写板能否识别？(2)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?(3)影响识别率高低的主客观因素有哪些?回答问题：输入哪十个汉字？；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？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?原理总结：在刚才的活动中同学们体验了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。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。根据相关的帮助说明，使用逍遥笔来体验手写板的神奇魅力;在活动中思考和归纳总结相关知识。在实践中感受智能手写输入的信息处理过程。第6页共10页归纳总结提问:在活动中同学们有没有注意到模式识别的工作流程一般包括几个环节?它们的次序是怎样的？下面我们借助一段flash动画来回顾刚才这个流程,同学们边欣赏边整理好工作流程的次序，并填写进表格中。智能手写输入汉字的工作流程：用鼠标输入汉字—信息读入—预处理—笔画识别—特征匹配—显示汉字应用价值总结：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。情感态度总结：对待任何一件人工智能产品，我们应该一分为二地看待问题，既要看到其自身存在的一些不足，也要正视它的实际应用价值的一面，不能因为其不足而抹杀掉其全部价值。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。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）。过渡刚才活动一同学们只是体验了人工智能的一个学科分支——模式识别技术,除此之外,人工智能技术还广泛应用于其它领域，智能机器人就是其中之一，同学们以前有没有尝试过跟机器人聊天？做朋友？这里我就不多说了，因为我们的机器人新朋友正急着跟同学们认识呢。首先让我先来介绍这两个新朋友。教学过渡活动探究二15分钟活动探究二：“人机对话”情景：第一位新朋友叫笨笨鸟，你可以通过语言对它进行控制，例如：你可以对它说“我想看图片”、“我想看电影”，通过这样的方式来操纵它，除此之外还可以和它交流英文对话。笨笨鸟具有生物特性，会饿、会睡觉、用户骂它会生气、表扬它会高兴。第二位新朋友叫小I，它擅长中文，它觉得自己无所不能，它最期待的就是与你进行一次交谈。任务：设计与机器人朋友对话的内容（问题的设计遵循从简单到复杂的原则），并选择一个机器人朋友与其进行对话，记录下对话的全过程。1、与机器人“笨笨鸟”进行英文对话2、与机器人“小I”进行中文对话思考：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？回答问题：你觉得你的机器人朋友聪明吗？请举例说明：在人机对话中有没有出现过答非所问的现象：请举例说明：你对机器人的回答是否满意？原理归纳：在活动二中，同学们尝试了一回人机对话，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。根据相关的帮助说明，与机器人进行对话;并记录下对话的全过程，寻找与机器人对话的破绽。在实践中感受人机对话的智能信息处理过程。第7页共10页归纳总结流程归纳：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。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