《4.2 用智能工具处理信息1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《4.2 用智能工具处理信息1.doc（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、用智能工具处理信息佛山市南海区狮山石门高级中学 李忠伟教材版本：粤教版 模块章节：信息技术基础（必修）第四章第二节年 级：高一年级学 时 数：1课时(40分钟)二0一六年十一月用智能工具处理信息一、案例背景信息1模块：信息技术基础（必修）第四章第二节2年级：高一年级3所用教材版本： 广东教育出版社4学时数：1课时(40分钟)二、教学设计（一）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
2、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。（二）本节设计思想本节主要是让学生通过对部分智能信息处理工具的使用，体验其基本工作过程，了解其实际应用价值。通过“什么是智能工具智能工具有何本质特征？-智能工具处理信息的工作过程及原理是怎样的？（以手写识别、机器翻译等为例重点学习智能工具中的模式识别和自然语言理解技术）-智能工具应用领域有哪些？”这样的问题链进行一步步螺旋式的推进，为进一步深入学习人工智能作好铺垫。课堂采用案例教学、游戏教学法等方式，学生通过任务来体验智能信息工具处理信息的奥妙。始终坚持以学生为主体，教师为主导的原则，探究信息智
3、能处理的方式，重点学习智能工具中常见的模式识别技术和自然语言理解技术。通过本节课的学习，使学生能够对人工智能的领域有一个全景性的了解和认识。信息意识、计算思维、数字化学习和创新、信息社会责任是信息技术学科的四大核心素养。在本课中，要有意识培养学生的学科核心素养，具体落实渗透点如下图所示：通过生僻字信息录入处理、机器翻译信息处理、支付宝密码忘记信息处理等相关案例，培养学生灵活运用智能工具处理信息的能力。通过网络学习交流环节，让学生在合作解决问题的过程中，能与团队成员共享信息，实现信息的最大价值。通过理解和构建模式识别的工作过程，让学生形成利用计算机智能解决物体、图形、声音识别所经历的样本采集、信
4、息预处理、信息数字化表示、与标准模式比较、分类识别的过程，从而培养学生的计算思维。 通过网络学习论坛，让学生自由发表和讨论问题，引导学生对自己网络发表的言论负责，注意文明上网，形成信息自律的意识。 通过网络化的教学资源平台支撑，让学生通过丰富的多媒体教学资源进行学习，学生自主进行课堂问题交流，利用头脑风暴进行疑难问题解答，培养学生数字化学习的习惯，培养学生利用信息技术创造性解决问题的能力。 图： 本课学科核心素养培养落实分解图（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，大部分学生都比较少使用，例如翻译软件、手写输入
5、等，因此要创设学以致用的教学情境，注重“启蒙，兴趣培养”，激发他们投入学习。（四）教学目标：知识与技能：1、能从操作过程中了解智能工具处理信息的基本工作过程及智能工具处理信息的特征；2、了解模式识别和自然语言理解技术，理解其智能处理信息的过程及特点；3、认识到智能信息处理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、掌握网络数字化学习的过程和方法、能娴熟地在网络数字化环境下进行学习及交流。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及人工智能这一前沿技术的实际应用价值，形成对人工智能的探索愿望；2
6、、增强对国家科技发展的自豪感和责任感，明白发展人工智能的终极目标是为了追求人类幸福和社会进步，认识到人工智能是一门综合学科，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：能灵活应用常见的智能工具处理信息。重点突出方法：通过创设多种多样的案例情景，让学生能根据实际问题，灵活应用不同的智能工具去处理信息，解决问题。（六）教学难点：智能工具的特征及模式识别技术的工作过程及其原理。难点突破方法：对智能工具的特征理解，不要对学生进行概念灌输，而是先让学生应用智能工具，感知及体验其智能性，从而更加容易理解智能工具的概念。通过智能和非智能信息处理工具的对比，让学生深刻理解智
7、能工具的本质特征。对于模式识别的工作过程，通过类比的方法，运用“游戏教学法”，通过 “心有灵犀，你写我知”的游戏活动，直观形象展示手写文字智能识别的过程，运用Flash动画技术，让学生通过游戏直观体验类比后，阅读材料理解。通过Flash动画交互练习，让学生完成手写文字智能识别的工作过程构建。然后以螺旋式的结构再深入一层，学习模式识别技术，通过一个“接地气”的学生自行设计的手写识别软件，让学生探究模式识别经历的“样本采集-预处理-信息的数字化 -数据特征的提取-与标准模式比较-分类识别”的一般工作过程，从而更容易理解模式识别的工作过程及其原理，突破本节课的教学难点。（七）教学方法：问题教学法、案
8、例教学法、游戏教学法、任务驱动教学法等（八）教学课件设计及教学环境准备：1、教师和学生机要安装搜狗拼音输入法（含手写识别输入）、尚书OCR软件，提供Internet上网环境。2、为了培养学生自主探究学习能力，方便学生进行网络讨论，同时能及时收集学生的问题反馈，所以课件设计成Web网络课件。教学在多媒体机房进行，需要网络教室多媒体广播系统软件，服务器需安装IIS6.0以上，供师生访问。（九）教学过程：课堂通过PBL（Ploblem Based Learning）问题教学法，通过“总分总”的课堂结构，以问题链的方式环环相扣，将教学内容“小度机器人用到了什么技术（大问题情景）？-什么是智能工具？-智
9、能工具常用到的技术有哪些？-智能工具的工作原理及工作流程具体怎样？-各种智能信息处理工具的应用领域有哪些？解决新课导入时提出的“小度机器人”问题”， 通过螺旋式的结构进行呈现及推进，从学生知识和能力的“最近发展区”出发，搭建教学“支架”，助其完成“智能信息处理工具”的知识和能力的爬升。教学整体环节流程图如下所示：和克强总理机智对话的机器人“小度”为什么能这么聪明？它身上用到了什么技术？ 开始先感性体验使用具体的智能工具（手写文字识别）处理信息，再具体到一般，构建智能工具的概念，从三方面了解其处理问题的对象、处理的过程及处理的结果和非智能信息处理工具的区别。问题情景通过具体（以手写文字识别为例）
10、到一般的认知方法，让学生掌握模式识别技术的原理及工作流程。通过一个学生自己开发的手写识别软件，让学生接“地气”体验模式识别经历 的“样本采集-信息数字化数据特征提取-与标准模式比较-分类识别”的一般工作过程。智能工具概念模式识别技术自然语言理解技术通过机器翻译及人机对话，让学生理解自然语言理解技术的应用及工作流程。了解人工智能领域的机器人、人机博弈、智能代理、专家系统等各方面的应用。智能工具的应用领域问题解决水到渠成，让学生解决课前提出“小度机器人”的问题。 结束图：教学流程图 具体教学环节如下：环节教师引导活动学 生主体活动设 计意 图新课引入2分一、新课引入【播放视频】李克强总理和机器人“
11、小度”对话视频中的小度机器人机智地回答总理提出的问题。教师引导学生思考如下问题：1. 小度机器人能机智地和人交流，它身上用到了什么技术？要回答这个问题，需要进入这节新课的学习用智能工具处理信息。学生观看机器人视频，看到机器人的机智表现，感到非常惊讶，并引发思考和疑问。通过国产机器人，增强学生对国家的科技发展的自豪感，因该机器人用到了模式识别和自然语言理解技术，所以也由此提出问题，激发学生学习本课新知的热情。认识概念6分二、智能工具的概念1.案例情景及问题展示案例情境：小红在农业银行前台上班为客户办理业务，有个名字叫做“马騳d骉bio ”的客户要开一个银行账户，需要电脑录入名字账户信息，她只会拼
12、音输入法，她不知道“騳 骉”字的拼音。这下犯难了，心里嘀咕这个有“一群马”的名字该如何录入啊？ 引发学生思考：生僻字该如何录入？2. 布置任务体验用手写输入生僻字用搜狗手写输入（微课视频导学）3.智能信息处理工具智能信息处理工具处理的问题通常是不确定的、非结构的、没有固定算法的，处理的过程是推理控制的过程，最终得到的结果也是不太确定的，可能是正确的，也可能是不正确的。4.智能信息处理工具跟一般信息处理工具的区别 类别项目一般处理工具智能处理工具处理问题的对象和方法有固定的算法，如文件加密、压缩等不确定的、非结构的、没有固定算法处理问题的过程重复计算的过程推理控制的过程处理问题的结果结果确定结果
13、不确定，可能正确，可能不正确提问：计算器和搜狗手写输入软件哪一个是一般信息处理工具？哪个是智能信息处理工具？为什么？阅读案例，发散思维思考采用何种工具处理生僻字录入？根据观看的视频思考讨论并回答；比赛录入生僻汉字；查看课本概念，进一步了解智能工具和非智能工具两者的区别。精心设计一个幽默的问题情景，以体验感知智能工具处理信息；再由具体到一般，学习智能工具相关概念。通过对比法，加深学生对智能工具的理解。模式识别14分三、信息智能处理的方式1.模式识别技术1.1智能手写文字识别（1）组织游戏活动 “心有灵犀，你写我知”，通过类比理解计算机智能手写识别文字的工作流程。游戏规则：两人一组，相互在背后写字
14、，猜出对方所写为何字。引导学生思考：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（2）通过游戏活动的流程类比，过渡到理解计算机智能手写识别文字的工作流程和原理。（3）布置课堂任务：补充完整计算机智能手写识别文字的工作流程图。（4）引导学生对智能手写输入工具进行总结，并由具体到一般，过渡到模式识别的概念。1.2 模式识别的概念【原理总结】 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。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。1.3 模式识别工作流程【活动探究】通过使用学生自行设计的软件手写识别精灵体会模式识别
15、的样本采集、信息的数字化、预处理、数据特征的提取、与标准模式进行比较、分类识别的过程。通过文字样本采集、查看后台文字的特征库等一系列探究活动，在游戏类比的基础上更深一层加深学生对模式识别的工作一般过程及原理的理解。参与游戏并通过类比的方法描述计算机智能手写识别的过程；补充完整智能手写文字识别工作流程环节图；由具体到一般，理解模式识别的概念及工作流程。通过游戏活动类比的方法有效降低理解智能手写文字识别的工作流程。用学生的程序作品来探究模式识别工作一般流程，让学生学习更加专注。自然语言理解14分2.自然语言理解技术教师讲解自然语言理解概念,。学生分组，分两大组，各自体验机器翻译和机器人聊天。教师巡
