高中信息技术课程课标解读

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1、信息技术课程的实施信息技术课程的实施 1信息技术课程的实施1.1.教学理论及其启示教学理论及其启示2.2.信息技术课程与问题解决信息技术课程与问题解决3.3.3.3.基于问题的学习模式基于问题的学习模式4.4.4.4.ITIT与其他学科课程的整合与其他学科课程的整合5.5.问题解决实例：专家系统问题解决实例：专家系统 （讨论时间讨论时间）2教学理论及其启示教学理论及其启示信息技术课程的实施信息技术课程的实施信息技术课程的实施信息技术课程的实施3桑代克的试误说桑代克的试误说 n n学习是刺激反应的联结n n学习过程是试误的过程n n学习律：1.1.准备律准备律学习的成效与准备情况、与学习动机相关

2、。学习的成效与准备情况、与学习动机相关。 2.2.效果律效果律如果反应的结果是令人愉快的，那么学习就会发生如果反应的结果是令人愉快的，那么学习就会发生 。3.3.练习律练习律反应重复的次数越多，刺激反应重复的次数越多，刺激反应之间的联结便越牢固。反应之间的联结便越牢固。 桑代克实验迷笼4斯金纳的程序教学理论斯金纳的程序教学理论1)1)积极反应原则积极反应原则2)2)小步子原则小步子原则3)3)及时强化原则及时强化原则4)4)自定步调原则自定步调原则5)5)低错误率原则低错误率原则 在在CAICAI课件设计中，基于框面的、小步骤的分支课件设计中，基于框面的、小步骤的分支式程序设计，一直成为多媒体

3、课件开发的主要模式式程序设计，一直成为多媒体课件开发的主要模式。解解 释释（刺激）（反应）（强化）错误正确下一步上一步图：程序教学法的基本过程回回 答答提提 问问确确 认认5行为主义理论的特点与行为主义理论的特点与启示启示n n认为学习是刺激反应的联结，学习是尝试错误的过程，学习的成功要靠强化。n n它在一些特定内容的教学中是有价它在一些特定内容的教学中是有价值值的的n n例如：基例如：基础础知知识识与基本技能的与基本技能的训练训练n n注重有机体的外在反应，而忽视了有机体的内部心理过程。n n忽忽视师视师生之生之间间的互的互动动、忽、忽视视学生理解与情感学生理解与情感发发展展n n例如：例如

4、：“ “软软件件说说明明书书” ”、“ “微微软软培培训训班班” ”式的教式的教学学6认知主义理论 （70707070年代末至年代末至年代末至年代末至80808080年代末）年代末）年代末）年代末） v基本观点： 学习并非是机械的、被动的刺激学习并非是机械的、被动的刺激反应反应的联结，学习要通过主体的主观作用来实现。的联结，学习要通过主体的主观作用来实现。 学习是学习者根据自己的态度、需要、学习是学习者根据自己的态度、需要、兴趣、爱好，利用自己的原有认知结构，对兴趣、爱好，利用自己的原有认知结构，对当前外部刺激所提供的信息主动作出的、有当前外部刺激所提供的信息主动作出的、有选择的信息加工过程选

5、择的信息加工过程7认知认知发现说发现说n n布鲁纳：布鲁纳：发现学习的特征及其教学策略 1) 强调学习过程 2) 强调直觉思维 3) 强调内在动机 4) 强调信息提取8信息加工理论信息加工理论n n加加涅涅：学学习习是是把把通通过过感感觉觉器器官官获获得得的的信信息息存存储储在在短短时时记记忆忆中中，短短时时记记忆忆中中的的信信息息再再通通过过各各种种方方式式把把它它存存储储到到长长时时记记忆忆中中去去，最最后后通通过过一一定定的的线线索索提取出来，作用于提取出来，作用于环环境境。9信息加工的基本原理信息加工的基本原理1.1.信息流是行为的基础信息流是行为的基础2.2.人类加工信息的容量是有限

6、的人类加工信息的容量是有限的3.3.记忆取决于信息编码记忆取决于信息编码4.4.回忆部分取决于提取线索回忆部分取决于提取线索 在信息技术的教学中，在信息技术的教学中，通过设置认通过设置认知冲突引发学生不断提出问题解决问题知冲突引发学生不断提出问题解决问题的教学思想，一直被广大教师所运用的教学思想，一直被广大教师所运用10信息加工理论的教学应用信息加工理论的教学应用 加涅加涅：将信息转化进入学生长时记忆的九个教学阶段将信息转化进入学生长时记忆的九个教学阶段1. 1.引起注意引起注意引起注意引起注意变化刺激、吸引兴趣改变体态、语调、音量变化刺激、吸引兴趣改变体态、语调、音量变化刺激、吸引兴趣改变体

7、态、语调、音量变化刺激、吸引兴趣改变体态、语调、音量2. 2.告知目标告知目标告知目标告知目标激起期望激起期望激起期望激起期望3. 3.刺激回忆刺激回忆刺激回忆刺激回忆明确同化新知识的经验范围明确同化新知识的经验范围明确同化新知识的经验范围明确同化新知识的经验范围4. 4.呈呈呈呈示示示示材材材材料料料料注注注注意意意意考考考考虑虑虑虑年年年年龄龄龄龄、基基基基础础础础、学学学学习习习习类类类类型型型型等等等等因因因因素素素素，安安安安排排排排顺序和份量顺序和份量顺序和份量顺序和份量5. 5.提供指导提供指导提供指导提供指导注意掌握指导的程度注意掌握指导的程度注意掌握指导的程度注意掌握指导的程

8、度6. 6.诱引行为诱引行为诱引行为诱引行为促使学生主动参与，积极作出反应促使学生主动参与，积极作出反应促使学生主动参与，积极作出反应促使学生主动参与，积极作出反应7. 7.及时强化及时强化及时强化及时强化给学生行为及时反馈给学生行为及时反馈给学生行为及时反馈给学生行为及时反馈8. 8.检查评价检查评价检查评价检查评价独立测试、单元测试等方法独立测试、单元测试等方法独立测试、单元测试等方法独立测试、单元测试等方法9.9.9.9.促进迁移促进迁移促进迁移促进迁移系统复习、及时布置新任务。系统复习、及时布置新任务。系统复习、及时布置新任务。系统复习、及时布置新任务。 11信息加工理论的特点与启示

9、1. 1.刺激选择不是一种随机的过程刺激选择不是一种随机的过程 不不不不能能能能仅仅仅仅仅仅仅仅考考考考虑虑虑虑到到到到刺刺刺刺激激激激的的的的特特特特征征征征，而而而而且且且且还还还还要要要要关关关关注注注注学学学学习习习习者已有的信息或认知图式者已有的信息或认知图式者已有的信息或认知图式者已有的信息或认知图式。2. 2.人类记忆加工信息的能量是有限的人类记忆加工信息的能量是有限的 不不不不能能能能一一一一味味味味要要要要求求求求在在在在短短短短时时时时间间间间内内内内掌掌掌掌握握握握大大大大量量量量的的的的信信信信息息息息，而而而而不不不不给学生留有加工或思考的时间。给学生留有加工或思考的

10、时间。给学生留有加工或思考的时间。给学生留有加工或思考的时间。3. 3.“ “组块组块” ”理论理论 为为为为了了了了尽尽尽尽可可可可能能能能在在在在短短短短时时时时间间间间内内内内学学学学习习习习较较较较多多多多知知知知识识识识，必必必必须须须须把把把把知知知知识组织成有意义的块状，减少机械学习。识组织成有意义的块状，减少机械学习。识组织成有意义的块状，减少机械学习。识组织成有意义的块状，减少机械学习。 包包括括信信息息加加工工理理论论在在内内的的认认知知主主义义理理论论，基基本本上上还还是是将将学学习习看看作作是是个个体体活活动动，忽忽视视了了学学习者的主动建构习者的主动建构 12建构主义

11、理论 （ 9090年代初至今年代初至今 ）基本观点： 知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过建构意义的方式而获得。13建构主义的学习观建构主义的学习观1. 学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程，它不仅包括结构性的知识，而且包括大量的非结构性的经验背景2. 学习过程同时包含上述两个方面的建构3. 学习者以自己的方式建构对于事物的理解，从而不同人看到的是事物的不同方面，不存在唯一的标准的理解。即：知识的理解依赖于个人经验即：知识的理解依赖于个人经验14对建构主义的理解对建构主义的理解n n建构主义在教育

12、上的贡献建构主义在教育上的贡献 在教育思想上进一步强调了认知主体的主动性，在教育思想上进一步强调了认知主体的主动性，在科学教育上指出了科学知识学习的困难性在科学教育上指出了科学知识学习的困难性n n建构主义的局限性建构主义的局限性 强调主动建构所带来的不确定性强调主动建构所带来的不确定性 强调情景的具体、真实而淡化了抽象与概括强调情景的具体、真实而淡化了抽象与概括n n不同的教学理论都有其特有的价值，应当根据实不同的教学理论都有其特有的价值，应当根据实际情况选用际情况选用“教有法但无定法教有法但无定法” ”15IT课程与“问题解决” 发表观点、交流思想、开展合作并解决学习和生活中实际问题的能力

13、； 高中高中ITIT课标三、课程目标课标三、课程目标 7. 7.16从 “问题解决”视角看新课程n n当一个人接受一项任务，但又不知道如何去当一个人接受一项任务，但又不知道如何去完成它时，他面临的就是一个问题。完成它时，他面临的就是一个问题。 美国心理学家和计算机专家西蒙（美国心理学家和计算机专家西蒙（Sinmon,1978Sinmon,1978） n n问题解决就是所面对的问题得到解决的认知问题解决就是所面对的问题得到解决的认知活动过程活动过程 。n n为了寻求用信息技术求解问题的有效策略，为了寻求用信息技术求解问题的有效策略，人们从不同角度对问题的类型进行划分与研人们从不同角度对问题的类型

14、进行划分与研究。究。何谓问题解决17问题的分类问题的分类从问题解决方法或过程的结构化程度看（从问题解决方法或过程的结构化程度看（课标课标P20P20 ）1.1.1.1.结构化结构化结构化结构化（structuredstructured）问题问题问题问题 能够通过形式化（或称公式化）方法描述和求解能够通过形式化（或称公式化）方法描述和求解的问题的问题 也称：定义完善的问题、良构问题也称：定义完善的问题、良构问题 算法与程序设计算法与程序设计课程要解决的问题课程要解决的问题2.2.2.2.非结构化非结构化非结构化非结构化（unstructuredunstructured）问题问题问题问题 难以用确

15、定的形式来描述，主要根据经验求解难以用确定的形式来描述，主要根据经验求解 也称：定义不完善的问题、劣构问题也称：定义不完善的问题、劣构问题 人工智能初步人工智能初步课程要解决的问题课程要解决的问题3.3.3.3.半结构化半结构化半结构化半结构化（semi-structuredsemi-structured）问题问题问题问题18问题解决的策略之一：算法n n算算法法是是保保证证解解决决某某一一特特定定问问题题的的一一种种方方法法或程序，是一种规则系统。或程序，是一种规则系统。n n中中小小学学数数、理理、化化各各科科教教学学中中面面临临的的大大多多数数问问题题都都是是定定义义完完善善问问题题（或

16、或结结构构化化问问题题、常常规规性性问问题题），它它们们大大都都可可以以通通过过简简单单的的分分析析，根根据据现成的算法编程来解决现成的算法编程来解决。n n“ “算算法法与与程程序序设设计计” ”是是为为了了培培养养学学生生运运用用算算法法分分析析和和高高级级语语言言设设计计程程序序来来解解决决问问题题的能力。的能力。n n例如，算法与程序设计内容标准：例如，算法与程序设计内容标准： 结结合合实实例例，经经历历分分析析问问题题、确确定定算算法法、编编程程求求解解等等用用计计算算机机解解决决问问题题的的基基本本过过程程，认认识识算算法法和程序设计在其中的地位和作用。和程序设计在其中的地位和作用

17、。 19问题解决的策略之二：启发式n n启启发发式式是是一一种种通通用用的的、适适应应面面较较广广的的问问题题解解决决策略，较多地用于非结构化问题的求解。策略，较多地用于非结构化问题的求解。n n问问题题的的解解决决过过程程实实质质上上就就是是对对问问题题空空间间（即即搜搜索索空空间）的搜索过程。间）的搜索过程。n n对对于于非非结结构构化化问问题题来来说说，需需要要采采用用非非传传统统的的、直直觉觉的、推测性的启发性策略进行求解。的、推测性的启发性策略进行求解。n n“ “人工智能人工智能” ” 主要培养学生运用启发式策略来主要培养学生运用启发式策略来解决问题的初步能力。解决问题的初步能力。

18、n n例如，人工智能初步例如，人工智能初步内容标准：内容标准： 通过简单博弈问题的分析，了解用盲目搜通过简单博弈问题的分析，了解用盲目搜索技术进行状态空间搜索的基本过程，知道启发索技术进行状态空间搜索的基本过程，知道启发式搜索的基本思想及其优点式搜索的基本思想及其优点。20问题解决策略的相对性n n就问题的解决策略而言，主要包括算法、启发式求解策略两大类。 n n问题解决的具体策略多种多样，求解策略的选择也是相对的。n n以网络应用技术中的网站设计为例以网络应用技术中的网站设计为例n n网页制作工具的使用网页制作工具的使用结构化结构化n n网站设计网站设计非结构化非结构化 21从问题解决看从问

19、题解决看IT课程模块课程模块模块模块模块模块所学工具所学工具所学工具所学工具（促进问题（促进问题（促进问题（促进问题解决、解决、解决、解决、促进认知）促进认知）促进认知）促进认知）所解决问题的所解决问题的所解决问题的所解决问题的主要类型主要类型主要类型主要类型信息技术基础信息技术基础结构化、非结构化结构化、非结构化算法与程序设计算法与程序设计语言语言结构化结构化多媒体技术应用多媒体技术应用多媒体工具多媒体工具结构化结构化网络技术应用网络技术应用网页工具网页工具结构化结构化数据管理技术数据管理技术数据库系统数据库系统结构化结构化人工智能初步人工智能初步语言、外壳语言、外壳非结构化非结构化22从从

20、“问题求解问题求解”看计算机程序看计算机程序n n求解结构化问题的传统程序求解结构化问题的传统程序 程序算法数据结构程序算法数据结构 例：排序程序例：排序程序n n求解非结构化、半结构化问题的程序求解非结构化、半结构化问题的程序 （人工智能）程序知识推理（人工智能）程序知识推理 例：例：专家系统程序专家系统程序 （d:d:疾病诊断）疾病诊断）课标解读P8723基于问题的学习模式（基于问题的学习模式（PBL） 提提 出出问问 题题描述描述列列 出出已已 知知项目项目形形 成成问问 题题陈述陈述列列 出出所所 需需项目项目列列 出出方方 案案假设假设陈陈 述述解解 决决方案方案新新 信信息息n n

21、把学习置于有意义的问题情境中，将学生置于问题解决把学习置于有意义的问题情境中，将学生置于问题解决者角度，直接面对反映真实世界情境的劣构问题，通过解者角度，直接面对反映真实世界情境的劣构问题，通过解决实际问题培养学生的问题求解能力，同时发展学科知识决实际问题培养学生的问题求解能力，同时发展学科知识和技能。和技能。n n基本过程：基本过程： 24问题主导的创新教育时间时间学解老问题学解老问题解决新问题解决新问题解决难题解决难题发现问题发现问题能力能力基于问题解决的教学模式基于问题解决的教学模式问题主导的创新教育模式问题主导的创新教育模式25问题的确定与解决问题的确定与解决n n要善于以生活中的实际

22、问题作为教学实例 要结合高中学生的生活和学习来设计问要结合高中学生的生活和学习来设计问题，让学生在活动过程中掌握应用信息技术题，让学生在活动过程中掌握应用信息技术解决问题的思想和方法。解决问题的思想和方法。 开展开展ITIT课程的教与学活动的理念之一课程的教与学活动的理念之一26“问题问题”要与学生的生活、学习紧密联要与学生的生活、学习紧密联系系n n以学生熟悉的实际问题作为课程教学的例子，对于引起学生的兴趣、调动学习新知识的积极性有着积极的作用n n例如：n n网络技术应用中的网络技术应用中的IPIP电话；电话；n n多媒体技术应用中的虚拟现实技术；多媒体技术应用中的虚拟现实技术；n n人工

23、智能初步中的符号运算；人工智能初步中的符号运算；n n 27例：网络技术应用中的例：网络技术应用中的IP电话电话内容标准内容标准内容标准内容标准 : ( : (二二二二)(3)(3) 能能列列举举并并解解释释网网络络通通信信中中常常用用的的信信息息交交换换技术及其用途。技术及其用途。例例: : IPIP电电话话采采用用的的是是分分组组交交换换技技术术，传传统统电电话话采采用的是电路交换技术。用的是电路交换技术。 28例：例： 多媒体技术应用多媒体技术应用 中的虚拟现实技术中的虚拟现实技术n n内容标准内容标准内容标准内容标准 : ( : (三三三三)(5)(5) 能能使使用用一一种种常常用用的

24、的工工具具制制作作简简单单的的虚虚拟拟现现实实作作品品，并能描述其基本特点。并能描述其基本特点。例、使用全景环视工具制作一个简单的作品例、使用全景环视工具制作一个简单的作品。29虚拟现实技术之一：虚拟现实技术之一：虚拟现实技术之一：虚拟现实技术之一：VRML技术技术n nVirtual Reality Modeling LanguageVirtual Reality Modeling Language：n n一个描述三维造型与交互环境的文本语言一个描述三维造型与交互环境的文本语言n n例：例：魔方魔方 30虚拟现实技术之一：虚拟现实技术之一：虚拟现实技术之一：虚拟现实技术之一：全景环视技术全景

25、环视技术n n也称也称360360全景环视技术，或基于图像处理的全景摄影技术。全景环视技术，或基于图像处理的全景摄影技术。n n工具实例：工具实例：PixMakerPixMaker 别克车模特31例：人工智能初步中的符号运算例：人工智能初步中的符号运算n n内容标准内容标准内容标准内容标准 : ( : (一一一一)(2)(2) 列列举举人人工工智智能能的的主主要要应应用用领领域域；通通过过演演示示或或实实际际操操作作，体体验验人人工工智智能能的的若若干干典典型型应应用用，知知道道其其发发展展现现状。状。 例例1 1 符号运算：符号运算： 通通过过网网站站在在线线执执行行符符号号运运算算软软件件

26、MathematicaMathematica，进进行多项式乘、除以及因式分解等代数运算。行多项式乘、除以及因式分解等代数运算。n n我们身边的人工智能应用我们身边的人工智能应用我们身边的人工智能应用我们身边的人工智能应用32Mathematica网站网站 n n n n 或 n n学生可以通过该网站来在线运行相应的符号运算软件，进行学生可以通过该网站来在线运行相应的符号运算软件，进行多项式相乘、除，因式分解等符号运算。多项式相乘、除，因式分解等符号运算。n n在中学数学、物理、化学、生物等学科中，可以利用该软件在中学数学、物理、化学、生物等学科中，可以利用该软件来解决大量的符号运算问题。来解决

27、大量的符号运算问题。 33问题解决的的基本过程 能熟练运用信息技术，通过有计划的、合理的信息能熟练运用信息技术，通过有计划的、合理的信息加工进行创造性探索或加工进行创造性探索或解决实际问题解决实际问题解决实际问题解决实际问题，如辅助其他学科，如辅助其他学科学习、完成信息作品等。学习、完成信息作品等。 四、课程目标（二）四、课程目标（二） 过程与方法过程与方法 7. 7.34用信息技术问题解决的基本过程用信息技术问题解决的基本过程 解读解读解读解读P304P3041. 1.发发现现或或归归纳纳需需要要利利用用信信息息和和ITIT解解决决的的问问题题，分分析析确确定定信信息息需求。需求。2. 2.

28、确确定定所所需需信信息息的的类类型型和和来来源源，评评价价信信息息的的真真实实性性、准准确确性性和相关性。和相关性。3. 3.选择合适的信息技术进行有效的信息采集、存储和管理。选择合适的信息技术进行有效的信息采集、存储和管理。4.4.采采用用适适当当的的工工具具和和方方式式呈呈现现信信息息、发发表表观观点点、交交流流思思想想、开展合作。开展合作。5.5.运运用用信信息息技技术术，通通过过有有计计划划的的、合合理理的的信信息息加加工工进进行行创创造造性性探探索索或或解解决决实实际际问问题题，如如辅辅助助其其他他学学科科学学习习、完完成成信信息息作品等。作品等。6.6.对对自自己己和和他他人人的的

29、信信息息活活动动过过程程和和结结果果进进行行评评价价，能能归归纳纳利利用信息技术解决问题的基本思想方法。用信息技术解决问题的基本思想方法。 35IT与学科课程的整合n n要求广大教师在其他学科的教学中广泛应用信息技术手段，把信息技术教育融合在其他学科的学习中。 n n努力培养学生的创新精神和实践能力，促进中小学教学方式的根本性变革.n n从根本上改变传统教和学的观念以及相应的学习目标、方法和评价手段。教育部“关于在中小学普及信息技术教育的通知”教基200033号整合的内涵：整合的内涵：整合的内涵：整合的内涵：36IT与课程整合的基本原则n n要在以多媒体和网络为基础的信息化要在以多媒体和网络为

30、基础的信息化环境中实施课程教学活动环境中实施课程教学活动 n n课程教学内容要资源化课程教学内容要资源化 n n课程教学模式要任务化、探讨化、发课程教学模式要任务化、探讨化、发现化、研究化、创作化现化、研究化、创作化37IT的教育应用之基本模式n n信息技术作为学习对象信息技术作为学习对象信息技术作为学习对象信息技术作为学习对象（Learn about ITLearn about IT）n n作为一门课程开设作为一门课程开设n n学习学习ITIT的基本技能和的基本技能和ITIT工具的使用。工具的使用。 n n与其他学科的整合（与其他学科的整合（Learn from ITLearn from I

31、T） n n 作为教的工具作为教的工具n n 学生在教师的组织下利用学生在教师的组织下利用ITIT进行各个学科的学习进行各个学科的学习n n研究性学习研究性学习 （Learn with ITLearn with IT）n n ITIT作为学的工具作为学的工具n n 学生以类似科学研究的方式，在学生以类似科学研究的方式，在ITIT的帮助下，获取、的帮助下，获取、交流信息，并以电脑作品的形式完成研究任务交流信息，并以电脑作品的形式完成研究任务。 38技术与教育融合的演化过程技术与教育融合的演化过程 创新（创新（创新（创新（InnovationInnovationInnovationInnovati

32、on） 技术改变教与学技术改变教与学技术改变教与学技术改变教与学 内化（内化（内化（内化（AppropriationAppropriationAppropriationAppropriation） 技术成为强有利的学习工具技术成为强有利的学习工具技术成为强有利的学习工具技术成为强有利的学习工具 整合整合整合整合（AdaptationAdaptationAdaptationAdaptation） 技术被使用在传统的教学方式之中技术被使用在传统的教学方式之中技术被使用在传统的教学方式之中技术被使用在传统的教学方式之中 采用（采用（采用（采用（AdoptionAdoptionAdoptionAdop

33、tion） 技术看起来好象有一点东西，但优势有限技术看起来好象有一点东西，但优势有限技术看起来好象有一点东西，但优势有限技术看起来好象有一点东西，但优势有限了解（了解（了解（了解（EntryEntryEntryEntry）技术是一个问题，非常不方便技术是一个问题，非常不方便技术是一个问题，非常不方便技术是一个问题，非常不方便“明日苹果教室”39动手做活动WebQuest WebQuest 一个基于因特网的研究性学习模式一个基于因特网的研究性学习模式简介过程任务结论各种资源评价教学指南实施过程：实施过程：40n n信息技术与课程整合多媒体期刊41n n专家系统专家系统(ES)以专家水平来完成复杂

34、专业任务的软件以专家水平来完成复杂专业任务的软件n nES的主要用途：的主要用途：诊断、咨询、教学诊断、咨询、教学问题解决实例：专家系统的建造问题解决实例：专家系统的建造42专家系统的基本结构43实例实例：“ “常见病诊断专家系统常见病诊断专家系统” ” 知识库知识库 /*- /*- /*- /*- 头部病头部病头部病头部病 诊断诊断诊断诊断 -*/ -*/ -*/ -*/ifif 病位病位病位病位=头部头部头部头部 and and and and 流鼻涕流鼻涕流鼻涕流鼻涕 and and and and 头晕头晕头晕头晕thenthen 病病病病=感冒刚起感冒刚起感冒刚起感冒刚起. . .

35、. CfCfif if if if 病位病位病位病位=头部头部头部头部 and and and and 鼻塞鼻塞鼻塞鼻塞 and and and and 浑身无力浑身无力浑身无力浑身无力then then then then 病病病病=一般感冒一般感冒一般感冒一般感冒.if if if if 病位病位病位病位=头部头部头部头部 and and and and 发烧发烧发烧发烧 and and and and 头晕头晕头晕头晕 and and and and 扁桃扁桃扁桃扁桃体肿体肿体肿体肿then then then then 病病病病=严重感冒严重感冒严重感冒严重感冒./*- /*- /*-

36、 /*- cf1 cf1 cf1 cf1 感冒处方感冒处方感冒处方感冒处方 -*/ -*/ -*/ -*/if if if if 病位病位病位病位=头部头部头部头部 and and and and 病病病病=感冒刚起感冒刚起感冒刚起感冒刚起then then then then 处方处方处方处方=服用新速效伤风胶囊服用新速效伤风胶囊服用新速效伤风胶囊服用新速效伤风胶囊, , , ,日服三次日服三次日服三次日服三次, , , ,每次一颗每次一颗每次一颗每次一颗.if if if if 病位病位病位病位=头部头部头部头部 and and and and 病病病病=一般感冒一般感冒一般感冒一般感冒t

37、hen then then then 处方处方处方处方=服用服用服用服用感冒通感冒通感冒通感冒通, , , ,日服三次日服三次日服三次日服三次, , , ,每次三颗每次三颗每次三颗每次三颗.44ES ES 的的正向推理正向推理推理机推理机人人机机 界界 面面 头部、 鼻塞、浑身无力 一般感冒事实数据库知识库if if 头部头部 and and 鼻塞鼻塞 and and 浑浑身无力身无力then then 一般感冒一般感冒.if if 头部头部 and and 一般感冒一般感冒then then 服用感冒通服用感冒通, ,日服三次日服三次, ,每次三每次三颗颗.服用感冒通,日服三次,每次三颗服用

38、感冒通,日服三次,每次三颗头部、头部、 鼻塞、浑身无力鼻塞、浑身无力45ES ES 的的解释机制解释机制人人机机 界界 面面 头部、鼻塞、浑身无力、 一般感冒 事实数据库知识库知识库A. A. A. A. if 头部 and 鼻塞 and 浑身无力then 一般感冒.B B B B. if 头部 and 一般感冒“then 服用感冒通,日服三次,每次三颗.服用感冒通,日服三次,每次三颗解释模块解释模块HowHow？(你是如何得出该结论的）您说“头部”、“鼻塞”、“浑身无力”，由规则A A,您是“一般感冒”；又由规则B B，您需“服用感冒通”。46专家系统外壳及应用专家系统外壳及应用n n例.

39、InterModeller 知识库的例子：知识库的例子： 1 1、 动物识别动物识别 2 2、 疾病诊断疾病诊断n n例. 综合实践： 用用IntermodellerIntermodeller调用调用 “ “疾病诊断专家系统疾病诊断专家系统” ”。分析该专家系统知识库的内容，你认为这些规分析该专家系统知识库的内容，你认为这些规则在哪些地方还可以做进一步的修改，并说出则在哪些地方还可以做进一步的修改，并说出你的理由；试运行修改之后的专家系统。你的理由；试运行修改之后的专家系统。47课标案例：课标案例：课标案例：课标案例： “植物分类顾问植物分类顾问”专家系统的设计专家系统的设计涉及标准涉及标准涉

40、及标准涉及标准：模块：模块“ “人工智能初步人工智能初步” ”；建议学时建议学时建议学时建议学时：6 6学习目标学习目标学习目标学习目标：（1 1）调查校园或所在社区的常见）调查校园或所在社区的常见植物植物植物植物，总结、，总结、归纳它们的分类特征信息归纳它们的分类特征信息归纳它们的分类特征信息归纳它们的分类特征信息。（2 2）用产生式规则来）用产生式规则来表示植物分类知识表示植物分类知识表示植物分类知识表示植物分类知识。（3 3）利用给定的专家系统外壳，）利用给定的专家系统外壳，构建一个简单的植物分类专家系统构建一个简单的植物分类专家系统构建一个简单的植物分类专家系统构建一个简单的植物分类专

41、家系统。（4 4）演示所完成的专家系统演示所完成的专家系统演示所完成的专家系统演示所完成的专家系统。过程设计过程设计过程设计过程设计： 教师介绍教师介绍“ “动物分类动物分类” ”专家系统的规则，指导学生自己提专家系统的规则，指导学生自己提出植物分类的基本特征、分类规则出植物分类的基本特征、分类规则 案例评析案例评析案例评析案例评析： 本案例能够使学生体验到利用产生式规则的专家系统解决实际本案例能够使学生体验到利用产生式规则的专家系统解决实际问题的全过程。问题的全过程。 本案例还说明，该模块本案例还说明，该模块目的是使学生更好地理解人工智能目的是使学生更好地理解人工智能技术思想与方法的特征，而

42、不是要求学生掌握过多过难的技术。技术思想与方法的特征，而不是要求学生掌握过多过难的技术。48花卉植物的分类与特征（部分）（部分）科目科目科目科目植物植物植物植物特征特征特征特征1 1特征特征特征特征2 2蔷蔷薇科薇科薇科薇科( (花萼花萼花萼花萼5 5片，下部片，下部片，下部片，下部连连合，合，合，合，花瓣通常花瓣通常花瓣通常花瓣通常5 5片片片片) )玫瑰玫瑰玫瑰玫瑰茎部密生茎部密生茎部密生茎部密生锐锐刺、刺、刺、刺、一枝只开一一枝只开一一枝只开一一枝只开一朵朵花花花花花瓣直立花瓣直立花瓣直立花瓣直立月季月季月季月季几近无刺几近无刺几近无刺几近无刺数数数数朵朵同生一茎同生一茎同生一茎同生一茎

43、花型是花型是花型是花型是满满蕊、蕊、蕊、蕊、翘翘角角角角梅梅梅梅小枝小枝小枝小枝细长细长、树树冠开展、无毛冠开展、无毛冠开展、无毛冠开展、无毛叶叶叶叶宽宽卵形，卵形，卵形，卵形，边缘边缘有有有有细锯细锯齿齿，菊科菊科菊科菊科( ( 头头状花序，花序下状花序，花序下状花序，花序下状花序，花序下部有花苞、花部有花苞、花部有花苞、花部有花苞、花药药合生，合生，合生，合生，果果果果实为实为瘦果瘦果瘦果瘦果) )菊菊菊菊叶互生，卵形，叶互生，卵形，叶互生，卵形，叶互生，卵形，边缘边缘有有有有锯齿锯齿花冠花冠花冠花冠颜颜色有色有色有色有蓝蓝、黄、白、黄、白、黄、白、黄、白、红红、橙、紫、橙、紫、橙、紫、橙

44、、紫等等等等49花卉植物的分类规则花卉植物的分类规则（部分）（部分）1.1.IF IF 花萼花萼5 5片片 ANDAND 下部连合下部连合 ANDAND 花瓣通常花瓣通常5 5片片 THEN THEN 该花该花卉植物属蔷薇科卉植物属蔷薇科. .2.2.IF IF 花序下部有花苞花序下部有花苞 AND AND 花药合生花药合生 AND AND 果实是瘦果果实是瘦果 THEN THEN 该花卉植物属菊科该花卉植物属菊科. .3.3.IF IF 该花卉植物属蔷薇科该花卉植物属蔷薇科 AND AND 茎部密生锐刺，一枝只开一朵茎部密生锐刺，一枝只开一朵花花 AND AND 花瓣直立花瓣直立 THEN

45、THEN 这是这是玫瑰花玫瑰花. . 4.4.IF IF 该花卉植物属蔷薇科该花卉植物属蔷薇科 AND AND 茎部几近无刺，数朵同生一茎茎部几近无刺，数朵同生一茎 AND AND 花型是满蕊、翘角花型是满蕊、翘角 THEN THEN 这是月季花这是月季花. .5.5.IF IF 该花卉植物属蔷薇科该花卉植物属蔷薇科 AND AND 小枝细长，树冠开展、无毛小枝细长，树冠开展、无毛 AND AND 叶宽卵形，边缘有细锯齿叶宽卵形，边缘有细锯齿 THEN THEN 这是梅花这是梅花. .6.6.IF IF 该花卉植物属菊科该花卉植物属菊科 AND AND 叶互生，卵形，边缘有锯齿叶互生，卵形，边缘有锯齿 AND AND 花冠颜色有蓝、黄、白、红、橙、紫等花冠颜色有蓝、黄、白、红、橙、紫等 THEN THEN 这是菊花这是菊花. . 50讨讨 论论关于信息技术教育问题的关于信息技术教育问题的浙江师大教育技术系浙江师大教育技术系 张剑平张剑平http:/http:/51谢谢各位老师n n2005.3.10.11. 于福州52