《用智能工具处理信息》教学设计Word文件下载.docx

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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。

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）

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

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

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

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？

一说到智能工具，我们第一个想到的大概就是智能机器人了。

在科幻电影《变形金刚》、《黑客帝国》系列中的智能机器人无所不能，甚至超越了人类，让我们叹为观止。

那么在实际生活中的智能机器人的倒底是什么样的，是不是无所不能的，它们到底都有哪些用途？

下面让我们先来欣赏一段关于人工智能的机器人发展视频，从这段视频中你看到了什么?

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。

欣赏视频片段

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。

观看影片，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”。

通过让学生观摩关于人工智能的影片，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。

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

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？

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：

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。

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，人机对话的过程可以导致对信息处理结果可能是正确的，也可能是不正确的。

目前，在现实生活中可以实现的人工智能技术是有限的，并不像我们心中所想的那样无所不能，那么同学们心中的人工智能世界是否有实现的可能呢？

我觉得答案是肯定的。

以正确的态度看待人工智能产品的不足之处。

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。

考考你

5分钟

通过前面两个活动，你对人工智能知识了解了什么？

下面我们进行一个小测试，请同学们进入课程网站中“考考你”的环节。

通过教学平台提供的自评测试环境进行知识技能的测试。

教学总结

下面我对本节课进行一个总结。

曾经有一个预言家说过：

“谁掌握了人工智能，谁就能征服整个世界。

”现有的人工智能产品相对于即将到来的人工智能应用是微不足道，但是它们预示着人工智能的未来。

相信对人工智能更高层次的需求已经并会继续影响我们的学习、生活和工作。

而通过本节课的学习，希望同学们能够掌握好以下三方面的内容：

一、知识技能：

了解常见智能信息处理工具的工作原理、工作流程和实际应用价值。

相关活动

工作原理

活动一：

模式识别技术

活动二：

自然语言理解技术

二、过程方法：

懂得在实践中提炼归纳使用相关智能信息处理工具的方法和技巧。

人工智能虽然是一门很年轻的学科，但其应用领域十分广泛，除了模式识别和自然语言理解两大应用领域之外，人工智能还广泛应用于机器证明、专家系统、自动程序设计、人工神经网络、智能代理等领域。

通过一节课的时间，我们不可能掌握所有智能信息处理工具的使用方法，但在现实生活中同学们应该学会举一反三，并懂得在适当的情况下选择合适的智能信息处理工具为我们的学习、生活和工作服务。

三、情感态度：

明确自己下一步努力的目标在哪里，为我国人工智能技术的发展做自己力所能及的贡献。

人工智能技术的发展无止境，有待同学们共同去创造；

但目前同学们能够做到，也能够做好的是：

明确自己下一步努力的目标在哪里，并以此作为指导自己行为的标准，努力朝这个目标前进。

请你以“从我做起”为题，总结归纳出自己下一步努力的目标。

（课后作业）

明确通过这节课的学习自己应该掌握好的相关内容。

教学总结，点评通过这节课的学习要求学生掌握的相关内容。

六、教学反思

反思一：

情感教育

（如何引导他们正确看待人工智能技术的发展现状，既看到其神奇的一面，也能够正视其存在的不足的一面，并激发他们为人工智能技术的发展做出自己目前力所能及的贡献？

反思二：

实践教育

（由于语言如果没有转化成行动，任何学习都不算完成，对任何一种技术的理解，不能单单从字面上来学习，也不能单单靠语言来表达，更重要的是从实践操作中来体会、来理解。

本节课设计了两个实践活动，能否做到这两点——引导学生在实践中感受，在实践中理解，并在实践中进行原理归纳？

）

反思三：

学业教育

（本节课在基本操作技能的学习上是在在相应的情景下展开的，力求将学习的知识与知识对解决社会问题、在社会上的应用价值及报恩于社会的重要性联系起来。

在教学过程中能否让学生感受到知识的实用性，及其实际应用价值性的一面？

反思四：

艺术教育

（音乐和艺术能强化教育主题，将艺术教育结合进课堂能使学习更愉快和难忘，在本节课的教学过程中学生在课堂上是兴高采烈还是冷漠呆滞，是其乐融融还是愁眉苦脸？

对学科学习的态度是越来越积极还是越来越消极？

对学科学习的信心是越来越强还是越来越弱？

附件：

学生课堂学习资料

班级：

姓名：

座位：

第四章4.2用智能工具处理信息

一、描述“我心目中的人工智能世界”

一提起人工智能，人们总觉得它遥不可及，专家系统、神经网络，都是些深奥复杂的理论。

人工智能真的离普通人的生活那么遥远吗？

其实，它就在我们的身边。

同学们小时候都喜欢看卡通片，像“铁臂阿童木”、“变形金刚”等，这些卡通片的主角就是一些有智慧、有感情的机器人。

长大了我们了解到更多关于人工智能的世界，像语音识别系统、深蓝、爱知世博会中形形色色的机器人、或是斯皮尔伯格影片中那个梦想成为人类的机器人男孩等等。

在今天这个时代，人工智能似乎已经无处不在。

在未来，它还将深刻地影响和改变我们的生活。

请你以“我心目中的人工智能世界”为题，发挥自己的想像力，大胆设想，描绘出你心目中的人工智能世界的蓝图……

二、活动探究一：

A、情景：

用键盘录入汉字对于同学们来讲已经是轻而易举的事情了，但对于电脑初学者来讲，汉字录入仍是他们使用感到非常头痛的一件事情？

手写板的出现使得汉字输入不再是一般人使用计算机的关卡，下面就让我们一起来体验一下如何轻而易举地使用“逍遥笔”（模拟手写板的手写输入功能）进行汉字的录入工作，它的输入速度快，识别率极高，并能根据用户的书写习惯，智能学习用户笔迹，不断提高识别率。

B、任务：

在桌面上新建一个记事本，在输入法中选择“逍遥笔”，利用鼠标来输入十个汉字（注意：

输入的文字当中既可以有简单的，也可以有非常复杂的）。

C、思考：

（1）对于书写不规范,笔画不全的汉字手写板能否识别？

（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分别有哪些?

D、回答问题：

E、分析工作流程：

分析“智能手写输入汉字”的工作流程，将以下几个环节的次序排列好：

供选择的环节：

显示汉字、信息读入、预处理、特征匹配、笔画识别

F、归纳原理：

□模式识别□机器证明□自然语言理解□专家系统

□自动程序设计□人工神经网络□智能代理

三、活动探究二：

A、情景：

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对话，它还具有生物特性，会饿、会睡觉、用户骂它会生气、表扬它会高兴等特征。

第二位新朋友叫“小I”，它擅长中文，它觉得自己无所不能，你正期待着与你进行一次交谈。

B、任务：

设计与机器人朋友对话的内容，并与机器人进行对话。

你可以选择与机器人“笨笨鸟”进行英文对话；

也可以选择与机器人“小I”进行中文对话。

请你举例说明你的观点。

在人机对话的过程中，机器人对你的所有提问都能对答如流吗？

有没有出现答非所问的现象？

也请你举例说明。

人机对话的问答记录：

问：

答：

你觉得与你对话的机器人朋友聪明吗？

□很聪明□一般聪明□很笨

其它看法

请根据你上面的选项举例说明：

例如：

如果你觉得你的机器人朋友很聪明，那么请你列举某个问答过程进行说明；

如果你觉得它

很笨，同样请你举例说明。

在对话的过程是否出现过答非所问的现象：

□是□否

E、归纳原理：

四、提出自己下一步努力的方向（课后作业）

人工智能是一门综合数学、物理、化学、生物等科学技术的学科，而像所有的新生事物一样，人工智能在被揭开了神秘的面纱之后，则需要更多人为之投入与付出，希望同学们就是这股新生力量，请你以“从我做起”为题，总结出自己下一步的努力方向，你觉得自己应该从哪几方面做起？