《信息智能处理工具的使用》课程教学设计

信息智能处理工具的使用教学设计寿县新型农村合作医疗管理中心 陈晓卫一、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、知识与技能初步了解人工智能的概念。知道“自然语言理解”、“模式识别”是人工智能的两个研究领域。初步了解“自然语言理解”、“模式识别”的概念与分类。、过程与方法引导学生体验智能工具处理信息的过程，形成对人工智能技术的感性认识。了解人工智能技术的应用领域。、情感态度与价值观让学生感受智能信息处理工具在现实生活中应用的价值。让学生感受信息智能处理的魅力，能客观评价智能信息处理工具给学习和生活带来的变化，激发起学习和探索人工智能知识的热情和愿望，为学生今后选修“人工智能”打下基础。（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：体验智能信息处理工具的独特魅力，了解其实际应用价值。2、 难点：信息智能处理的方式，客观认识人工智能技术对社会的影响，培养正确的科学技术应用观。（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。三、教学亮点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教学引入揭开人工智能的神秘面纱，通对虚拟女主播安娜的视听感受人工智能的神奇。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。教学的生成性七、教学过程(第一课时)1、教学引入今天我们要学习的是信息智能处理工具的使用。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。下面让我们先来揭开人工智能的神秘面纱，通对虚拟女主播安娜的视听感受人工智能的神奇?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。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。发挥自己的想像力，大胆设想并用描述出“我心目中的人工智能世界”。使学生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。2、利用人工智能处理信息。模式识别技术的发展。第一章曾经提到的语音识别技术也是属于模式识别范畴的。1、图像识别、2、指纹识别3、语音识别、手写识别、虹模识别等活动1：用键盘录入汉字对于同学们来讲已经不再是什么难题，但对于电脑初学者来讲，汉字录入仍是他们感到非常头痛的一件事情。手写板的出现使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手写输入汉字的神奇功能，这里我们借助慧视小灵鼠来模拟手写板的功能。思考你输入哪十个汉字？计算机总共识别出多少个汉字？识别率为多少？怎样书写汉字可以提高识别率？什么是导致识别率不高的原因？回答问题在刚才的活动中你输入哪十个汉字？ _计算机总共识别出_个汉字，识别率为_%影响汉字识别率的主要因素：提高识别率的因素：_ 导致识别率不高的因素：_ 对慧视小灵鼠的识别率你是否满意：_3、归纳总结（）、原理总结：智能手写输入所采用的是模式识别技术。模式识别是利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别的技术。（）、智能手写输入汉字的工作流程（）、应用价值总结：智能手写输入汉字的识别率虽然还不足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，特别对于手疾人士，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。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。（4）情感态度总结：让学生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。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。活动2：王主任走进了办公室，一眼看到宇飞正在看报纸，二话不说拿过了宇飞的报纸，把一本书放到了宇飞面前。“把第二章和第三章的内容打出来，准备作为公司职工培训教材”。向来不紧不慢的宇飞，这次可真急了，虽然只有两章的内容，但是文字量足有70多页，怎么办？引导学生案例中所提及问题的解决手段,要用到何种智能工具。1、 汉王文本王-一键输入到word。2、 准备好文件1（平整）、文件2（褶皱）、文件3（报纸）、利用文通慧视小灵鼠进行图像识别。活动步骤：启动“文通慧视小灵鼠”软件，快速阅读软件帮助；利用“文通慧视小灵鼠”屏幕识别，对数码相机扫描的图片进行文字识别l OCR软件在识别什么内容时是相对准确的？它不能识别什么形式的内容？l 影响OCR软件识别率的有哪些主要因素？ l 使用OCR软件识别汉字一般有哪几个步骤？l (从纸张的质量、扫描效果等方面分析识别率差异的原因 )活动3：卡塔尔半岛电视台不久前再次播放了据称是本拉丹的讲话录音。本拉丹在讲话中号召阿拉伯人民“利用各种方式”对美英占领军进行“恐怖袭击”。美国中央情报局官员随后发表声明称，中情局专家在对这盘录音带进行对比分析后，认为录音带上的声音“十有八九出自本拉丹本人”。-语音识别在军事领域的作用。思考：加深对模式识别的理解。（第二课时）1、 新课导入：播放卡斯帕罗夫和“更深的蓝”比赛的新闻报道片段；教师简单叙述“人机大战”的历史。l 教师提问：“更深的蓝”是如何战胜卡斯帕罗夫的呢？u 学生答：计算机具有超强的计算和存储能力，也就具备了很高的智能，能针对对手下出每一步好棋，并且不会范错误。l 教师展示“更深的蓝”运行的剖析视频片段。揭示了卡斯帕罗夫的对手其实是一个象棋大师和软件专家的群体，揭示了“更深的蓝” 的高智能是构建在人类智能的基础上。引入“人工智能”的概念。（教师鼓励学生：“机器虽然战胜了人类，但是没有我们，机器依然是机器”。学生的反映是很自豪，我认为这样能增强他们驾御信息工具的信心。）u “人工智能”的实质内涵：人造的智能，它主要是对人脑思维机理的模拟。活动1：利用金山词霸实现单词的英汉互译。请学生体验单词互译的快感。活动2：利用金山快译实现句子的英汉互。注意翻译的准确性。机器翻译是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程。常用软件：金山词霸、金山快译等(学生了解一些)实践：1、使用金山快译，练习中文翻译成英文(先演示后操作思考)2、再把翻译过来的英文再译成中文3、思考：与原来的中文是否有区别？为什么？怎样提高翻译质量？启发、讨论、分析：a、有区别-机器无感情-因为使用软件-人编写的-(进一步认识本质)b、原理：在词库中搜索c、提高质量：进一步完善软件活动3：访问自然语言处理网站:/language_tools?hl=zh-CN进行多次尝试，验证机器翻译的智能性。活动4：访问自然语言处理网站：http:/www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html选择其中一个机器人，与其对话，寻找其“谈话”的破绽。观看下载的视频。通过网络与机器人对话，我们可以感受到，这是一个比较复杂的系统，它包含了三个部分：语言理解、思考和语言生成。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。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。2、翻译系统。一种语言的文章输入到系统中，系统就会把句子变成单词，辨别词性并查阅存储在计算机里的单词字典，找出另一种语言的对应词。在查存储在计算机里的语法词典，分析语法，确定语法结构，再找出另一种语言中与之对应的语法结构。最后，把文章以另一种语言文字的形式输出。机器翻译的工作流程3、信息智能处理的应用价值 信息智能处理的应用改善了我们的学习和生活。与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和付出，希望我们就是这样的新生力量。要想了解更多人工智能方面的知识和应用的同学可以参阅人工智能相关的书目。课堂讨论：信息智能工具的意义与应用价值，可以通过网上查找相关的人工智能方面的资料，共同探讨一下。4、教学总结一、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：智能手写输入模式识别技术活动二：人机对话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