信息的智能化加工教学设计.doc

信息的智能化加工教学设计课题名称3.3信息的智能化加工教师姓名朱静艳学生年级高一课时1教学内容分析本节课是教育科学出版社出版的普通高中课程标准实验教科书信息技术基础（必修）中的第三章第三节的教学内容：信息的智能化加工。人工智能(Artificial Intelligence，AI)，是计算机科学的一个分支，是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科。在信息加工的知识体系中占有不可或缺的地位。教材中把信息加工安排在第三章是在学生了解了信息与信息技术（第一章），学会了信息获取（第二章）之后，是整个信息活动的重要章节之一。信息的智能化加工作为信息加工的第二种方式，处于信息技术前沿，它的研究、应用和发展在一定程度上决定着计算机技术的发展方向，有许多成果已经进入我们的生活、学习、工作中，并对人类的发展产生了重要影响。学习本节就是为了让学生体验信息加工的过程，提高对信息技术环境下信息加工的认识，以便更好地加以利用。学情分析人工智能技术是当前信息技术应用发展的热点之一。大部分学生刚刚十六、七岁，都比较喜欢看一些科幻影片，对电影中的人工智能都有一种神秘感和好奇心，对其中的机理不甚了解，故望而却步，认为离自己太遥远。有些学生在生活中也接触到有关人工智能的实际应用，如智能手机的使用。通过展示日常生活中的应用实例，带领学生去认识、体验人工智能技术。通过简要剖析个中奥秘，让学生打破“人工智能”的神秘感，引领学生进入该领域。通过第二章信息获取的学习，学生已经掌握了一些搜索技巧，能够较熟练地从因特网上获取信息。所以这节课可以充分利用机房网络环境，发挥学生的主动性，以任务驱动的形式，让学生结合人工智能的相关知识开展网络搜索，借助网络，培养学生的自主探究能力。教学目标知识与技能1、 理解人工智能的含义、人工智能学科的历史2、 熟悉人工智能的相关研究领域，知道其发展现状能够列举人工智能技术在社会生产、生活中的一些应用实例。3、体验人工智能技术给人类带来的便利，认识到人工智能对人类学习、生活的影响。 过程与方法通过观看演示和实际操作等各种途径体验信息的智能化加工的基本工作过程，客观地认识人工智能技术，了解其实际应用价值。情感态度与价值观1、分析人工智能相关应用领域的优点与不足，发展辩证思维，培养正确的科学技术应用观。2、通过感受人工智能的独特魅力，增强对信息技术发展前景的向往和对未来生活的追求。教学重点通过体验信息的智能化加工的过程，理解人工智能的含义，了解人工智能的应用价值。教学难点提升学生对人工智能的认识，发展对技术的辩证思维教学策略的选择与设计在课堂教学中，改变传统方式，变 “带着知识走向学生”为“带着学生走向知识”；加强对学生学习方法的指导，授之以 “渔” 。任务驱动教学法设置问题，引导解决，使学生在探究式学习的过程中了解信息的智能化加工概念，体验智能化加工的应用，培养学生的自主探究能力。1、自主探究法 通过任务的给出，引导学生积极探索，发挥主观能动性，进行自主探究，提高学生解决实际问题的能力。2、合作学习法 以小组为单位完成任务，培养学生的主动参与精神与合作意识。3、竞争学习法 以小组为单位组间竞争，培养学生的竞争意识。充分调动每位同学的积极性，提高课堂关注度、参与性。教学环境资源准备微机教室学生机能访问因特网准备好学生名单以便课堂记录员做好记录教学过程教师活动学生活动设计意图创设情境引入课题播放阿里云人工智能ET引出今天的课题：信息的智能化加工相关视频，感受人工智能的独特魅力观看相关视频，唤起学生强烈的好奇心和求知欲，激发学生进一步探究人工智能的兴趣，使学生带着好奇心进入本课的学习。明确概念师：首先，让我们一起掀起“你”的盖头来。谁的盖头？AI。(Artificial Intelligence) 也就是人工智能。顾名思义，人工智能就是人造的智能，它主要是对人脑思维机理的模拟。人工智能作为一门学科，是计算机科学的一个分支。它不仅涉及到计算机科学，还涉及到脑科学、神经生理学、心理学、语言学、逻辑学、认知科学、行为科学、生命科学、数学、信息论、控制论、系统论等许多学科领域。是一门综合性的交叉学科。今天我们就一起来体验、应用人工智能，感受它给我们生活带来的变化。掌握人工智能的含义，明确人工智能是一门综合性的交叉学科，涉及许多学科领域的知识。明确人工智能的概念。为后续的人工智能的应用做好准备。人机对话体验活动一：与小i进行聊天。与小i交流可参考的问题：1你叫什么名字？2.你今年几岁了？3.你长得漂亮吗？4.我漂亮吗？5.你是女孩吗？6.你头发是什么颜色？7.你最近心情好吗？8.你在哪出生？9.学习是什么？10.你的偶像是谁？11.Do you have parents?12.Do you like me?13.Do you feel lonely?14.What is the color of the sky?15.Bill Gates?思考分析：1、与小i聊天，小i是人还是机器？2、你是怎么判断的？把对话复制在学案的表格中。 3、小i机器人、你，对话是如何生成的？通过与小i的人机对话体验思考问题引导学生思考机器与人思维方式的不同。机器翻译及其应用1、机器翻译：Machine Translation 是利用计算机把一种自然语言转变为另一种自然语言的过程。l 翻译软件：金山快译、译星、万能对译等l 在线翻译：如百度翻译、Google翻译、有道翻译、中国翻译网等2、体验活动二：对两段素材进行翻译“金山爱词霸在线翻译”：（学号1-20号）“Baidu在线翻译”： （学号21-结束） 思考与分析1、 机器翻译的原理：2、 机器翻译的优点：3、 机器翻译的不足：机器多为直译，逐字翻译，语句不通顺，当汉语的句法、语法、词法发生变化时人脑会根据上下文语境、习惯用法等许多因素来确定词语最适合的意思，机器翻译则不会。这些都是MT的不足之处。总结：机器翻译和人机对话的核心是源于对自然语言的理解理解并应用机器翻译：选择一种机器翻译工具，完成相应的翻译任务并将结果粘贴到学案中的指定位置。思考：机器翻译的原理、机器翻译的优点与不足通过两段文字的翻译，在了解机器翻译原理的基础上体验机器翻译的优点（辅助生活学习）与不足（翻译不够完善，多为直译，语句不通畅等）明确对于机器翻译的应用：不管是专门的翻译软件还是在线翻译，它能够帮助我们提高工作和学习效率，但它只是我们辅助学习的工具，我们不能完全依靠它。模式识别及其应用除了ET所展现的本领，生活中还会碰到比较麻烦琐碎的事情，如果你遇到既不会写也不会读的汉字需要输入时怎么办，如果你需要输入大批量的文稿时怎么办，这时需要其他的识别技术。分组来完成：活动三手写识别活动四OCR识别。思考分析： 模式识别的原理小结：在我们现实生活中还有许多的模式识别的应用：指纹识别，人脸识别，眼角膜识别，光学字符识别，图像识别、条形码识别体验其他识别技术充分发挥学生的主体性。课堂小结拓展反思与提问师：今天我们一共经历了三次实践。实际是对人工智能的三个方面进行了体验。包括我们上课之初的语音识别，还看到了各种智能机器人。除了以上给大家介绍的以外，人工智能技术还有许多典型的应用：如：智能代理（例：office助手）。播放视频ET读心术，介绍机器学习，数据挖掘，专家系统等人工技术更广泛的领域反思与提问：学习了人工智能的相关知识，体验了人工智能的典型应用，关于人工智能，你还有什么问题吗？学生可能提出的问题：1. 专家系统的应用举例医疗专家系统、动物识别专家系统2. 机器证明和数据挖掘分别应用在什么地方？机器证明：研究如何让计算机具有数学思维能力。数据挖掘：高度自动化地分析企业的数据，做出归纳性的推理，从中挖掘出潜在的模式，帮助决策者调整市场策略，做出正确的决策3. 未来的智能化生活可能是什么样的？（视频欣赏）4. 人工智能技术会对人类社会的发展带来哪些负面影响？（学生讨论）失业、人类自身能力退化、人与人之间疏远等5. 机器人的智能会不会超过人类，最终控制人类？了解人工智能的其他方面应用：如：智能代理、专家系统、机器证明、数据挖掘等。结合今天所学的内容进行反思并提出问题。归纳总结人工智能技术的典型应用。引导学生回顾本课的内容，反思本课内容，并结合课题内容提出问题。在学生的问题中引出对人工智能的思辨。对人工智能的思辨师：（由学生的问题引出对人工智能的思辨）人工智能技术已经悄悄地进入了我们的日常生活，为我们的生活带来了很多意想不到的方便和惊喜。于是出现了这样两种观点：1、人工智能技术实在太厉害了，以后我们的很多事情都可以交给机器去做，我们人就很轻松了。2、有人担心，随着人工智能技术的进一步发展，会不会有一天，当人类的智力对于计算机已无法望其项背时，人类会不会转而成为计算机的附庸？学生分组讨论学生就以上两种观点发表自己的看法。师：总结提炼学生的回答。首先人工智能并不是万能的，有一定的局限性。我们不能完全依赖机器。其次，我们知道，任何一项发明创造几乎都会带来负面的影响，我们不能因为害怕负面影响而让我们的世界停滞不前，人工智能技术的应用也是如此，它给我们带来便利的同时，对我们社会的伦理、法律、道德、