高中信息技术-信息的智能化加工教学设计学情分析教材分析课后反思

信息的智能化加工【教材分析】本节选自教育科学出版社的《信息技术基础》必修模块第三章第三节《信息的智能化加工》。在前面章节的“信息技术的发展趋势”中已经提出了人工智能技术的应用。本节课提供更多的体验和探究，并组织同学们进行关于人工智能应用的思辨。通过这节课的学习，让学生体验人工智能的独特魅力，了解其应用价值，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。【学情分析】高一年级的学生，积极热情、表现欲强，学生本身对人工智能方面有着浓厚的兴趣，让他们通过观看视频，体验软件，自主学习来了解智能化信息加工对生活，工作，学习的意义。还可以引导学生关注人工智能的发展，激发他们探索新科学技术的兴趣。【教学目标】知识与技能：1、体验和探究人工智能的应用。2、知道人工智能的研究领域，如机器博弈、模式识别、机器翻译、自然语言理解等3、客观的认识人工智能技术，了解其实际应用。过程与方法：能够列举出人工智能技术在社会生产、生活中的一些应用实例。并能辩证的认识它们。情感态度与价值观：1、激发学生对人工智能学科的兴趣。2、培养正确的科学技术应用观。【教学重点】智能信息处理工具软件的体验与应用。【教学难点】在使用这些工具后，如何提升学生对人工智能的认识，并发展他们的辩证思维。【教学课时】1课时【教学方法】任务驱动法、自主探究法、讨论法、思辨法、讲授法。【教学过程】教学过程教学步骤教师活动学生活动设计意图视频导入播放视频“人工智能与我们的生活好贴近”小组讨论看完这段视频大家有什么感受呢？引出主题这种能对人脑思维机理进行一定模拟的技术，我们就把它叫做人工智能技术。本节课我们将通过体验和探究相关的软件和技术一起走近人工智能。学生观看视频，并讨论感想。学生回答。视频作为课堂的开始，吸引学生的注意力。引出本节课的主题体验探究1、体验：人机对弈任务体验通过五子棋小游戏，体验人机对弈的过程。请自己统计你与电脑之间的输赢比例。探究问题计算机为什么能跟你下棋，它是如何知道下一步棋该怎样走呢？资料展示“卡斯帕罗夫”输给了谁？精讲点拨认识出程序设计中的bug，明白人机对弈的原理学生体验人机对弈思考并回答问题认真听课探究人机对弈的原理通过体验和探究活动，知道人工智能的相关领域，了解人工智能在现实中的应用。通过不同的任务体验和问题探究相结合，培养学生的自主学习能力，合作探究和交流分享能力。2、任务探究：模式识别探究问题在用智能手机发送短息时遇到不认识的字怎么办？精讲点拨什么是模式识别呢？模式识别技术能对文字、物体、图像、声音等进行自动识别和转换。探究问题大家还知道到哪些应用属于模式识别技术呢？学生思考并回答认真听课讨论本技术的现实应用3、体验：机器翻译机器翻译是指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。探究问题常见的机器翻译软件有哪些呢？任务体验体验百度在线翻译。1.Congratulations2．thisisacat.3.Theoldtreeinwitheredcanefaintsthecrow,Smallbridgeflowingwatersomebodyelse,Ancientthinhorseinbreezeinawest,Settingsunwestbottom,Breakthebowelthepersoninthelimitsoftheearth.合作探究1、通过刚刚完成的三个题目，你认为机器翻译在下列哪种情况下最准确（）。A、单个词语或结构简单的句子B、结构复杂的长句子C、有特定语境的文章。2、如果输入一些毫无意义的字母组合，且该组合不存在于词库中，它能翻译出来么？（）A能B不能3、如果要提高翻译软件的质量，你觉得软件设计要从下列哪些方面考虑（多选）？A词法B句法、语法C结构D语境、情感学生思考并回答学生翻译英文体验翻译软件对比机器翻译与人工翻译的各自的优缺点。完成合作探究中的三个选择题目。4、体验：人机对话任务体验选择一个网站登录，尝试与机器人进行对话，中文对话网站：你可以参考一下问题，看机器人的回答。问题1、明天天气怎么样?问题2、你知道静夜思这首诗么?3、与机器人自由对话。探究问题考虑一下机器人对话与真人对话有什么不同？精讲点拨：自然语言理解的定义。体验人机对话。通过对话了解自然语言理解的优缺点。5、小结通过刚才的体验和探究活动，总结人工智能技术的相关领域有哪些呢？（用大屏幕展示）学生思考并回答初步构建知识框架，巩固知识。思辨思辨主题人工智能能否战胜人类正方：人工智能能战胜人类反方：人工智能不能战胜人类（5分钟的讨论、准备时间）正反方各派一名代表阐释自己的观点精讲点拨我们应该辩证的看待人工智能，正确的利用，使他朝着有利于人类的方向发展。学生以小组为单位讨论并总结论据，正反方各一名代表发言，其他成员可以作补充发言。通过思辨来提高学生的辩证思维能力课堂总结人工智能为我们带来了许多的方便和意外的惊喜，但人工智能并不是万能的、还有局限。如何改进和提高人工智能技术，需要我们在坐的所有同学共同努力，老师相信你们就是利用人工智能改变未来的专家。学生认真听讲通过总结，使学生对知识的印象更深刻，并能辩证的认识人工智能。课堂评价自我评价1、本节课的三个体验任务，我都能够及时独立完成。☆☆☆☆☆2、能认真思考老师给出的问题，并给出合理的答案。☆☆☆☆☆3、能够了解人工智能的基本领域，能辩证的认识人工智能在生活中的应用。☆☆☆☆☆小组评价1、能够在小组内就探究的问题积极讨论，并提出合理的观点。☆☆☆☆☆2、在思辨环节中表现积极，为小组提供有力的论据。☆☆☆☆☆学生进行自我评价和小组长进行组内评价通过评价及时反思和检测学生的课堂表现和知识的掌握程度。【知识拓展】1、博弈论的现实应用：博弈论研究的是把自己的策略建立在，假定对手会按其最佳利益行动基础上的策略理论。博弈论在现实社会经济生活中有着广泛的适用范围。博弈论在理论上进一步拓宽了经济学研究的领域和范围，在实践中也有着广泛的运用。在我国社会主义市场经济发展的今天，我们应该借鉴博弈论中的基本原理提高资源的配置效率，发挥市场机制的作用，同时加强国家的宏观调控，双头并举，为我国经济建设发挥作用。2、模式识别的现实应用：模式识别是指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析，以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程，是信息科学和人工智能的重要组成部分。模式识别研究主要集中在两方面，一是研究生物体(包括人)是如何感知对象的，属于认识科学的范畴，二是在给定的任务下，如何用计算机实现模式识别的理论和方法。3、自然语言理解NaturalLanguageUnderstanding俗称人机对话。人工智能的分支学科。研究用电子计算机模拟人的语言交际过程，使计算机能理解和运用人类社会的自然语言如汉语、英语等，实现人机之间的自然语言通信，以代替人的部分脑力劳动，包括查询资料、解答问题、摘录文献、汇编资料以及一切有关自然语言信息的加工处理。这在当前新技术革命的浪潮中占有十分重要的地位。自然语言理解是一门新兴的边缘学科，内容涉及语言学、心理学、逻辑学、声学、数学和计算机科学，而以语言学为基础。自然语言理解的研究，综合应用了现代语音学、音系学语法学、语义学、语用学的知识，同时也向现代语言学提出了一系列的问题和要求。本学科需要解决的中心问题是：语言究竟是怎样组织起来传输信息的？人又是怎样从一连串的语言符号中获取信息的？4、加油站：【学情分析】高一年级的学生，积极热情、表现欲强，学生本身对人工智能方面有着浓厚的兴趣，让他们通过观看视频，体验软件，自主学习来了解智能化信息加工对生活，工作，学习的意义。还可以引导学生关注人工智能的发展，激发他们探索新科学技术的兴趣效果分析本节课从视频导入，引导学生体验人工智能的各个领域，通过四个不同领域的体验，让学生认识到什么是人工智能，逐步建构出人工智能的知识框架，同时在体验中，学会如何将人工智能技术应用的日常的生活中，为我们的学习、生活带来更多的便捷。体验一:人机对弈知道为什么机器能跟人下棋，并理解了他是如何来模拟人脑下棋的工程，解开了人工智能神秘的面纱。体验二：模式识别。从常见的例子入手，一步步的引导学生认识到模式识别的原理。体验三：机器翻译。这项应用是学生日常学习英语的好帮手，通过体验，让学生理解它具有强大的功能，同时也有不足之处。应该辩证、客观的看待问题。体验四：人机对话。体验跟机器人对话的过程，理解为什么现在越来越多的网站都开始使用机器人客服。知道人工智能中自然语言理解领域的优势与不足。最后，学生通过“人工智能能否战胜人类”这个小型辩论会，将自己新学到的知识，以及已经掌握的知识进行融合，并学会的辩证的去看待新技术的发展，同时在辩论准备阶段的交流中，增强了同学们良好的合作、沟通能力，体现了良好的团队意识。通过本节课的学习，符合新课标的要求，完成了本节课的教学任务，达到了预期的教学目标。【教材分析】本节选自教育科学出版社的《信息技术基础》必修模块第三章第三节《信息的智能化加工》。在前面章节的“信息技术的发展趋势”中已经提出了人工智能技术的应用。本节课提供更多的体验和探究，并组织同学们进行关于人工智能应用的思辨。通过这节课的学习，让学生体验人工智能的独特魅力，了解其应用价值，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。信息的智能化加工班级:姓名:学习小组:课题3.3信息的智能化加工计划课时1课时学习目标知识与技能1、体验和探究人工智能的应用。2、知道人工智能的研究领域，如机器博弈、模式识别、机器翻译,自然语言理解等。3、客观的认识人工智能技术，了解其实际应用过程与方法能够列举出人工智能技术在社会生产、生活中的一些应用实例，并能辩证的认识它们。情感态度与价值观1、激发学生对人工智能学科的兴趣。2、培养正确的科学技术应用观。重点难点重点：智能信息处理工具软件的体验与应用。难点：在使用这些工具后，如何提升学生对人工智能的认识，并发展他们的辩证思维。课堂学习一、视频导入人工智能与我们的生活好贴近小组讨论：通过观看本段视频，同学们有什么感受呢？二、体验探究相关素材存放路径：桌面\人工智能素材\1、体验：人机对弈通过五子棋小游戏，体验人机对弈的过程。请自己统计你与电脑之间的输赢比例参考步骤：打开--人工智能素材---双击wuziqi.exe安装—安装完成后---双击桌面的五子棋图标。建议：同学们选择初级进行对弈。合作探究：计算机为什么能跟你下棋，它是如何知道下一步棋怎样走呢？2、任务探究：模式识别用智能手机发送短信时，遇到不认识的字怎么办？例如：仫佬族是我国的少数民族之一。模式识别技术能对文字、物体、图像、声音等进行自动识别和转换。合作探究：1、在生活中还有哪些地方用到模式识别技术呢？请举例说明。3、体验：机器翻译请使用百度在线翻译将下列英文翻译成中文：/#auto/zh/(打开素材中的“学习支持卡”，按住ctrl键，鼠标单击网址即可打开)1.Congratulations2．thisisacat.3.Theoldtreeinwitheredcanefaintsthecrow,Smallbridgeflowingwatersomebodyelse,Ancientthinhorseinbreezeinawest,Settingsunwestbottom,Breakthebowelthepersoninthelimitsoftheearth.合作探究1、通过刚刚完成的三个题目，你认为机器翻译在下列哪种情况下最准确。（）A.单个词语或结构简单的句子B.结构复杂的长句子C.有特定语境的文章。2、如果输入一些毫无意义的字母组合，且该组合不存在于词库中，它能翻译出来么？（）A.能B.不能3、如果要提高翻译软件的质量，你觉得软件设计要从下列哪些方面考虑（多选）？（）A.词法B.语法C.结构D语境.情感4、体验：人机对话登录下列网站，尝试与机器人进行对话。中文对话网站：(打开素材中的“学习支持卡”，按住ctrl键，鼠标单击网址即可打开)你可以参考以下问题，看机器人如何回答。问题1、明天天气怎么样?问题2、你知道静夜思这首诗么?3、与机器人自由对话。合作探究1、前两个问题机器人回答的怎么样？2、自由对话时机器人的表现怎么样呢？人工智能小结：通过本节课的学习，你能说出人工智能的相关领域有哪些吗？人工智能自主归纳：1、2、3、4、5、其他三、思辨主题：人工智能能否战胜人类正方：人工智能能战胜人类反方：人工智能不能战胜人类（5分钟的讨论、准备时间）正反方各派一名代表阐述自己的观点合作讨论：正方观点：反方观点：四、课堂总结人工智能为我们带来了许多的方便和意外的惊喜，但人工智能并不是万能的、还有很多局限性。如何改进和提高人工智能技术，需要我们在坐的所有同学共同努力，老师相信你们就是利用人工智能改变未来的专家。五、课堂评价自我评价1、本节课的三个任务体验、探究，都能够高效、自主的完成。☆☆☆☆☆2、能认真思考、探究、讨论问题，并给出合理的答案。☆☆☆☆☆3、了解人工智能的基本领域，并能辩证的认识人工智能在生活中的应用。☆☆☆☆☆小组评价1、能够在小组内就探究的问题积极讨论，并提出合理的观点。☆☆☆☆☆2、在思辨环节中表现积极，为小组提供有力的论据。☆☆☆☆☆六、知识拓展1、博弈论的现实应用：博弈论研究的是把自己的策略建立在，假定对手会按其最佳利益行动基础上的策略理论。博弈论在现实社会经济生活中有着广泛的适用范围。博弈论在理论上进一步拓宽了经济学研究的领域和范围，在实践中也有着广泛的运用。在我国社会主义市场经济发展的今天，我们应该借鉴博弈论中的基本原理提高资源的配置效率，发挥市场机制的作用，同时加强国家的宏观调控，双头并举，为我国经济建设发挥作用。2、模式识别的现实应用：模式识别是指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析，以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程，是信息科学和人工智能的重要组成部分。模式识别研究主要集中在两方面，一是研究生物体(包括人)是如何感知对象的，属于认识科学的范畴，二是在给定的任务下，如何用计算机实现模式识别的理论和方法。3、自然语言理解NaturalLanguageUnderstanding俗称人机对话。人工智能的分支学科。研究用电子计算机模拟人的语言交际过程，使计算机能理解和运用人类社会的自然语言如汉语、英语等，实现人机之间的自然语言通信，以代替人的部分脑力劳动，包括查询资料、解答问题、摘录文献、汇编资料以及一切有关自然语言信息的加工处理。这在当前新技术革命的浪潮中占有十分重要的地位。自然语言理解是一门新兴的边缘学科，内容涉及语言学、心理学、逻辑学、声学、数学和计算机科学，而以语言学为基础。自然语言理解的研究，综合应用了现代语音学、音系学语法学、语义学、语用学的知识，同时也向现代语言学提出了一系列的问题和要求。本学科需要解决的中心问题是：语言究竟是怎样组织起来传输信息的？人又是怎样从一连串的语言符号中获取信息的？这一领域的研究将涉及自然语言，即人们日常使用的语言，包括中文、英文、俄文、日文、德文、法文等等，所以它与语言学的研究有着密切的联系，但又有重要的区别。自然语言处理并不是一般地研究自然语言，而在于研制能有效地实现自然语言通信的计算机系统，特别是其中的软件系统。因而它是计算机科学的一部分。4、加油站：中国人工智能学会HY