教科版高中信息技术信息的智能化加工教学设计

教科版高中信息技术第三章《信息的智能化加工》教学设计

【教材分析】

本节课是教科版《信息技术基础》第三章《信息的编程加工和智能化加工》

第三节的内容。前面的学习中学生已经明确计算机加工信息的三种形态以及各自

的适用范围，了解信息的人性化和智能化加工都是建立在编程的基础上。这为知

识的过渡起到了一定的铺垫作用。信息的智能化加工是指利用人工智能技术加工

信息，是计算机科学的一个发展前沿。信息的智能化主要特点是让计算机更加自

主地加工，减少人的参与，进一步提高信息加工的效率和人性化程度。本课主要

从模式识别、机器翻译、智能机器人、机器博弈等典型的人工智能技术的应用，

让学生体验生活中的人工智能的同时，探究部分智能工具的工作过程。

【学情分析】

对人工智能大部分学生感到既神秘又好奇，既熟悉又陌生，提及人工智能，

学生第一反应是机器人，因为他们在很多科幻电影、新闻上都看到过关于机器人

的报道。学生对人工智能的认识大多还停留在表象的、片面的认识上。因此本节

课在揭开人工智能的神秘面纱感受人工智能的独特魅力的同时，还会让学生在使

用部分智能工具的时候不仅知其然还要知其所以然。

【教学目标】

（一）知识与技能：

1.理解人工智能的概念与本质；

2,掌握手写识别和人机对话的工作过程；

3, 了解人工智能技术对生活影响。

（二）过程与方法：

1 .在实践操作中感受人工智能的应用价值；

2,使用人工智能工具处理信息，体验人工智能的独特魅力。

（三）情感态度价值观：

1 .激发学生了解人工智能技术的兴趣；

2 .发展辩证思维，树立学生客观的科技应用观。

【教学重难点】 （一）教学重点：人工智能技术应用中的手写识别和人机对话

（二）教学难点：1.人工智能技术应用中的手写识别和人机对话 2.人工

智能的本质

【教学方法】

观摩教学法、启发式教学法、活动探究法以及小组合作学习等

【教学过程】

教学环节 教师活动 学生活动 设计意图

展示热点

引出课题 展示韩国名将李世石与谷歌围

棋计算机alphago对弈的图

片。今年3月李世石与alphago

的人机大战不仅是围棋界的一

次盛会，更是将人工智能带到

了人类社会的聚光灯下。如果

说97年国际象棋大师卡斯帕

罗夫和更深的蓝之间的对弈掀

起来人工智能热潮，那么时隔

19年的这次人机大战对人工 智能的发展则具有里程碑的意

义。提到人工智能，大家会想

到什么？科幻电影或科幻小说

中的机器人？还是距离我们遥

远的高科技……？人工智能真

的就像大家认为的那样，是一

项距离我们很遥远的高科技

吗？机器人就是人工智能的全

部吗？引入课题——《信息的

智能化加工》。 学生观看人机

大战图片，在

老师的引导下

想象着影视作

品或科幻小说

中的场景，感

觉到人工智能

好像是离我们

很遥远的高科

技。 通过社会时事

热点以及学生

对科幻电影或

科幻小说的感

受引入同学们

对人工智能的

片面认识，为

后续学习做好

铺垫。

演示观摩 感知智能 观摩活动：使用智能手机的语

音助手功能发短信、打开应用

程序等 观摩体验手机

的智能化应用 不仅让学生感

受到人工智能

其实并不遥

远，它已经渗

透在我们的日

常生活中，同

时还可激发学

生对人工智能

的兴趣。

活动一：使用逍遥笔输入法利

学生在体验操 让学生在具体

实践中感受人 用鼠标依次在乂本文档中输

入：岫、5、％、◎、b 作活动一的同 工智能工具

思考： 时，思考三个 ——手写输入

1、对于书写不规范，笔画不全 问题，并将结 工具处理文字

以及连笔输入的汉字能否识 果记录在“学生 信息的过程，

活动 别？ 课堂活动卡”上 同时认识到手

（一） 2、所有的字符、符号和图形都 写识别技术的

可以被识别？ 现实意义以及

手写 3、什么情况下可以考虑使用手

所存在的问

识别 写识别输入文字？

游戏类比，理解原理： 题。

互动猜字：邀请两位同学在讲 观摩甲乙两个 通过猜字游戏

台上玩猜字游戏，甲同学在乙 同学的游戏， 这个互动环

同学的背后写一个字，乙同学 并思考该游戏 节，以人猜字

猜甲同学写的是什么字，其余 有几个环节。 过程类比手写

同学观察游戏过程。 乙同学分析自 识别过程，，

思考： 己整个猜字的 帮助学生理解

猜字游戏有几个环节？ 过程。 晦涩抽象的原

猜字游戏中人是如何猜得结果

理。整个过程

的？ 在教师的引导 学生由知识的

过程归纳： 以及“学生课堂 被动接收者转

体验

利用类比的方式，引导学生分 活动卡”的帮助 换为知识的主

魅力

析得出手写识别的工作过程。 下分析手写识 动加工者。

手写识别是人工智能技术的研 别的工作过

究领域之一，采用了模式识别 程。 进一步扩展学

技术。模式识别主要是利用计 认识到手写识 生对模式识别

算机对物体、图像、语音、字 别是模式识别 技术的认识。

符等进行自动识别。幻灯片展 的一种，模式

示模式识别除了手写识别，还 识别还包含其

有语音识别、光学字符识别、 它多种识别技

指纹识别、眼角膜识别、掌纹 术。

识别和人脸识别等等。

活动二：

1.将材料一先自行翻译然后 学生在体验操 材料一的设计

使用在线翻译工具翻译成英 作任务二的同 是为了让学生

理论

文。 时，思考三个 认识到机器翻

2.使用在线翻译工具将材料 问题，并将结 译的过程和人

升华 活动 二翻译成英文，再由英文翻译 果记录在导学 工翻译的过程

（二） 回中文。 案上。 是类似的，了

思考： 学生通过活动 解机器翻译的

机器 1.对机器翻译的结果是否满 二，尤其是材 过程。材料二

翻译 意？ 料二的二次译 的设计是为了

2.在不借助机器翻译的前提 文与古诗原文 让学生通过实

下，你是如何翻译材料一的？ 的对比，体验 践操作发现机

3.机器翻译存在什么不足？ 到机器翻译的 器翻译存在的

过程归纳： 特点以及存在 问题，还需要

引导学生分析机器翻译的特点

——与人工翻译相似，关键是

确定对应单词和语法结构，但

有时翻译的结果太过程式化、

机械化。 的问题。 不断地完善。

活动

（三）

人机 对话 活动三：

设计与机器人朋友小I的对话

内容，与其对话。

思考：

1 .机器人朋友小I聪明吗？

2 .你对机器人的回答满意吗？

3 .是否出现答非所问的想象？

过程归纳：

以“爱奇”为例，简单介绍机器人

是如何和人对话的。在人机对

话中，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。 设计与机器人

朋友小I的对

话，在和机器

人对话聊天的

过程中，找出

小I的聊天破

绽。

在“爱奇”机器

人的范例演示

以及“学生课堂

活动卡”的帮助

下分析人际对

话的工作过

程。 在实践中感受

人机对话的智

能信息处理过

程，分析人机

对话的工作原

理。

三个活动的设

计让学生在使

用智能工具的

同时理解其工

作原理，使学

生做到知其然

也知其所以

然。同时为揭

示人工智能的

本质做好铺

垫。

揭示本质

加深认识 引导学生总结人工智能工具处

理信息过程中的共同点：与人 脑处理信息的过程大致相同。 人工智能的本质就是对人脑思 维机理的模拟。而这种对人脑 思维机理的模拟过程并不是机 学生在前面三

个任务活动中

通过分析其工

作过程得出人

工智能的本质

是对人脑 让学生在实践

应用的基础上

认识人工智能

的本质，使得

学生对这一概

念的理解有难

器本身就具有的，而是人赋予 思维机理的模 变易，由浅层

它的。 拟。 记忆到深刻理

解。

由点及面，让

人工智能技术的其它应用

学生认识到人

人工智能技术应用领域广阔， 学生听教师介 工智能技术的

应用拓展 模式识别、机器翻译和智能机 绍，全面认识 应用领域非常

器人只是人工智能技术的部分 人工智能技术 广泛，不仅仅

全面认知 应用。计算机博弈、智能代理 的应用 局限于模式识

技术、机器证明和数据挖掘等 另I」、机器翻译

都属于人工智能技术的应用。

和智能机器

人。

当人工智能时代到来时，它将

会给我们的生活带了什么影

理性认识

客观对待 响。

观看影片《人工智能对人类生

活的影响》。由此，我们应该 清醒地认识到人工智能技术的 发展不仅仅是一个技术创新的 问题，同时也对伦理、道德、 法律、文化等带来了冲击，需 要我们辩证地认识，负责任地、 安全地、健康地开发和使用。 学生观看影片

并在潜意识中

认识到人工智

能将会给对人

类生活的带来

的影响。 提升学生对人

工智能技术的

认识并发展学

生的辩证思

维，树立科学

的科技应用

观。

新课结语 最后，以谷歌“深度思维”公司创

始人哈萨比斯的观点结束。 思考哈撒比斯

的话 让学生认识到

技术的善恶取

决人

课堂检测 幻灯片展示检测题 学生答题 检测所学知