高中信息技術(shù)-揭秘人工智能-3.3信息的智能化加工教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析《信息的智能化加工》是教育科學(xué)出版社所出版的高中信息技術(shù)基礎(chǔ)必修教材“第三章信息的編程加工和智能化加工”中的第三節(jié)內(nèi)容。是在學(xué)生了解了信息與信息技術(shù)，學(xué)會了信息獲取之后。是培養(yǎng)信息素養(yǎng)的第三站。信息的智能化加工作為信息加工的一種方式，是本章內(nèi)容重要組成部分。信息的智能化主要特點(diǎn)是讓計(jì)算機(jī)更加自主地加工、減少人的參與、進(jìn)一步提高信息加工的效率和人性化程度。信息的智能化加工處于信息技術(shù)的前沿，它的研究、應(yīng)用和發(fā)展在一定程度上決定著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向，有許多成果已經(jīng)進(jìn)入我們的生活、學(xué)習(xí)、工作中，并對人類的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。二、學(xué)情分析高中生正處于一個對新奇事物充滿好奇的年齡段，在生活中也樂于去嘗試和接受新鮮事物。大部分學(xué)生都喜歡科幻電影，對電影中的“機(jī)器人”等具有人類智慧的機(jī)器充滿了好奇，非常想探索其中的奧秘。我們正好利用學(xué)生的好奇和興趣，通過展示我們生活中人工智能的應(yīng)用實(shí)例，簡要剖析個中奧秘，讓學(xué)生打破“人工智能”的神秘感，從而更好的體驗(yàn)信息的智能化加工對生活、工作、學(xué)習(xí)的意義，讓學(xué)生對人工智能有個系統(tǒng)而科學(xué)的認(rèn)識。三、教學(xué)目標(biāo)分析1、知識與技能：了解人工智能的概念與基本特點(diǎn)；知道人工智能技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)的進(jìn)步和應(yīng)用需求而發(fā)展的事實(shí)和客觀規(guī)律；了解人工智能的實(shí)際應(yīng)用價值。2、過程與方法：通過部分智能信息工具軟件的使用，體驗(yàn)其基本工作過程；通過完成任務(wù)，體驗(yàn)人工智能的獨(dú)特魅力；形成對人工智能技術(shù)的感性認(rèn)識。3、情感與態(tài)度：①通過感受人工智能技術(shù)的豐富魅力，激發(fā)學(xué)生對人工智能技術(shù)的興趣，發(fā)展其辯證思維，增強(qiáng)對信息技術(shù)發(fā)展前景的向往和對未來生活的追求?？陀^認(rèn)識人工智能技術(shù)對社會的影響，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀。四、教學(xué)的重、難點(diǎn)1、重點(diǎn)：體驗(yàn)智能信息處理工具的獨(dú)特魅力，了解其實(shí)際應(yīng)用價值。2、難點(diǎn)：如何讓學(xué)生客觀認(rèn)識人工智能技術(shù)對社會的影響，發(fā)展他們的辯證思維，培養(yǎng)正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀。五、教法、學(xué)法分析教法：1、多媒體輔助教學(xué)法課程講授過程采用多媒體輔助，圖文聲像并茂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，多給學(xué)生自主學(xué)習(xí)時間，使學(xué)生探究能力得到提高。2、任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法設(shè)置問題、引導(dǎo)解決，使學(xué)生在探究式學(xué)習(xí)的過程中了解智能化加工的概念，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。3、小組討論法將學(xué)生分為若干組，讓學(xué)生相互幫助，以彌補(bǔ)學(xué)生在知識技能上的缺陷，讓學(xué)生在合作中自主思考、共同探究、共同體驗(yàn)、共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)。4、競賽法在課程中還安排了辯論環(huán)節(jié)，使學(xué)生組內(nèi)協(xié)作，組間競爭，培養(yǎng)學(xué)生的合作與競爭意識，有利于發(fā)展學(xué)生的思辨能力。學(xué)法：大部分學(xué)生剛剛十六七歲，都比較喜歡看一些科幻片，對電影中的“智能機(jī)器人”“自動門”等智能設(shè)備充滿了好奇，非常想探索其中的奧秘，但由于時間和知識層面的約束，對其中的機(jī)理不甚了解，認(rèn)為離自己太遙遠(yuǎn)。我們正好利用學(xué)生的好奇和矛盾心理，通過展示日常生活中的應(yīng)用實(shí)例，帶領(lǐng)學(xué)生去認(rèn)識已經(jīng)接觸到但還不知道是智能化技術(shù)的知識。通過簡要剖析其中的奧秘，讓學(xué)生打破人工智能的神秘感，引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入該領(lǐng)域，讓他們對人工智能有更深入的了解?；谝陨戏治?，本節(jié)課指導(dǎo)學(xué)生主要綜合運(yùn)用以下幾種學(xué)法：1、自主探究法通過任務(wù)的給出引導(dǎo)學(xué)生積極探索，發(fā)揮主觀能動性，進(jìn)行自主探究，提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。2、合作學(xué)習(xí)法以小組為單位組內(nèi)協(xié)調(diào)完成任務(wù)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的主動參與精神與合作意識。3、競爭學(xué)習(xí)法以小組為單位組間競爭，培養(yǎng)學(xué)生的競爭意識。4、體驗(yàn)學(xué)習(xí)法讓學(xué)生親身實(shí)踐，去體驗(yàn)智能軟件在應(yīng)用中的優(yōu)勢和不足，從而系統(tǒng)、科學(xué)的認(rèn)識和了解人工智能。5、自我歸納法自己思考實(shí)踐策略，分析實(shí)踐結(jié)果，歸納有關(guān)知識，從而達(dá)到有效學(xué)習(xí)，知識建構(gòu)。六、教學(xué)過程一、播放視頻，導(dǎo)入新課播放視頻，智能家庭通過這段視頻我們可以看出，一句話的事兒就能讓生活簡單起來。下面介紹一下剛才視頻中出現(xiàn)的幾款智能產(chǎn)品，從而引入新課。二、人工智能初探1、首先，請同學(xué)們閱讀課本50頁內(nèi)容，同時思考一下屏幕上提出的三個問題：1.什么是人工智能？2.人機(jī)大戰(zhàn)中更深的藍(lán)為什么能戰(zhàn)勝國際象棋大師？3.計(jì)算機(jī)真的有人的智能嗎？計(jì)算機(jī)的智能是人賦予的，不具備像人一樣的思維能力。依靠的是程序設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的搜索技術(shù)和計(jì)算機(jī)高速計(jì)算優(yōu)勢。我們所說的信息的智能化加工主要是指利用人工智能技術(shù)加工信息。2、在日常生活中不知不覺我們已經(jīng)有了人工智能技術(shù)的使用體驗(yàn)。下面給同學(xué)們介紹幾種人工智能技術(shù)的應(yīng)用。1.指紋識別2.語音識別3.手寫識別設(shè)疑：有什么方法可以將書本上的內(nèi)容錄入電腦？教師演示，如果想把書本上的文字錄入計(jì)算機(jī)或者手機(jī)中，變成可以編輯的文字，我們可以這樣做。4、光學(xué)字符識別技術(shù)。OCR設(shè)疑:同學(xué)們看看屏幕上這篇英文短文，能快速翻譯成中文嗎，如果做不到怎么辦？可以使用機(jī)器翻譯。實(shí)踐體驗(yàn)：A．利用百度在線翻譯，將英語短文譯成漢語，體會在線翻譯的優(yōu)點(diǎn)。對比專業(yè)人工翻譯譯文，比較兩者不同。B．利用百度在線翻譯，輸入鋤禾日當(dāng)午，汗滴禾下土。誰知盤中餐，粒粒皆辛苦。翻譯成英文，再回譯成漢語。能否得到原來的詩句？得出結(jié)論：通常人工翻譯還是最可靠的?？纯磳I(yè)人工翻譯，人工翻譯收費(fèi)。這也證明了這點(diǎn)。設(shè)疑：請看圖片上顯示的是什么？工業(yè)機(jī)器人5、智能機(jī)器人是人工智能技術(shù)的另一個重要應(yīng)用，代替人完成一些復(fù)雜的工作。1995年我國就研制出6000米水下機(jī)器人，能在深水中錄像、進(jìn)行海底地勢勘查等等，曾兩次在太平洋圓滿滿城了各項(xiàng)海底調(diào)查任務(wù)。很多省市每年都舉行中學(xué)生智能機(jī)器人大賽，足球比賽，滅火比賽等，深受同學(xué)們的喜歡。向?qū)W生實(shí)物展示滅火機(jī)器人各個部件，激發(fā)學(xué)生興趣。6、設(shè)疑：計(jì)算機(jī)博弈也是人工智能技術(shù)的一個應(yīng)用領(lǐng)域。今年在圍棋界也有兩次著名的人機(jī)大戰(zhàn)，大家知道嗎？主角是人工智能計(jì)算機(jī)阿爾法狗。前面提到到的深藍(lán)一樣，都屬于計(jì)算機(jī)博弈。其實(shí)在很多休閑游戲中都有計(jì)算機(jī)博弈的應(yīng)用。讓我們放松一下，體驗(yàn)與計(jì)算機(jī)對戰(zhàn)，看看誰厲害？實(shí)踐體驗(yàn)：與計(jì)算機(jī)對弈，記錄對戰(zhàn)局?jǐn)?shù)和勝負(fù)結(jié)果，想想計(jì)算機(jī)優(yōu)勢和人的優(yōu)勢分別是什么？7、智能機(jī)器人8、其他應(yīng)用，我們作為課后作業(yè)，通過網(wǎng)絡(luò)查找了解。專家系統(tǒng)、機(jī)器證明、數(shù)據(jù)挖掘等等。三、人工智能對社會的影響探究討論：結(jié)合影視作品人工智能機(jī)械公敵終結(jié)者等引發(fā)人類創(chuàng)造物與人類關(guān)系的擔(dān)憂。這正是學(xué)界對人工智能的擔(dān)憂之處。斯蒂芬·霍金、比爾·蓋茨、埃隆·馬斯克這樣大名鼎鼎的人物不止一次公開表達(dá)過對超級人工智能的恐慌。微軟創(chuàng)始人比爾·蓋茨曾公開表示，人工智能帶給人們便利的生活之余終歸存在威脅。你是怎么認(rèn)為的？設(shè)疑：我們應(yīng)該怎么做？需要我們辯證地認(rèn)識，負(fù)責(zé)任，安全的健康的開發(fā)和使用。四、小結(jié)1、人工智能；2、人工智能典型應(yīng)用；3、辯證地看待人工智能技術(shù)對社會的影響。七、課后反思本課在設(shè)計(jì)時，從人工智能家居介紹視頻出發(fā)，引入信息的智能化加工，使學(xué)生認(rèn)識到人工智能已經(jīng)深入人們的日常生活中。整個教學(xué)過程，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)，充分體現(xiàn)學(xué)生教學(xué)主體地位，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)，主動構(gòu)建新的知識體系。通過形象直觀的案例和演示，讓學(xué)生充分體驗(yàn)人工智能的具體應(yīng)用和價值。教學(xué)過程能夠做到合理緊湊、環(huán)環(huán)相扣、層層啟發(fā)、釋疑解難。根據(jù)學(xué)生自評和教師課堂觀察，絕大部分學(xué)生課堂上能夠做到注意力集中，認(rèn)真聽講，也有極個別學(xué)生上課時注意力不集中，95%以上的學(xué)生能夠很好的接受并理解教學(xué)內(nèi)容。課堂教學(xué)效果較好。以后應(yīng)注意優(yōu)化隨堂練習(xí)和評測的設(shè)計(jì)，要能在以后的教學(xué)注重進(jìn)行分層次教學(xué)。學(xué)情分析高一學(xué)生正處于一個對新奇事物充滿好奇的年齡段，在生活中也樂于去嘗試和接受新鮮事物。大部分學(xué)生都喜歡科幻電影，對電影中的“機(jī)器人”等具有人類智慧的機(jī)器充滿了好奇，非常想探索其中的奧秘。我們正好利用學(xué)生的好奇和興趣，通過展示我們生活中人工智能的應(yīng)用實(shí)例，簡要剖析個中奧秘，讓學(xué)生打破“人工智能”的神秘感，從而更好的體驗(yàn)信息的智能化加工對生活、工作、學(xué)習(xí)的意義，讓學(xué)生對人工智能有個系統(tǒng)而科學(xué)的認(rèn)識。效果分析根據(jù)學(xué)生自評和教師課堂觀察，絕大部分學(xué)生課堂上能夠做到注意力集中，認(rèn)真聽講，本節(jié)課設(shè)計(jì)當(dāng)堂測驗(yàn)題目5道，根據(jù)收集到45份學(xué)生導(dǎo)學(xué)案當(dāng)堂練習(xí)得出評測結(jié)果。學(xué)生當(dāng)堂評測結(jié)果：題目正確率錯誤率選擇題1100%0%選擇題2100%0%選擇題393%（40人）7%（3人）判斷題196%（41人）4%（2人）判斷題2100%0%根據(jù)分析題目知識點(diǎn)得出人工智能的概念、人工智能的典型應(yīng)用能完全掌握，人工智能技術(shù)對社會的影響及智能代理技術(shù)概念還有些模糊，需要多做練習(xí)。今后在教學(xué)過程中應(yīng)該更加合理的優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。并且注意隨堂練習(xí)要更好的體現(xiàn)分層次教學(xué)。教材分析《信息的智能化加工》是教育科學(xué)出版社所出版的高中信息技術(shù)基礎(chǔ)必修教材“第三章信息的編程加工和智能化加工”中的第三節(jié)內(nèi)容。是在學(xué)生了解了信息與信息技術(shù)，學(xué)會了信息獲取之后。是培養(yǎng)信息素養(yǎng)的第三站。信息的智能化加工作為信息加工的一種方式，是本章內(nèi)容重要組成部分。信息的智能化主要特點(diǎn)是讓計(jì)算機(jī)更加自主地加工、減少人的參與、進(jìn)一步提高信息加工的效率和人性化程度。信息的智能化加工處于信息技術(shù)的前沿，它的研究、應(yīng)用和發(fā)展在一定程度上決定著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展方向，有許多成果已經(jīng)進(jìn)入我們的生活、學(xué)習(xí)、工作中，并對人類的發(fā)展產(chǎn)生了重要的影響。學(xué)習(xí)本節(jié)課是為了讓學(xué)生體驗(yàn)并了解信息的智能化加工，提高學(xué)生對信息的智能化加工的認(rèn)識。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生體驗(yàn)人工智能的獨(dú)特魅力，了解其應(yīng)用價值；能夠了解人工智能的概念，掌握人工智能技術(shù)的典型應(yīng)用和具體案例；能夠客觀體驗(yàn)人工智能技術(shù)對社會的影響，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀。評測練習(xí)一、選擇題1、公安機(jī)關(guān)利用指紋識別系統(tǒng)鑒定人的身份屬于人工智能的（A）。A．模式識別 B．機(jī)器翻譯 C．計(jì)算機(jī)博弈 D.智能機(jī)器人2、家用掃地機(jī)器人具有自動避障、自動清掃等功能，這主要體現(xiàn)了（D）。A.數(shù)據(jù)管理技術(shù) B.網(wǎng)絡(luò)技術(shù) C.多媒體技術(shù) D.人工智能技術(shù)3、在人機(jī)圍棋大戰(zhàn)中，Google公司的阿爾法狗以4:1的比分輕松戰(zhàn)勝了世界冠軍李世石，說明（D）。A.博弈并不是人工智能的應(yīng)用 B.電腦已能像人腦一樣思考C.人工智能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人的智能D.人工智能近幾年突飛猛進(jìn)，較之前有了很大的進(jìn)步二、判斷題1、1997年“更深的藍(lán)”之所以能戰(zhàn)勝國際象棋大師卡斯帕羅夫，是因?yàn)樗邆淞巳艘粯拥乃季S，它比卡斯帕羅夫聰明。（錯誤）公安機(jī)關(guān)利用指紋識別系統(tǒng)鑒定人的身份屬于人工智能的一個應(yīng)用。（正確）三、課后作業(yè)1、下列不屬于人工智能技術(shù)應(yīng)用的是（D）。 A.使用機(jī)器翻譯軟件進(jìn)行英漢文檔翻譯B.利用自然語言網(wǎng)站，進(jìn)行語言對話C.使用office助手進(jìn)行Excel數(shù)據(jù)分析和計(jì)算D.使用打印機(jī)打印文本文件2、OCR(光學(xué)字符識別)軟件可以實(shí)現(xiàn)的功能是（D）。A.識別文本中的字符B.將文本文件轉(zhuǎn)換為圖像文件C.將印刷的書刊掃描成圖像文件D.識別圖像中的字符3、上海世博會吉祥物“海寶”能聽懂我們的講話，并進(jìn)行回答或者跳舞等，這是應(yīng)用人工智能技術(shù)中的（A）。A.語音識別 B.計(jì)算機(jī)博弈 C.OCR字符識別 D.機(jī)器翻譯4、要想將報(bào)紙上的文章錄入到電腦里。手工錄入比較慢，我們可以借助現(xiàn)代技術(shù)來完成，掃描→識別→編輯，這三個步驟分別需要使用哪些硬件和軟件？（B）。 A.掃描儀金山快譯Word B.掃描儀尚書OCR記事本 C.數(shù)碼相機(jī)尚書OCRExcel D.數(shù)碼相機(jī)金山快譯記事本5．現(xiàn)在智能機(jī)器人是一個比較熱門的話題，智能機(jī)器人利用的技術(shù)是（A）。A．網(wǎng)絡(luò)技術(shù)B．人工智能技術(shù)C．編程技術(shù)D．自動化信息加工技術(shù)6、人工智能能夠使機(jī)器（D）。A.具有人的智能 B.和人一樣工作C.完全代替人的大腦 D.模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能課后反思學(xué)生學(xué)習(xí)要有正確的學(xué)習(xí)動機(jī)和濃厚的學(xué)習(xí)興趣，這樣學(xué)習(xí)才會有主動性和積極性，只有產(chǎn)生了興趣，才會有動機(jī)，學(xué)生有興趣時，注意力高度集中，思維異?；钴S，求知欲異常強(qiáng)烈，能夠發(fā)揮出潛在的學(xué)習(xí)積極性、主動性和自覺性，這樣創(chuàng)造思維活動得以啟動運(yùn)行，范文之教學(xué)反思:。由此，在課堂教學(xué)中，如果教師僅僅是為了完成教學(xué)任務(wù)從而忽視學(xué)生對某些問題所產(chǎn)生的興趣，往往會導(dǎo)致學(xué)生對知識接受的厭煩情緒，不僅不會使學(xué)生在要學(xué)、樂學(xué)的積極、主動地探索下求知，反而會讓學(xué)生失去主體性探究的主觀意識和求異、創(chuàng)新的思維主動性。因此，教師應(yīng)注重從興趣入手，適時發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。本課在設(shè)計(jì)時，從人工智能家居介紹視頻出發(fā)，引入信息的智能化加工，使學(xué)生認(rèn)識到人工智能已經(jīng)深入人們的日常生活中。整個教學(xué)過程，遵循學(xué)生認(rèn)知規(guī)律，緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)，充分體現(xiàn)學(xué)生教學(xué)主體地位，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，使學(xué)生能夠自主學(xué)習(xí)和協(xié)作學(xué)習(xí)，主動構(gòu)建新的知識體系。通過形象直觀的案例和演示，讓學(xué)生充分體驗(yàn)人工智能的具體應(yīng)用和價值。教學(xué)過程能夠做到合理緊湊、環(huán)環(huán)相扣、層層啟發(fā)、釋疑解難。根據(jù)學(xué)生自評和教師課堂觀察，絕大部分學(xué)生課堂上能夠做到注意力集中，認(rèn)真聽講，也有極個別學(xué)生上課時注意力不集中，95%