《人工智能基礎(chǔ)智能學(xué)習(xí)》教學(xué)設(shè)計(jì)方案青島版初中信息技術(shù)第六冊(cè)

《人工智能基礎(chǔ)—智能學(xué)習(xí)》教學(xué)設(shè)計(jì)方案一、教材分析本節(jié)課是“人工智能基礎(chǔ)”這一單元中的第一課，主要講人工智能技術(shù)在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。學(xué)習(xí)是人工智能技術(shù)應(yīng)用的重要領(lǐng)域，本節(jié)課對(duì)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)人工智能技術(shù)，了解圖文識(shí)別、語音識(shí)別、在線翻譯等技術(shù)在學(xué)習(xí)中的應(yīng)用場(chǎng)景，體會(huì)人工智能與學(xué)習(xí)的關(guān)系，以及發(fā)展人工智能應(yīng)該遵循的倫理道德規(guī)范具有非常重要的引導(dǎo)作用。二、學(xué)情分析學(xué)生對(duì)人工智能課程內(nèi)容的學(xué)習(xí)有著極大的學(xué)習(xí)興趣和求知欲，學(xué)習(xí)態(tài)度積極、認(rèn)真，敢于挑戰(zhàn),樂于團(tuán)隊(duì)學(xué)習(xí)。三、教學(xué)目標(biāo)：1.體驗(yàn)字符識(shí)別及語音識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用，能舉例說明其基本原理，2.通過體驗(yàn)圖像識(shí)別物體的應(yīng)用，了解機(jī)器識(shí)別圖像中物體的過程；3.體驗(yàn)多語言翻譯功能，知道機(jī)器翻譯的基本原理；教學(xué)重點(diǎn)：通過實(shí)踐操作，讓學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)圖像識(shí)別、語音識(shí)別等技術(shù)的的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，感受技術(shù)對(duì)日常學(xué)習(xí)生活的深刻影響。教學(xué)難點(diǎn)：理解圖像識(shí)別技術(shù)及其工作流程，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中掌握分析問題、解決問題、討論交流和呈現(xiàn)觀點(diǎn)的方法。四、教學(xué)策略任務(wù)驅(qū)動(dòng)、啟發(fā)教學(xué)、小組合作五、教學(xué)過程教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)教師活動(dòng)：師：談到學(xué)習(xí)，大家自然就會(huì)想到看書、寫作業(yè)，今天我來看一種不一樣的學(xué)習(xí)——機(jī)器學(xué)習(xí)，也叫智能學(xué)習(xí)?！静シ乓曨l】師：人工智能技術(shù)在我們學(xué)習(xí)中發(fā)揮的作用已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超出了我們的想象。接下來，我們一起走進(jìn)智能學(xué)習(xí)的課堂，領(lǐng)略人工智能的魅力！【學(xué)生觀看思考】項(xiàng)目活動(dòng)一：圖像識(shí)別教師活動(dòng)：(一)問題導(dǎo)入師：在視頻中，我們看到機(jī)器可以識(shí)別貓和狗，那植物或者其它的物體能不能識(shí)別呢？(二)合作探究平板上安裝的“形色”是一款專業(yè)識(shí)別植物的APP，識(shí)別準(zhǔn)確率極高。它不僅能識(shí)別植物名稱，還附有植物養(yǎng)護(hù)等知識(shí)。接下來，請(qǐng)同學(xué)們兩人一組，借助識(shí)圖工具，識(shí)別微機(jī)室的植物和“老師文件”中植物圖片，并將植物名稱記錄下來。我們比一比，看哪個(gè)組3分鐘內(nèi)識(shí)別的最多！師：時(shí)間到！請(qǐng)各組統(tǒng)計(jì)個(gè)數(shù)。學(xué)生活動(dòng):【學(xué)生回答】能【合作探究】1.嘗試?yán)谩靶紊焙桶俣茸R(shí)圖來認(rèn)識(shí)植物。2.記錄植物名稱3.分享識(shí)別成果(三)技術(shù)探秘師：在短短的3分鐘內(nèi)，同學(xué)們認(rèn)識(shí)了這么多的植物。是哪項(xiàng)技術(shù)賦予了識(shí)圖工具魔力？師：什么是圖像識(shí)別技術(shù)？圖像識(shí)別技術(shù)的工作流程又是怎樣的？請(qǐng)同學(xué)們借助教材71頁，也可以借助網(wǎng)絡(luò)去了解相關(guān)知識(shí)。(1)圖像識(shí)別技術(shù)的概念師：什么是圖像識(shí)別技術(shù)？請(qǐng)說說你的理解。(2)圖像識(shí)別技術(shù)的流程師：圖像識(shí)別技術(shù)的工作流程又是怎樣的？師：請(qǐng)你以識(shí)別植物圖像為例，來試著分析一下這個(gè)流程。(3)圖像識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用師：圖像識(shí)別技術(shù)在我們生活中的應(yīng)用十分廣泛。比如，做核酸用到的檢測(cè)碼的識(shí)別。同學(xué)們還了解哪些？【學(xué)生回答】圖像識(shí)別技術(shù)【自主探究】什么是圖像識(shí)別技術(shù)圖像識(shí)別技術(shù)的工作流程【學(xué)生回答概念】生1：圖像識(shí)別技術(shù)就是計(jì)算機(jī)認(rèn)識(shí)圖像中物體的技術(shù)。生2：圖像識(shí)別技術(shù)是指對(duì)圖像進(jìn)行處理、分析和理解，以識(shí)別圖像中內(nèi)容的技術(shù)。......【學(xué)生回答流程】生：對(duì)特征提取，然后再分類，最后再判斷識(shí)別。1.先在機(jī)器中存儲(chǔ)多種植物的特征信息，比如樹葉的形狀、顏色、大小等，讓機(jī)器根據(jù)特征來認(rèn)識(shí)植物。2.機(jī)器根據(jù)建立的模型對(duì)植物分類，把不同的植物區(qū)分開。3.把等待識(shí)別的植物呈現(xiàn)給機(jī)器，將其與分類器中的模型匹配，判斷識(shí)別出植物名稱?！緦W(xué)生回答】生：付款碼、條形碼項(xiàng)目活動(dòng)二：圖文識(shí)別教師活動(dòng)：(一)問題導(dǎo)入師：道法老師有一份資料要復(fù)印給大家，但是已經(jīng)被勾畫過，這樣印出來就不清晰美觀了，同學(xué)們有什么解決辦法，讓文字清晰呈現(xiàn)出來再打印給大家呢？（二）合作探究打開平板中的圖文識(shí)別app，利用拍照識(shí)別功能，將課本中的一段文字識(shí)別為電子版文字。兩人一組?！菊故菊n件】識(shí)別的結(jié)果可以進(jìn)行修改、復(fù)制或保存。（三）技術(shù)探秘(1)圖文識(shí)別技術(shù)的原理圖文識(shí)別技術(shù)又是怎樣工作的呢？請(qǐng)同學(xué)們借助教材69頁，也可以借助網(wǎng)絡(luò)去了解相關(guān)知識(shí)。(2)圖文識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用你還能列舉哪些光學(xué)字符識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用？學(xué)生活動(dòng):【學(xué)生回答】生1：老師打字快再手打一份生2：可以拍照識(shí)別......【合作探究】1.嘗試?yán)脠D文識(shí)別軟件識(shí)別書中的一段文字。2.分享識(shí)別成果【學(xué)生回答】生：車牌識(shí)別、身份證識(shí)別、作業(yè)幫.....項(xiàng)目活動(dòng)三：語音識(shí)別教師活動(dòng)：(一)問題導(dǎo)入師：語文老師發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)同學(xué)的作文寫的不錯(cuò)，想給雜志社投稿，現(xiàn)在需要把手寫的作文變成電子稿，同學(xué)們都有什么方法呢？（二）合作探究小組討論打開平板中的備忘錄，利用語音識(shí)別功能，將課本中的一段文字識(shí)別為電子版文字?！菊故菊n件】識(shí)別的結(jié)果可以進(jìn)行修改、復(fù)制或保存。（三）技術(shù)探秘(1)語音識(shí)別技術(shù)的原理平板是怎么“聽懂”我們說話的？(2)語音識(shí)別技術(shù)的過程語音識(shí)別技術(shù)的工作過程是怎樣的呢？請(qǐng)同學(xué)們借助教材70頁，也可以借助網(wǎng)絡(luò)去了解相關(guān)知識(shí)。學(xué)生活動(dòng):【學(xué)生回答】生1：找個(gè)打字快的再手打一份生2：可以拍照識(shí)別生3：可以語音識(shí)別【合作探究】1.嘗試?yán)谜Z音輸入功能，將課本中的一段文字識(shí)別為電子版文字。2.分享識(shí)別成果【學(xué)生回答】生1：主要是因?yàn)椴捎昧苏Z音識(shí)別技術(shù)。生2：通過語音信號(hào)處理和模式識(shí)別將人類語音中的詞匯內(nèi)容轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)可讀的字符序列。......【學(xué)生回答】生：首先要進(jìn)行聲音輸入—信號(hào)預(yù)處理—特征提取......項(xiàng)目活動(dòng)四：在線翻譯教師活動(dòng)：(一)問題導(dǎo)入師：英語老師在暑假布置了預(yù)習(xí)任務(wù)—背誦課文，可是有的同學(xué)不理解課文意思，背誦起來非常困難，同學(xué)們都有什么方法弄懂漢語意思呢？（二）合作探究小組討論打開平板中的wps，利用翻譯功能，將英文課文翻譯成漢語，漢語翻譯成英文?！菊故菊n件】識(shí)別的結(jié)果可以進(jìn)行修改、復(fù)制或保存。（三）技術(shù)探秘(1)在線翻譯的準(zhǔn)確性在線翻譯的結(jié)果準(zhǔn)確嗎？可能會(huì)出現(xiàn)什么問題？(2)在線翻譯的基本流程在線翻譯的基本流程是怎樣的呢？請(qǐng)同學(xué)們借助教材72頁，也可以借助網(wǎng)絡(luò)去了解相關(guān)知識(shí)。學(xué)生活動(dòng):【學(xué)生回答】生1：買本教材解讀生2：?jiǎn)柪蠋熗瑢W(xué)生3：可以百度翻譯【合作探究】1.嘗試?yán)梅g功能，將英文課文翻譯成漢語。2.分享識(shí)別成果【學(xué)生回答】生1：不準(zhǔn)確。生2：可能會(huì)語句不通順。......【學(xué)生回答】生：大概分為3個(gè)部分：預(yù)處理、核心翻譯、后處理課程總結(jié)教師活動(dòng)：(一)課程總結(jié)師：本節(jié)課，你有哪些收獲？在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中，你體會(huì)到了人工智能給我們的學(xué)習(xí)帶來了哪些變化？師：同學(xué)們都切身的感受到了人工智能技術(shù)給我們的生活帶來的改變。人工智能技術(shù)的應(yīng)用遠(yuǎn)不止我們課上提到的這幾個(gè)，它已經(jīng)滲透到了我們生活的角角落落。(二)專家介紹從以前的遙不可及，到現(xiàn)在的觸手可得，離不開科技工作者們對(duì)新技術(shù)的不斷探索。向同學(xué)們介紹一位華裔AI女神——李飛飛。請(qǐng)先看一段視頻?！静シ乓曨l】師：李飛飛被授予美國國家工程院院士、醫(yī)學(xué)院院士、藝術(shù)與科學(xué)院院士稱號(hào)。她和團(tuán)隊(duì)建立了世界上最大的圖像識(shí)別數(shù)據(jù)庫，為深度學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展做出了突出的貢獻(xiàn)。李飛飛曾說，如果有機(jī)會(huì)獲得諾貝爾獎(jiǎng)，一定要以中國人的身份登上領(lǐng)獎(jiǎng)臺(tái)?？茖W(xué)沒有國界，但是科學(xué)家卻有自己的祖國。我們要以李飛飛為榜樣，學(xué)以致用、學(xué)有所用，讓我國的人工智能技術(shù)更上一層樓！學(xué)生活動(dòng)：【學(xué)生思考】生1：學(xué)會(huì)了用圖像識(shí)別軟件識(shí)別植物生2：學(xué)會(huì)了使用語音識(shí)別工具生3：......六、板書設(shè)計(jì)智能學(xué)習(xí)一、圖像識(shí)別二、圖文識(shí)別三、語音識(shí)別四、在線翻譯課后反思信息技術(shù)課程中如何將理論性的課程內(nèi)容設(shè)計(jì)的生動(dòng)、有趣是教學(xué)設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)難題。理論性的信息技術(shù)課堂也并不是一個(gè)老師在唱獨(dú)角戲，引導(dǎo)學(xué)生在活動(dòng)和任務(wù)中探究新知、提升能力、提高素養(yǎng)，是我們每一位信息技術(shù)教師需要考慮的。本節(jié)課以人工智能基礎(chǔ)中的課程《智能學(xué)習(xí)》為例，進(jìn)行了實(shí)踐探索。本節(jié)課借助觀摩教學(xué)、活動(dòng)探究、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、啟發(fā)教學(xué)等教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生在“做中學(xué)”、“用中學(xué)”、“創(chuàng)中學(xué)”的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，引領(lǐng)學(xué)生掌握人工智能技術(shù)，利用信息技術(shù)手段解決現(xiàn)實(shí)生活中遇到的實(shí)際問題。通過借助“形色”等軟件識(shí)別不認(rèn)識(shí)的植物、借助“掃描全能王”軟件體驗(yàn)“印刷文字變成電子版文字”，引發(fā)學(xué)生們對(duì)人工智能技術(shù)的探索欲望和好奇心。讓學(xué)生在活動(dòng)中體驗(yàn)智能技術(shù)給生活帶來的便利和深刻影響，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)人工智能技術(shù)的學(xué)習(xí)興趣和熱情。通過自主探究和合作探究任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生了解圖像識(shí)別、圖文識(shí)別、語音識(shí)別、在線翻譯等技術(shù)及其應(yīng)用場(chǎng)景。讓學(xué)生在感受技術(shù)神奇魅力的同時(shí)，理性的認(rèn)識(shí)技術(shù)的兩面性，形成正確、合理使用技術(shù)的好習(xí)慣。同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生在不