2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一第四單元項(xiàng)目九《了解手寫數(shù)字識(shí)別-體驗(yàn)人工智能》說課稿

2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一第四單元項(xiàng)目九《了解手寫數(shù)字識(shí)別——體驗(yàn)人工智能》說課稿授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級(jí)授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間教材分析《了解手寫數(shù)字識(shí)別——體驗(yàn)人工智能》是2023-2024學(xué)年滬科版（2019）高中信息技術(shù)必修一第四單元項(xiàng)目九的內(nèi)容。本節(jié)課旨在讓學(xué)生通過了解手寫數(shù)字識(shí)別技術(shù)，初步體驗(yàn)人工智能在實(shí)際應(yīng)用中的價(jià)值。本節(jié)課與人工智能基礎(chǔ)知識(shí)緊密相連，通過對(duì)手寫數(shù)字識(shí)別的學(xué)習(xí)，使學(xué)生能夠理解人工智能的基本原理，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)打下基礎(chǔ)。教材內(nèi)容豐富，理論與實(shí)踐相結(jié)合，符合高中生的認(rèn)知水平，有利于培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。核心素養(yǎng)目標(biāo)分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標(biāo)主要包括信息意識(shí)、計(jì)算思維和創(chuàng)新意識(shí)。通過學(xué)習(xí)手寫數(shù)字識(shí)別技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)信息技術(shù)的敏感度，提升信息意識(shí)；通過分析手寫數(shù)字識(shí)別的原理，鍛煉學(xué)生的計(jì)算思維，使其能夠運(yùn)用信息技術(shù)解決問題；同時(shí)，通過動(dòng)手實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，鼓勵(lì)他們?cè)谖磥韺W(xué)習(xí)和生活中積極應(yīng)用人工智能技術(shù)，為社會(huì)發(fā)展貢獻(xiàn)自己的力量。重點(diǎn)難點(diǎn)及解決辦法重點(diǎn)：理解手寫數(shù)字識(shí)別的原理，掌握人工智能在數(shù)字識(shí)別中的應(yīng)用。

難點(diǎn)：1.手寫數(shù)字識(shí)別算法的原理與實(shí)現(xiàn)過程。

2.人工智能技術(shù)在數(shù)字識(shí)別中的實(shí)際操作和調(diào)試。

解決辦法：

1.對(duì)于手寫數(shù)字識(shí)別算法的原理，采用案例分析法，通過展示具體的手寫數(shù)字識(shí)別案例，引導(dǎo)學(xué)生逐步理解算法的工作流程和關(guān)鍵步驟，使其能夠深入掌握算法的基本概念。

2.對(duì)于實(shí)際操作和調(diào)試，采用分步教學(xué)法和實(shí)踐教學(xué)法，先讓學(xué)生了解必要的理論知識(shí)，再通過小組合作的形式，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，調(diào)試代碼，觀察結(jié)果，從而突破操作難點(diǎn)。

3.在教學(xué)過程中，適時(shí)提供學(xué)習(xí)支架，如算法流程圖、操作步驟指南等，幫助學(xué)生更好地理解難點(diǎn)內(nèi)容。

4.定期進(jìn)行課堂反饋和總結(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到的問題，確保教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。教學(xué)資源-軟件資源：人工智能編程軟件（如TensorFlow、PyTorch）、手寫數(shù)字識(shí)別演示軟件

-硬件資源：計(jì)算機(jī)、投影儀、智能平板

-課程平臺(tái)：校園學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)

-信息化資源：數(shù)字教材、在線教學(xué)視頻、相關(guān)學(xué)術(shù)論文

-教學(xué)手段：案例分析、小組討論、動(dòng)手實(shí)踐教學(xué)過程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：通過展示手寫數(shù)字識(shí)別的神奇效果，引發(fā)學(xué)生對(duì)人工智能的興趣。

-回顧舊知：回顧之前學(xué)習(xí)的計(jì)算機(jī)視覺和機(jī)器學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)，為學(xué)習(xí)手寫數(shù)字識(shí)別打下基礎(chǔ)。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解手寫數(shù)字識(shí)別的原理，包括圖像處理、特征提取和模式識(shí)別等。

-舉例說明：通過展示手寫數(shù)字識(shí)別的實(shí)際案例，幫助學(xué)生理解手寫數(shù)字識(shí)別的應(yīng)用場景。

-互動(dòng)探究：引導(dǎo)學(xué)生通過小組討論，探討手寫數(shù)字識(shí)別中的關(guān)鍵技術(shù)，如卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：讓學(xué)生使用人工智能編程軟件，嘗試實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的手寫數(shù)字識(shí)別程序。

-教師指導(dǎo)：在學(xué)生實(shí)踐過程中，及時(shí)給予指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決編程中的問題。

4.課堂總結(jié)（約10分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課學(xué)到的手寫數(shù)字識(shí)別的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)，強(qiáng)調(diào)人工智能在手寫數(shù)字識(shí)別中的應(yīng)用價(jià)值。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置作業(yè)：讓學(xué)生進(jìn)一步研究手寫數(shù)字識(shí)別的算法，嘗試改進(jìn)識(shí)別效果，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

具體教學(xué)過程安排如下：

1.導(dǎo)入

-展示手寫數(shù)字識(shí)別的應(yīng)用案例，如手機(jī)輸入法的數(shù)字識(shí)別功能。

-提問學(xué)生是否了解手寫數(shù)字識(shí)別的原理，引發(fā)學(xué)生興趣。

2.新課呈現(xiàn)

-講解手寫數(shù)字識(shí)別的原理，包括圖像預(yù)處理、特征提取和分類識(shí)別等步驟。

-通過具體例子，展示手寫數(shù)字識(shí)別在實(shí)際應(yīng)用中的重要作用。

3.鞏固練習(xí)

-學(xué)生分組，使用編程軟件實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單的手寫數(shù)字識(shí)別程序。

-教師巡回指導(dǎo)，解答學(xué)生在編程過程中遇到的問題。

4.課堂總結(jié)

-回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)手寫數(shù)字識(shí)別在人工智能領(lǐng)域的重要性。

-提醒學(xué)生繼續(xù)深入學(xué)習(xí)，為將來的創(chuàng)新發(fā)展打下基礎(chǔ)。

5.作業(yè)布置

-布置學(xué)生研究手寫數(shù)字識(shí)別算法的改進(jìn)方案，并撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

-鼓勵(lì)學(xué)生分享實(shí)驗(yàn)成果，促進(jìn)交流與合作。學(xué)生學(xué)習(xí)效果學(xué)生學(xué)習(xí)效果主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1.理解手寫數(shù)字識(shí)別的基本原理：學(xué)生能夠清晰地理解手寫數(shù)字識(shí)別技術(shù)的核心環(huán)節(jié)，包括圖像的預(yù)處理、特征提取、模式分類等步驟，并能將這些原理與實(shí)際應(yīng)用聯(lián)系起來。

2.掌握相關(guān)算法和模型：學(xué)生能夠掌握手寫數(shù)字識(shí)別中常用的機(jī)器學(xué)習(xí)算法，如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等，并能夠運(yùn)用這些算法實(shí)現(xiàn)簡單的手寫數(shù)字識(shí)別程序。

3.提升計(jì)算思維能力：通過動(dòng)手實(shí)踐，學(xué)生的計(jì)算思維能力得到鍛煉，能夠運(yùn)用邏輯思維解決實(shí)際問題，對(duì)算法的優(yōu)化和改進(jìn)有了更深入的認(rèn)識(shí)。

4.增強(qiáng)信息意識(shí)：學(xué)生能夠意識(shí)到信息技術(shù)在生活中的重要性，對(duì)人工智能的應(yīng)用有了更加全面的認(rèn)識(shí)，提高了信息技術(shù)的應(yīng)用能力。

5.培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力：在小組討論和項(xiàng)目實(shí)踐中，學(xué)生不僅學(xué)會(huì)了合作，還在嘗試不同的解決方案中培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)，為未來的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6.提升實(shí)際操作能力：通過編程實(shí)踐，學(xué)生能夠熟練地使用相關(guān)的編程工具和軟件，提高了自己的實(shí)際操作能力，為后續(xù)深入學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

7.增進(jìn)學(xué)術(shù)研究能力：學(xué)生在完成作業(yè)和項(xiàng)目的過程中，需要查閱相關(guān)資料，分析數(shù)據(jù)，撰寫報(bào)告，這些活動(dòng)有效地提升了學(xué)生的學(xué)術(shù)研究能力。

8.形成正確的科技倫理觀念：在學(xué)習(xí)手寫數(shù)字識(shí)別技術(shù)的同時(shí)，學(xué)生也能夠理解到科技發(fā)展帶來的倫理問題，形成了正確的科技倫理觀念。板書設(shè)計(jì)①手寫數(shù)字識(shí)別原理

-圖像預(yù)處理

-特征提取

-模式分類

②關(guān)鍵技術(shù)

-卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）

-激活函數(shù)

-損失函數(shù)

③人工智能應(yīng)用

-手寫數(shù)字識(shí)別在生活中的應(yīng)用

-人工智能的發(fā)展趨勢(shì)與挑戰(zhàn)教學(xué)反思與總結(jié)在教學(xué)《了解手寫數(shù)字識(shí)別——體驗(yàn)人工智能》這一節(jié)課的過程中，我深刻體會(huì)到了教學(xué)設(shè)計(jì)的巧妙與實(shí)施過程中的挑戰(zhàn)。以下是我對(duì)本次教學(xué)的一些反思與總結(jié)。

教學(xué)反思：

在設(shè)計(jì)課程時(shí)，我注重了理論與實(shí)踐的結(jié)合，通過案例分析和動(dòng)手實(shí)踐，讓學(xué)生能夠直觀地理解手寫數(shù)字識(shí)別的原理。然而，在實(shí)際教學(xué)過程中，我發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生在理論基礎(chǔ)方面仍然存在不足，這讓我意識(shí)到在理論講解部分，我需要更加深入淺出，確保每個(gè)學(xué)生都能夠跟上教學(xué)進(jìn)度。

在教學(xué)方法上，我嘗試采用了小組討論的方式，以促進(jìn)學(xué)生之間的交流與合作。但我也發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生參與度不高，這可能是因?yàn)樗麄儗?duì)新知識(shí)的不適應(yīng)或者是對(duì)小組合作的不熟悉。因此，我需要在今后的教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的引導(dǎo)，提高他們的參與度。

在教學(xué)管理方面，我意識(shí)到課堂紀(jì)律的維護(hù)是教學(xué)順利進(jìn)行的關(guān)鍵。盡管我已經(jīng)制定了明確的課堂規(guī)則，但在實(shí)施過程中，仍有個(gè)別學(xué)生難以遵守。我需要進(jìn)一步思考如何更好地管理課堂，確保每個(gè)學(xué)生都能在有序的環(huán)境中學(xué)習(xí)。

教學(xué)總結(jié)：

本節(jié)課的教學(xué)效果總體上是積極的。學(xué)生通過學(xué)習(xí)，不僅掌握了手寫數(shù)字識(shí)別的基本原理，還對(duì)人工智能有了更深入的了解。他們?cè)趧?dòng)手實(shí)踐環(huán)節(jié)表現(xiàn)出較高的興趣，這表明他們能夠?qū)⒗碚撝R(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合。

在知識(shí)方面，學(xué)生能夠復(fù)述手寫數(shù)字識(shí)別的步驟，理解卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)。在技能方面，學(xué)生通過編程實(shí)踐，提高了自己的編程能力和問題解決能力。在情感態(tài)度方面，學(xué)生對(duì)人工智能的認(rèn)同感和興趣有了顯著提升。

盡管如此，我也發(fā)現(xiàn)了一些不足之處。例如，部分學(xué)生在理解復(fù)雜概念時(shí)仍感到困難，這提示我在今后的教學(xué)中需要更加關(guān)注