2023-2024學年滬科版（2019）高中信息技術必修一4.1《了解手寫數(shù)字識別-體驗人工智能》說課稿

2023-2024學年滬科版（2019）高中信息技術必修一4.1《了解手寫數(shù)字識別——體驗人工智能》說課稿課題：科目：班級：課時：計劃3課時教師：單位：一、教材分析《了解手寫數(shù)字識別——體驗人工智能》是2023-2024學年滬科版（2019）高中信息技術必修一第4章第1節(jié)的內容。本節(jié)課通過引導學生了解手寫數(shù)字識別技術，讓學生初步體驗人工智能的應用，培養(yǎng)學生對人工智能的興趣和認識。本節(jié)課與課本緊密關聯(lián)，旨在讓學生在實際操作中感受人工智能的魅力，提高學生的實踐能力和創(chuàng)新意識。二、核心素養(yǎng)目標分析本節(jié)課的核心素養(yǎng)目標主要包括信息意識、計算思維和創(chuàng)新意識。通過學習手寫數(shù)字識別技術，學生將增強對信息技術在日常生活中的應用意識，提高對信息技術的敏感度和利用能力。在分析手寫數(shù)字識別過程中，學生將培養(yǎng)邏輯思維和問題解決能力，發(fā)展計算思維。同時，通過動手實踐和探究，激發(fā)學生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)其獨立思考和團隊協(xié)作的能力。三、學習者分析1.學生已經(jīng)掌握了哪些相關知識：

學生在之前的學習中已經(jīng)接觸過基礎的計算機操作和簡單的編程概念，對信息技術的應用有了一定的了解。此外，他們可能已經(jīng)通過日常生活或之前的課程對人工智能有了初步的認識。

2.學生的學習興趣、能力和學習風格：

學生對人工智能充滿好奇，對手寫數(shù)字識別等實際應用有較高的興趣。他們在邏輯思維和動手操作方面具備一定能力，喜歡通過實踐來學習新知識。學生的學習風格多樣，既有偏好獨立探索的，也有喜歡合作學習的。

3.學生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

學生在理解手寫數(shù)字識別的算法原理時可能會感到困難，對于復雜的編程邏輯可能不易掌握。此外，實際操作中可能會遇到軟件或硬件操作不熟練的問題，需要教師提供適當?shù)闹笇Ш蛶椭?。四、教學資源-軟件資源：手寫數(shù)字識別軟件、編程環(huán)境（如Python）

-硬件資源：計算機、投影儀、白板

-課程平臺：校園網(wǎng)絡教學平臺

-信息化資源：教學PPT、教學視頻、在線教程

-教學手段：案例演示、小組討論、編程實踐五、教學過程1.導入（約5分鐘）：

-激發(fā)興趣：通過展示手寫數(shù)字識別的實際應用場景，如在線考試中的手寫答案識別，引發(fā)學生對人工智能技術的興趣。

-回顧舊知：回顧之前學習的計算機基礎知識，如計算機如何處理數(shù)據(jù)，為引入手寫數(shù)字識別技術做鋪墊。

2.新課呈現(xiàn)（約20分鐘）：

-講解新知：詳細介紹手寫數(shù)字識別的原理，包括圖像處理、特征提取和模式識別等關鍵技術。

-舉例說明：通過展示手寫數(shù)字識別軟件的工作流程，幫助學生理解理論知識在實際中的應用。

-互動探究：分組討論手寫數(shù)字識別中可能遇到的問題，如識別率、錯誤處理等，并探討解決方案。

3.鞏固練習（約15分鐘）：

-學生活動：學生在計算機上使用編程環(huán)境，嘗試編寫簡單的手寫數(shù)字識別程序。

-教師指導：在學生實踐過程中，教師巡回指導，幫助學生解決編程中遇到的問題。

4.課堂總結（約5分鐘）：

-對本節(jié)課的主要內容進行總結，強調手寫數(shù)字識別在人工智能領域的重要性，并簡要回顧學生的學習過程。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）：

-布置課后作業(yè)，要求學生進一步研究手寫數(shù)字識別的算法，并嘗試優(yōu)化自己的程序以提高識別準確率。

-鼓勵學生探索手寫數(shù)字識別在其他領域的應用，如手寫筆記整理、手寫簽名驗證等。六、教學資源拓展1.拓展資源：

-人工智能發(fā)展歷程資料：提供關于人工智能發(fā)展的重要歷史事件和里程碑，幫助學生了解人工智能的發(fā)展脈絡。

-手寫數(shù)字識別相關論文：介紹一些關于手寫數(shù)字識別技術的研究論文，讓學生了解該領域的最新研究成果。

-編程實踐案例：收集一些手寫數(shù)字識別的實際編程案例，包括源代碼和運行效果，供學生參考和模仿。

-人工智能在生活中的應用案例：展示人工智能在醫(yī)療、教育、金融等行業(yè)的實際應用，拓寬學生的視野。

2.拓展建議：

-鼓勵學生自主查閱人工智能相關的歷史資料，加深對人工智能發(fā)展背景的了解。

-指導學生閱讀手寫數(shù)字識別相關論文，培養(yǎng)他們的學術閱讀能力和對科研的興趣。

-提供編程實踐案例，讓學生通過模仿和實踐，提高編程能力和解決問題的能力。

-建議學生關注人工智能在生活中的應用，通過實際案例了解人工智能如何影響社會和生活。

-鼓勵學生參加相關的線上課程或工作坊，如機器學習、深度學習等，以提升他們的專業(yè)技能。

-推薦學生參與學校的科研項目或競賽，如機器人競賽、編程挑戰(zhàn)等，以實踐所學知識。

-提議學生組建學習小組，共同探討手寫數(shù)字識別技術的改進和創(chuàng)新，培養(yǎng)團隊合作精神。

-激勵學生定期分享學習心得和成果，通過交流互動，共同進步。七、內容邏輯關系①手寫數(shù)字識別原理

-重點知識點：圖像預處理、特征提取、模式分類

-重點詞：像素、灰度、二值化、特征向量、神經(jīng)網(wǎng)絡

②手寫數(shù)字識別技術

-重點知識點：手寫數(shù)字識別的算法、訓練集和測試集、模型評估

-重點詞：SVM、決策樹、隨機森林、準確率、召回率

③編程實踐

-重點知識點：編程環(huán)境的搭建、基本編程語法、算法實現(xiàn)

-重點詞：Python、庫函數(shù)、異常處理、循環(huán)結構、條件語句八、反思改進措施（一）教學特色創(chuàng)新

1.結合實際案例進行教學，提高學生的學習興趣和實際應用能力。

2.引入小組合作學習模式，鼓勵學生之間的交流和討論，促進團隊協(xié)作能力的培養(yǎng)。

3.設計互動環(huán)節(jié)，讓學生在課堂上動手實踐，增強學習的互動性和趣味性。

（二）存在主要問題

1.教學過程中，對于算法原理的講解可能過于抽象，學生理解起來有難度。

2.課堂互動不足，部分學生可能因為害羞或缺乏自信而不愿參與討論。

3.作業(yè)布置較為統(tǒng)一，未能充分考慮學生的個性化學習需求和實際操作能力。

（三）改進措施

1.針對算法原理講解的難度，我將在教學中引入更多直觀的圖示和動畫，幫助學生形象地理解復雜概念。

2.為了提高課堂互動，我計劃設置更多的小組討論環(huán)節(jié)，并鼓勵每個學生都參與到