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)計學(xué)情分析教材分析課后反思

教學(xué)設(shè)計一、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是讓計算機更加自主地加工、減少人的參與、進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算機技術(shù)的發(fā)展方向，有許多成果已經(jīng)進入我們的生活、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“機器人”等具有人類智慧的機器充滿了好奇，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)的認識。三、教學(xué)目標分析1、知識與技能：了解人工智能的概念與基本特點；知道人工智能技術(shù)隨著計算機軟、硬件技術(shù)的進步和應(yīng)用需求而發(fā)展的事實和客觀規(guī)律；了解人工智能的實際應(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，體驗其基本工作過程；通過完成任務(wù)，體驗人工智能的獨特魅力；形成對人工智能技術(shù)的感性認識。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1、重點：體驗智能信息處理工具的獨特魅力，了解其實際應(yīng)用價值。2、難點：如何讓學(xué)生客觀認識人工智能技術(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、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，對其中的機理不甚了解，認為離自己太遙遠。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)用實例，帶領(lǐng)學(xué)生去認識已經(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，進行自主探究，提高學(xué)生解決實際問題的能力。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、體驗學(xué)習(xí)法讓學(xué)生親身實踐，去體驗智能軟件在應(yīng)用中的優(yōu)勢和不足，從而系統(tǒng)、科學(xué)的認識和了解人工智能。5、自我歸納法自己思考實踐策略，分析實踐結(jié)果，歸納有關(guān)知識，從而達到有效學(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.人機大戰(zhàn)中更深的藍為什么能戰(zhàn)勝國際象棋大師？3.計算機真的有人的智能嗎？計算機的智能是人賦予的，不具備像人一樣的思維能力。依靠的是程序設(shè)計實現(xiàn)的搜索技術(shù)和計算機高速計算優(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。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算機或者手機中，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？可以使用機器翻譯。實踐體驗：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。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。這也證明了這點。設(shè)疑：請看圖片上顯示的是什么？工業(yè)機器人5、智能機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米水下機器人，能在深水中錄像、進行海底地勢勘查等等，曾兩次在太平洋圓滿滿城了各項海底調(diào)查任務(wù)。很多省市每年都舉行中學(xué)生智能機器人大賽，足球比賽，滅火比賽等，深受同學(xué)們的喜歡。向?qū)W生實物展示滅火機器人各個部件，激發(fā)學(xué)生興趣。6、設(shè)疑：計算機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大戰(zhàn)，大家知道嗎？主角是人工智能計算機阿爾法狗。前面提到到的深藍一樣，都屬于計算機博弈。其實在很多休閑游戲中都有計算機博弈的應(yīng)用。讓我們放松一下，體驗與計算機對戰(zhàn)，看看誰厲害？實踐體驗：與計算機對弈，記錄對戰(zhàn)局數(shù)和勝負結(jié)果，想想計算機優(yōu)勢和人的優(yōu)勢分別是什么？7、智能機器人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)系的擔憂。這正是學(xué)界對人工智能的擔憂之處。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。你是怎么認為的？設(shè)疑：我們應(yīng)該怎么做？需要我們辯證地認識，負責任，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)生認知規(guī)律，緊緊圍繞教學(xué)目標，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，要能在以后的教學(xué)注重進行分層次教學(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“機器人”等具有人類智慧的機器充滿了好奇，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，認真聽講，本節(jié)課設(shè)計當堂測驗題目5道，根據(jù)收集到45份學(xué)生導(dǎo)學(xué)案當堂練習(xí)得出評測結(jié)果。學(xué)生當堂評測結(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是讓計算機更加自主地加工、減少人的參與、進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算機技術(shù)的發(fā)展方向，有許多成果已經(jīng)進入我們的生活、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識。通過學(xué)習(xí)，使學(xué)生體驗人工智能的獨特魅力，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．機器翻譯 C．計算機博弈 D.智能機器人2、家用掃地機器人具有自動避障、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.人工智能已遠遠超過了人的智能D.人工智能近幾年突飛猛進，較之前有了很大的進步二、判斷題1、1997年“更深的藍”之所以能戰(zhàn)勝國際象棋大師卡斯帕羅夫，是因為它具備了人一樣的思維，它比卡斯帕羅夫聰明。（錯誤）公安機關(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.使用機器翻譯軟件進行英漢文檔翻譯B.利用自然語言網(wǎng)站，進行語言對話C.使用office助手進行Excel數(shù)據(jù)分析和計算D.使用打印機打印文本文件2、OCR(光學(xué)字符識別)軟件可以實現(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.計算機博弈 C.OCR字符識別 D.機器翻譯4、要想將報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)碼相機尚書OCRExcel D.數(shù)碼相機金山快譯記事本5．現(xiàn)在智能機器人是一個比較熱門的話題，智能機器人利用的技術(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，學(xué)生有興趣時，注意力高度集中，思維異常活躍，求知欲異常強烈，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)生認知規(guī)律，緊緊圍繞教學(xué)目標，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，認真聽講，也有極個別學(xué)生上課時注意力不集中，95%