教学设计方案

题目

4.2 用智能工具处理信息

年级学科

高一

课型

信息技术与学科整合课

授课教师

陈惠兰

工作单位

河源东江中学

教学目标

知识与技能：（1）了解信息智能处理的方式（2）知道智能信息处理工具的基本工作过程（3）了解其实际应用价值。

过程与方法：（1）尝试使用信息智能处理工具“逍遥笔”输入文字体验模式识别技术；（2）使用翻译软件进行英汉互译和访问自然语言处理网站，与机器人对话，了解自然语言理解技术。

情感态度与价值观：感受信息智能处理的魅力，能客观评价信息智能处理给学习和生活带来的变化，激发起学习探索人工智能知识的热情和愿望，为学生今后选修“人工智能”打下基础。

教学重难点

关键

信息智能处理的实际应用价值

教学方法

任务驱动

运用的

信息技术工具

硬件：计算机，扫描仪，手写板

软件：操作系统，手写板软件，翻译软件，网页聊天机器人

教学设计思路

本课内容选自信息技术必修模块4.2信息的加工与表达，通过部分智能信息处理工具软件的使用，体验其工作过程，了解其实际应用价值。本节的作用和地位：沿着技术发展趋势，信息技术自然会涉及到信息智能处理，这是前沿技术在日常应用中的体现。高中学生有必要也有兴趣追求和学习前沿技术。本节内容只是要求学生在使用信息智能处理信息的过程中，对信息智能处理工具进行初步体验，并形成感性认识。教学中还是以注重“启蒙，兴趣培养”为主。

教学过程

教学阶段及时间安排

教师活动

学生活动

设计意图及资源准备

引入，介绍Artificial Intelligence人工智能的定义

5min

上节课我们学习了编程解决问题，我发现有些同学很爱玩游戏，我看着觉得危险，因为感觉都快要到被游戏玩的地步了，还是希望同学们是玩游戏的人，而不是游戏玩的人。对游戏感兴趣的同学可以学习游戏编程，是很好玩的一个编程方向，也是相当有前途和钱途的。我们这节课学习比较复杂的人工智能。

1、介绍Artificial Intelligence人工智能的定义

同学们有没有看过人工智能这部电影？这部片的小主角就是一个人工智能的机器人，非常感人，建议有机会可以看看。那么人工智能是什么？

听，讨论

承前启后，PPT

案例分析：

10min

同学们是不是觉得很复杂？好像离我们很遥远一样。其实人工智能在我们现代生活中是很平常的，比如多啦A梦，变形金刚……

我们看几个案例：

案例1：

王主任走进了办公室，一眼看到宇飞正在看报纸，二话不说拿过了宇飞的报纸，把一本书放到了宇飞面前。“把第二章和第三章的内容打出来，准备作为公司职工培训教材”。向来不紧不慢的宇飞，这次可真急了，虽然只有两章的内容，但是文字量足有70多页，怎么办？

解决办法提示：p84活动2

案例2：

2003年8月1日，卡塔尔半岛电视台再次播放了据称是伊拉克前总统萨达姆的讲话录音。萨达姆在讲话中号召伊拉克人民“利用各种方式”赶走美英占领军。美国中央情报局官员随后发表声明称，中情局专家在对这盘录音带进行对比分析后，认为录音带上的声音“十有八九出自萨达姆本人”。

“语音识别”

人机大战

     2003年2月7日，国际象棋特级大师卡斯帕罗夫与电脑软件棋手“小深”惊心动魄的“人机大战”在纽约降下帷幕。在总共六局比赛中，双方各一胜一负，另有四局打成平手，同积３分，不分伯仲。
    1997年，卡斯帕罗夫曾败给IBM公司超级计算机“深蓝”，引起全球轰动，在那场交锋中，卡斯帕罗夫下得非常保守。但网上实况评棋人士认为，此次与“小深”对阵，卡斯帕罗夫“使出了标志性的攻击棋路”。
    39岁的卡斯帕罗夫在赛后表示，能够与“小深”最终战平他感到“相当满意”。这位俄罗斯人透露，最后一场决胜局比赛，曾令他回想起1997年大战“深蓝”时的危险场面。当时，卡斯帕罗夫正是在关键的最后一场比赛中败北，最终在总比分上输给了“深蓝”。
    卡斯帕罗夫说，这次他的惟一目标就是保证“不要输”。他声称，虽然“小深”比“深蓝”更强大，但自己在比赛中从来没有真正落于下风。“我只输了一场，而且那还是因为一个非常非常可怕的错误，”卡斯帕罗夫说，“但这并不意味着机器打败了我”。
    输给“深蓝”后，卡斯帕罗夫一直不服，找出种种理由为自己辩护。分析人士指出，这次卡斯帕罗夫虽未能报一箭之仇，但平局多少也算为他挽回了一点面子。卡斯帕罗夫与“小深”的比赛是首项得到国际象棋联合会授权的“人机大战”。此次没有分出最后胜负，也使人与电脑棋手究竟谁更厉害的争论暂时不能得出最后结论。

听，讨论，查阅课本

从科学到生活，让同学们对人工智能产生熟悉感。扫描仪

探究活动：15min

任务一：

新建一个记事本，在输入法中选择“逍遥笔”，利用鼠标书写十个汉字。　　

思考：

你输入哪十个汉字？计算机总共识别出多少个汉字？识别率为多少？

怎样书写汉字可以提高识别率？

什么是导致识别率不高的原因？

原理：智能手写输入所采用的是模式识别技术。模式识别是利用计算机对物体、图像、语音、字符等进行自动识别的技术。

智能手写输入汉字的工作流程 ：用鼠标输入汉字——信息读入——预处理——笔画识别——特征匹配——显示汉字

应用价值总结：智能手写输入汉字的识别率虽然还不足100%，但它在现实生活中已具备了使用价值，广泛应用于各个领域，特别对于手疾人士，语音输入使汉字录入对于他们来说，不再是可望而不可及的事情。

情感态度总结：对待任何一件人工智能产品，我们应该一分为二地看待问题，既要看到其自身存在的不足的一面，也要正视它的实际应用价值的一面，不能因为其不足而抹杀掉其全部价值。

任务二：
       你尝试过与机器人进行对话吗？你觉得机器人可以做到跟人一样理解我们所讲的话并与我们交谈吗？下面就让我们一起来尝试一下人机对话的神奇魅力。

访问网站

http://www.alicebot.org/join.html

http://www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html

思考：

对话案例：

Alice : Hello. I am ELIZA. How can I help you?

You: I want some food.

Alice : Why do you want some food?

You: I am very hungry.

Alice : How long have you been very hungry?

You: A long time.

Alice : Please go on.

........

机器人对于你的所有提问是否都能正确地给出回答？请举例说明。

你觉得你的机器人朋友聪明吗？是否像你想像中的一样？你满意它今天的表现吗？

原理：人机对话是比较复杂的系统包含语言理解，思考和语言生成三个部分。主要采用的是：“自然语言理解”技术。自然语言理解主要是研究如何使计算机能够理解和生成自然语言技术。

流程：自然语言理解的过程可以分为三个层次：词法分析、句法分析和语义分析。 当我们输入一段话，机器人首先要理解这段话的意思，然后根据并利用它所具有的知识，生成一段话，给出回答。

不足之处：由于技术上的问题，人机对话的过程可以导致对信息处理结果可能是正确的，也可能是不正确的。

任务3：

翻译系统：金山词霸、有道……

属于人工智能的哪个研究领域？ 自然语言理解

机器翻译流程：输入待翻译的源语言文本——确定对应单词——确定语法结构——翻译——输出翻译后的目标语言文本

完成指定任务，学习原理。

实践中学习。

手写板，网页机器人，翻译软件。

小结10min

我们这节课学习了简单的信息智能处理，包括了“模式识别”技术 ——“智能手写输入汉字” 和“自然语言理解”技术 ——“人机对话”、“ 翻译系统”。       “模式识别”和“自然语言理解”是人工智能技术的两大应用领域，除此之外，人工智能技术还广泛应用于专家系统、机器证明、智能代理、人工神经网络和自动程序设计。

接下来的时间，同学们使用逍遥笔输入法体验模式识别技术；访问自然语言处理网站，与机器人对话，思考自然语言理解技术的利弊；学会使用一个翻译系统。

听，梳理思路。接下来的时间，同学们使用逍遥笔输入法体验模式识别技术；访问自然语言处理网站，与机器人对话，思考自然语言理解技术的利弊；学会使用一个翻译系统。

进一步熟悉智能工具。

输入法，网页机器人，翻译软件。

板书设计

“模式识别”技术   ——“智能手写输入汉字”

“自然语言理解”技术 ——“人机对话”、“ 翻译系统”