人工智能教学设计

人工智能 一、 教材分析：本节是广东教育出版社《信息技术》 （必修 1） 《数据与计算》第 6 章第 1 节“认识人工智能“的内容。要 求能够通过感知智能信息系统，了解智能信息处理的巨大进 步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用。 二、 学情分析：人工智能已经走入人们的现实生活，平时生活 中学生们会有一些简单接触，但也仅限于听过见过，大多数 学生对于信息智能处理工具的使用还是比较少。要创建学以 致用的教学情境，在实践活动中近距离感受人工智能，形成 对人工智能的学习兴趣。 三、 设计意图：本节课由视频导入，通过文字输入引出模式识 别，并通过图像识别加深理解，理解其基本工作原理，通过 体验与图灵机器人对话了解自然语言理解，通过与一般信息 处理工具的对比，了解人工智能的应用价值，达成学科核心 素养的渗透。 学科核心素养渗透： 信息意识： 通过文字输入、 图片识别、 自然语言理解等问题， 培养学生自觉，主动地根据需要灵活运用智能工具获取与处 理信息的能力。 计算思维：通过理解和构建模式识别的工作过程，培养学生 的计算思维。 数字化学习与创新：通过网络化的教学资源平台获取资源进 行学习，并能够与他人进行交流协作和思想碰撞，培养学生 数字化学习习惯和创新能力。 信息社会责任：通过对人工智能技术价值的思考，引导学生 积极、客观看待人工智能，培养学生的信息社会责任。 四、 教学目标： 知识与技能： 1、通过实际操作,感知智能工具处理信息的基本工作原理。 2、认识人工智能在信息社会的重要作用。 过程与方法： 1、掌握几种智能信息处理工具的使用方法。 2、合理运用人工智能技术和工具解决问题。 情感态度与价值观： 1、感受人工智能给生活带来的巨大变化，能客观评价人工智能 的应用价值，形成对人工智能的学习兴趣。 2、关注国家科技发展，增强民族自豪感与社会责任感。 五、 教学重难点： 重点：通过实践操作,让学生体验智能工具的工作过程、工作原 理和实际应用价值， 能够根据需要灵活应用智能工具处理信息。 难点：理解信息智能处理工具的工作原理。 六、 教学准备： 多媒体教室 讯飞输入法 虹软人脸识别 SDK 等 七、 教学过程： 教学 环节 教师活动 学生活动 设计意图 新 课 导 入 播放视频“千年大计 雄 安新区” ， 思考雄安新区 的建设，引用了什么技 术？什么是人工智能？ 引出人工智能的概念。 观看视频感受人工 智能给社会带来的 巨大变化。 增强学生对 国家发展的 自豪感，吸引 学生注意，引 起学习兴趣。 讲 授 新 课 项目 1：文字输入 案例：小红在农业银行 前台上班，为客户办理 业务，有个叫做“马騳 （dú）骉(biāo)”的 客户要开一个银行账 户，她需要用电脑录入 名字账户信息，但是她 只会拼音输入法，并且 不知道“騳骉”的拼音， 这下小红要如何录入？ [任务 1]分组完成文字 输入任务。 观看案例并思考， 分 组完成任务中的一 项并回答问题： 项目学习 1： (1)手写输入法输入 （2）讯飞语音输入 法输入 （3）通过 http://ocr.wdku.n et/网站将图片上的 通过案例，引 发学生思考， 引入任务 1， 体验模式识 及其便利，在 活动中锻炼 信息意识和 计算思维。 讲授： [模式识别]： 手写输入、 OCR 识别和语音输入采 用的都是模式识别技 术，模式识别是利用计 算机对物体、图像、语 言等进行自动识别的技 术。 [工作流程]文字录入- 文字预处理-文字识别- 特征匹配-显示汉字 [思考]虽然在活动中识 别率还不足 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,想一想生活 中有哪些地方应用了模 式识别？ 文字识别成可以编 辑的文字 问题： （1）总共识别 出多少汉字？手写 输入法中书写不规 范 的 汉 字 能 否 识 别？语音输入法中 非 普 通 话 能 否 识 别？识别的正确率 与什么有关？ （2）工作过程是什 么？ 理解模式识别的概 念和工作过程， 思考 生活中的模式识别 应用。 感受人工智能 的广泛应用。 项目 2：图像识别 情景： 准备几盆植物 （多 肉） ，让学生说出植物的 体验图像识别， 理解 图像识别的工作原 理。 通过体验图 像识别，加深 对模式识别 名称，学生能够说出类 别但说出具体的名称尚 有难度。通过百度识图 识别名称。 讲解演示： [讲解]人脸识别的工作 原理 （人脸检测-人脸对 齐-提取人脸特征向量- 人脸匹配） ； [演示]虹软人脸识别 SDK 体会人脸识别系统。 [提问]归纳模式识别的 工作原理。 归纳模式识别的工 作原理。 工作原理的 理解。 提 升 拓 展 [过渡]模式识别只是人 工智能的研究领域之 一，人工智能还有许多 其他方面的研究，比如 自然语言理解。 项目 3：与机器人对话 [思考]（1）你觉得机器 人聪明吗？为什么？ （2）在人机聊天中,有 通过与图灵机器人 聊天来理解自然语 言理解。 项目 2：通过网址 http://biz.turing 与图灵 机器人对话。 （1）讲个笑话 （2） 计算 32 的平方 通过智能处 理工具和一 般处理工具 的对比加深 人工智能理 解。 没有出现答非所问的现 象?你对机器人的回答 满意吗?（3）你觉得与 语音录入相同吗? 讲授：[概念]自然语言 理解主要是研究如何使 用计算机能够理解和生 成自然语言的技术。它 的的过程可以分为三个 层次:词法分析、 句法分 析和语义分析。 [原理]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,生成一段文字,给出 回答。 拓展探究：智能处理工 具和一般处理工具的区 别。 （3）今天天气怎么 样…… 项目 3：拓展探究 从处理问题的方法、 过程和结果三个方 面来探究智能处理 工具和一般处理工 具的区别。 总 结 学生总结教师补充 思考：人工智能越来越 智能越来越发达，甚至 比人类还厉害，你觉得 人工智能到底是对人类 有利呢？还是会威胁到 人类呢？ 总结： 绘制知识框架 图 总结回顾加 深印象,通过 对未来人工 智能的思考 引导学生积 极、客观看待 人工智能，培 养学生的信 息社会责任。