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《第五课 语音识别与翻译》
粤教版 信息技术
九年级
内容总览
目录
05
语音识别的应用
07
课堂总结
拓展延伸
06
语音识别系统及其原理
04
语音识别与翻译
03
教学目标
01
新知导入
02
板书设计
08
素养目标
1、信息意识：理解语音识别和翻译技术的基本原理，并了解其在实际生活中的应用和影响。
2、计算思维：理解语音处理背后的算法原理，并能运用这些原理进行简单的编程和调试。
3、数字化学习与创新：能够结合图像、声音和文字等多种方式，创造性地表达和交流信息。
4、信息社会责任：明白语音识别和翻译技术对于跨文化交流的重要性，并且尊重和包容不同语言和文化的差异。
新知导入
学习目标：
1、知道语音识别的概念。
2、了解语音识别系统及其原理。
3、了解语音识别的应用领域。
知道文字识别的概念
了解文字识别系统及其原理
了解文字识别的应用领域
新知导入
随着科技的发展，人类陆续发明和制造了各种机器来协助人类工作尽管生产力得到极大提高，但在这个阶段，人类仍然需要动手操作机器为了真正解放双手，科学家致力于研究怎样使机器更加智能化，变得能够听懂人类的语言，可以按照人类的指令工作，甚至可以与人对话。而语音识别与翻译技术，就是其中一项关键技术。
03、语音识别与翻译
新知讲解
语音识别是一门涵盖声学、语音学、语言学、信息理论、模式识别理论和神经生物学等的综合性学科。语音识别技术就是让机器通过识别和翻译把语音信号转变为相应的文本或指令的技术，并逐渐成为信息技术中人机交互的关键技术。
自主探究
如图5-1所示，利用语音识别软件，用语音输入的方法，输入诗人李白的《望庐山瀑布》:“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川。飞流直下三千尺，疑是银河落九天。”由此体验语音输入的便捷。也可以尝试转换所使用的语言(如普通话、粤语、英语等 )，输入不同的内容，探究语音识别的特点。
图5-1 语音识别输入文字
04、语音识别系统及其原理
新知讲解
1.声音的本质：声音是由物体振动产生，并通过介质(空气或固体、液体)传播的一种波，如图5-2所示。因此，对声音的识别就是对波信号的处理。
图5-2
新知讲解
2.语音识别系统：语音识别系统模型通常由声学模型和语言模型两部分组成，分别对应语音到音节概率的计算和音节到字概率的计算。
(1)声学特征。声学特征的提取与选择是语音识别的一个重要环节。声学特征的提取既是信息大幅度压缩的过程，也是信号分析和划分的过程。
新知讲解
(2)语言模型：语言模型主要分为规则模型和统计模型两种。其中，统计模型是用概率统计的方法来揭示语言单位的内在统计规律。
(3) 系统实现：语音识别系统的实现，建立在大量数据训练的基础上，使系统生成能准确地定义语音片段的识别基元。系统所需的训练数据规模与模型复杂程度有关。
新知讲解
(4)稳健性与自适应：语音识别系统的性能受许多因素的影响，包括不同的说话个体、说话方式、环境噪声、传输信道等。要提高系统稳健性，就要提高系统克服这些因素影响的能力，使系统在不同的应用环境、不同条件下保持性能稳定。自适应的目的是根据不同的影响来源，自动地、有针对性地对系统进行调整，并在运作过程中逐步提高性能。
05、语音识别的应用
新知讲解
语音识别能把语言转换成计算机可以处理和传播的数据，使计算机做出人们所期望的反应。
1.语音与文字转换语音转换成文字的功能除了使人们日常交流、听写数据录入更加便捷，还能帮助人们快速准确地记录发生的事情，如法院庭审的发言笔录，访谈、报告和会议的即时字幕，手术情况记录等。
新知讲解
新知讲解
2.机器控制
语音识别技术能使机器直接识别语言的内容和语义，并给予相应的反馈，实现相应的功能，如自动导航、设备操控、文档检索等。某品牌的智能音箱内置了语音助手，如图5-3所示。用户的所有操作都可通过语音控制完成。它内置Wi-Fi和蓝牙模块，能和计算机、手机等电子设备互联。用户唤醒它后，就可以向它询问天气，让它播放音乐，或进行闹钟设置等操作。
新知讲解
图5-3 内置语音助手的智能音响
新知讲解
3.信息挖掘
语音识别技术还能帮助我们进行信息挖掘，如通过智能语音识别技术，对客服的交谈内容进行全方位分析，记录通话双方的语速、情绪和交谈内容，从而快速发现问题，提升企业客服质量，提升客户满意度。此外，语音识别技术能有效检测音频中和视频中的不良信息与敏感词，与传统人工审核方式相比，其成本更低、效率更高。
新知讲解
自主探究
如图5-4所示，利用语音翻译软件，用普通话说:“早上好，欢迎来到广州。”观察中英文翻译的准确性，体验语音翻译的便捷。
图5-4 语音翻译
小组讨论
结合语音识别的体验过程，填写表5-1。
序号 讨论内容 讨论结果
1 语音识别是什么
2 语音识别系统及其原理是什么
3 语音识别的应用领域有哪些
语音识别是一种通过计算机程序将口头语言转换为文本或命令的技术。
语音识别系统是一种软件或硬件系统，能够将口头语言转换为文本形式的技术。其原理涉及多个步骤，主要包括声学信号处理、特征提取、模式匹配和语言模型等方面。
智能助手和虚拟个人助理、电话客服、语音输入。
新知讲解
语言是用来表达意思和交流思想的工具，是人类社会最基本的信息载体，也是人类区别于其他动物的本质特征之一。由于地理位置、生活环境、风俗习惯等诸多因素影响，世界各地形成了不同的语言。为促进人类之间的交流与合作，需要进行语言之间的翻译。拥有一种自动翻译不同语言的工具，成为人类共同的梦想。人工智能的诞生、发展和应用为自动翻译机(图5-5)的研发和制造带来突破，使人类的这个梦想得以实现。
知识拓展-自助翻译机
图 5-5 自助翻译机
我们可以在网上搜索几款广泛使用的自动翻译机的工具或软件，了解自动翻译机所应用的领域及场景。
反思评价
学而不思则罔，思而不学则殆。对自己在本课中的学习进行评价，对照表5-2，在相应的O里画“ √”，在“其他收获”栏里留言。
序号 学习内容 能否掌握
1 知道语音识别的概念 能 √ 不能O
2 了解语音识别系统及其原理 能 √ 不能 O
3 了解语音识别的应用领域 能 √ 不能 O
其他收获：语音识别和翻译技术可以帮助学生更好地理解和学习外语，提供即时的语音翻译和发音指导。
06、知识拓展
知识拓展
1、什么是语音识别
知识拓展
2、语音识别是什么原理。
知识拓展
3、语音识别在生活中有哪些应用？
(1)教育领域：用于辅助学生学习、听写、语音评测等。
(2)汽车科技：用于车载系统中的语音控制功能，帮助驾驶员集中注意力并保持安全驾驶。
(3)残障人士辅助：通过语音识别技术，盲人或肢体残疾者可以更容易地使用计算机和移动设备进行交流和控制。
(4)语言翻译：帮助人们跨越语言障碍，促进跨文化交流。
知识拓展
4、语音识别的发展方向有哪些？
(1)多语种和跨语种识别：提高语音识别系统对不同语种的适应能力，尤其是能够实现跨语种识别，使得系统在多语种环境下更加普适。
(2)自然语言处理整合：结合语音识别与自然语言处理技术，使得系统能够更好地理解人类语言的含义和语境，从而实现更精准的语音命令理解和交互。
(3)上下文理解：提高语音识别系统对话语上下文的理解能力，使得系统能够更好地适应复杂对话场景，并实现更加智能的交互。
07、课堂总结
课堂总结
在这堂语音识别与翻译的课上，我们深入探讨了语音技术在当今社会中的重要性和应用，我们对语音识别和翻译的原理有了更清晰的认识，也对其在日常生活中的广泛应用有了更深入的了解。课堂上我们思考了未来语音技术的发展方向及其潜在影响。我们从中得到了很多启发，明白了语音识别与翻译技术将如何塑造我们未来的生活和工作。这堂课拓宽了我们对语音识别与翻译领域的视野，让我们意识到这一技术的巨大潜力和无限可能。通过这次学习，我们更加期待未来能够深入了解并参与这个充满活力和创新的领域。
板书设计
语音识别与翻译
一、语音识别与翻译
二、语音识别系统及其原理
三、语音识别的应用
课后作业
1、上网了解什么是语音识别
2、上网了解语音识别在生活中的应用
3、上网了解语音识别对生活的影响
谢谢
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信息技术 第五课 语音识别与翻译
课题 语音识别与翻译 单元 第一单元 学科 信息技术 年级 九年级
教材分析 该教材旨在培养学生的信息技术素养，包括信息获取、信息处理和信息应用等方面的知识和能力。内容涵盖了数据的介绍以及大数据相关算法的介绍等方面，教材注重实践操作，通过案例和实践项目来锻炼学生的实际操作能力。这有助于学生将所学的知识应用到实际情境中，并提升他们的问题解决能力，粤教版《信息技术》九年级教材内容全面，并结合实践操作和案例分析，旨在培养学生的信息技术素养和实际应用能力，为他们建立坚实的信息技术基础打下良好的基础。
教学目标 1、信息意识：理解语音识别和翻译技术的基本原理，并了解其在实际生活中的应用和影响。 2、计算思维：理解语音处理背后的算法原理，并能运用这些原理进行简单的编程和调试。 3、数字化学习与创新：能够结合图像、声音和文字等多种方式，创造性地表达和交流信息。 4、信息社会责任：明白语音识别和翻译技术对于跨文化交流的重要性，并且尊重和包容不同语言和文化的差异。
重点 一、了解语音识别系统及其原理二、了解语音识别的应用领域
难点 1、语音识别系统及其原理
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 随着科技的发展，人类陆续发明和制造了各种机器来协助人类工作尽管生产力得到极大提高，但在这个阶段，人类仍然需要动手操作机器为了真正解放双手，科学家致力于研究怎样使机器更加智能化，变得能够听懂人类的语言，可以按照人类的指令工作，甚至可以与人对话。而语音识别与翻译技术，就是其中一项关键技术。 通过老师讲解视频以及学生之间的相互讨论生活中的语音识别与翻译应用。 帮助学生理解语音识别的概念，打开课堂。
讲授新课 03 语音识别与翻译语音识别是一门涵盖声学、语音学、语言学、信息理论、模式识别理论和神经生物学等的综合性学科。语音识别技术就是让机器通过识别和翻译把语音信号转变为相应的文本或指令的技术，并逐渐成为信息技术中人机交互的关键技术。自主探究如图5-1所示，利用语音识别软件，用语音输入的方法，输入诗人李白的《望庐山瀑布》:“日照香炉生紫烟，遥看瀑布挂前川。飞流直下三千尺，疑是银河落九天。”由此体验语音输入的便捷。也可以尝试转换所使用的语言(如普通话、粤语、英语等 )，输入不同的内容，探究语音识别的特点。04语音识别系统及其原理1.声音的本质：声音是由物体振动产生，并通过介质(空气或固体、液体)传播的一种波，如图5-2所示。因此，对声音的识别就是对波信号的处理。2.语音识别系统：语音识别系统模型通常由声学模型和语言模型两部分组成，分别对应语音到音节概率的计算和音节到字概率的计算。(1)声学特征。声学特征的提取与选择是语音识别的一个重要环节。声学特征的提取既是信息大幅度压缩的过程，也是信号分析和划分的过程。(2)语言模型：语言模型主要分为规则模型和统计模型两种。其中，统计模型是用概率统计的方法来揭示语言单位的内在统计规律。(3) 系统实现：语音识别系统的实现，建立在大量数据训练的基础上，使系统生成能准确地定义语音片段的识别基元。系统所需的训练数据规模与模型复杂程度有关。(4)稳健性与自适应：语音识别系统的性能受许多因素的影响，包括不同的说话个体、说话方式、环境噪声、传输信道等。要提高系统稳健性，就要提高系统克服这些因素影响的能力，使系统在不同的应用环境、不同条件下保持性能稳定。自适应的目的是根据不同的影响来源，自动地、有针对性地对系统进行调整，并在运作过程中逐步提高性能。05语音识别的应用语音识别能把语言转换成计算机可以处理和传播的数据，使计算机做出人们所期望的反应。1.语音与文字转换语音转换成文字的功能除了使人们日常交流、听写数据录入更加便捷，还能帮助人们快速准确地记录发生的事情，如法院庭审的发言笔录，访谈、报告和会议的即时字幕，手术情况记录等。2.机器控制语音识别技术能使机器直接识别语言的内容和语义，并给予相应的反馈，实现相应的功能，如自动导航、设备操控、文档检索等。某品牌的智能音箱内置了语音助手，如图5-3所示。用户的所有操作都可通过语音控制完成。它内置Wi-Fi和蓝牙模块，能和计算机、手机等电子设备互联。用户唤醒它后，就可以向它询问天气，让它播放音乐，或进行闹钟设置等操作。3.信息挖掘语音识别技术还能帮助我们进行信息挖掘，如通过智能语音识别技术，对客服的交谈内容进行全方位分析，记录通话双方的语速、情绪和交谈内容，从而快速发现问题，提升企业客服质量，提升客户满意度。此外，语音识别技术能有效检测音频中和视频中的不良信息与敏感词，与传统人工审核方式相比，其成本更低、效率更高。自主探究如图5-4所示，利用语音翻译软件，用普通话说:“早上好，欢迎来到广州。”观察中英文翻译的准确性，体验语音翻译的便捷。小组讨论结合语音识别的体验过程，填写表5-1。知识拓展—自助翻译机语言是用来表达意思和交流思想的工具，是人类社会最基本的信息载体，也是人类区别于其他动物的本质特征之一。由于地理位置、生活环境、风俗习惯等诸多因素影响，世界各地形成了不同的语言。为促进人类之间的交流与合作，需要进行语言之间的翻译。拥有一种自动翻译不同语言的工具，成为人类共同的梦想。人工智能的诞生、发展和应用为自动翻译机(图5-5)的研发和制造带来突破，使人类的这个梦想得以实现。我们可以在网上搜索几款广泛使用的自动翻译机的工具或软件，了解自动翻译机所应用的领域及场景。反思评价学而不思则罔，思而不学则殆。对自己在本课中的学习进行评价，对照表3-3，在相应的O里画“ √”，在“其他收获”栏里留言。 06知识拓展 1、什么是语音识别2、语音识别是什么原理3、语音识别在生活中有哪些应用4、语音识别的发展方向有哪些 学生之间互相讨论对语音识别与翻译的认学生通过亲身体验，感受课堂内容的意义。学生之间互相讨论语音识别的大概系统和原理。 学生通过观看课件和听老师讲解，了解语音识别技术的应用。学生通过亲自动手操作，了解语音识别技术的细节。学生小组讨论完成表格，加深对知识的理解学生通过互相提问以及向老师咨询关于自助翻译机的问题学生通过观看视频和自我思考语音识别的发展经历了哪些曲折 帮助学生积极融入课堂，提高学生学习积极性。帮助学生增强课堂的体验感。帮助学生主动思考，提高学生对问题的独立思考能力。帮助学生了解生活中常见的语音识别的应用，加深学生对课堂的印象。帮助学生加深对课堂内容的理解和动手能力。帮助学生记忆课堂知识帮助学生认识自助翻译机，进一步加强学生对于课堂的融入感。让学生通过视频思考，进一步加深对课堂所学内容的理解。
布置作业 1、上网了解什么是语音识别。2、上网了解语音识别在生活中的应用。3、上网了解语音识别对生活的影响。 完成作业 培养学生查阅资料的能力，分析解决问题的能力
课堂小结 在这堂语音识别与翻译的课上，我们深入探讨了语音技术在当今社会中的重要性和应用，我们对语音识别和翻译的原理有了更清晰的认识，也对其在日常生活中的广泛应用有了更深入的了解。课堂上我们思考了未来语音技术的发展方向及其潜在影响。我们从中得到了很多启发，明白了语音识别与翻译技术将如何塑造我们未来的生活和工作。这堂课拓宽了我们对语音识别与翻译领域的视野，让我们意识到这一技术的巨大潜力和无限可能。通过这次学习，我们更加期待未来能够深入了解并参与这个充满活力和创新的领域。 分组总结归纳 锻炼学生的总结能力，逻辑思维、语言表达能力。
板书 一、语音识别与翻译二、语音识别系统及其原理三、语音识别的应用 学习、记忆、勾画知识点 明确教学内容及重点和难点
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