课题：智能信息处理
一、学情分析
（一）学习内容分析
随着信息技术的不断发展，智能信息处理这一前沿技术会不断深入的影响和改变着我们的生活。本课内容是上海科技教育出版社的普通高中课程标准实验课教科书《信息技术基础》（必修）中的第三章第三节，主要目的是开阔学生的视野，激发学生对人工智能的兴趣让学生对智能工具有一个初步的体验和了解。本节内容要求学生在使用信息智能处理工具的过程中初步体验信息智能处理工具形成感性认识，并可以在今后的生活中对智能处理工具有一个主动认知的能力。根据课文内容以及基于学生的学习思维发展，选择了几种智能处理工具让他们进行体验式的实践。本节课采用了“情境引入→操作体验→了解原理→应用展望→教学小结”的线索组织内容。
（二）学习对象分析
本节公开课教学的对象为高一的学生，他们通过本节内容之前的学习，相信其对《信息技术基础》这一技能学科的学习方式和特点有一定的掌握，特别是在进入了第三章的学习之后，已经了解在不同的处理需求下，学会正确的使用不同的处理工具来处理不同的信息。同时，高一学生已经具备了丰富的计算机及智能设备使用经验，相信对于信息智能处理工具软件的使用也不会陌生，例如翻译软件、手写输入、语音输入等。因此对本次教学中教师所展示的智能处理工具的使用案例提出了更高的要求。
二、教学目标
知识与技能：
1、了解人工智能的概念及研究领域；
2、理解自然语言理解技术的工作原理。
过程与方法：
通过观看相关花卉识别演示、OCR、语音新型输入法、与灵犀语音助手互动、体验百度翻译等实践活动，体会智能信息处理的神奇魅力，了解相关原理。
情感态度与价值观：
1、在实践活动中领略智能信息处理的神奇魅力，形成对人工智能这一前沿技术的探索愿望；
2、在应用智能信息处理工具的过程中体验人工智能这一前沿技术的实际应用价值；认识到人工智能如需要发展的更为完美，需要更多人为之投入与付出。
三、教学重难点
重点：能应用和体验智能信息处理工具。
难点：理解智能信息处理工具的工作过程和工作原理。
四、教学方法
方法：情境导入、实践探究
五、教学过程
环节
教师活动
学生活动
设计意图
教学引入
同学们，大家好，今天给大家带来的是第三章第三节《智能信息处理》（P72）内容的教学，这是一节体验课。
引入：视频播放：利用手机百度智能助手来识别陌生花儿，从而了解花卉的资料及相关习性。
提示：识别是人类的智能行为，而现在电子设备也可以做到识别一定的事物，如 花卉。
人工智能的概念引入，“人类开发智能机器或智能系统来模仿、延伸和扩展人的智能”
观看视频，了解人工智能的概念。
吸引学生学习兴趣，让学生在轻松愉快的氛围中进入本课的学习。
活动探究一
活动探究一：OCR体验
观看视频：最会算的神器
讲解：这个神器的神奇之处，倒不是会计算，而是神奇在能够识别数学公式，其实这个和之前的识别花卉一样，是人工智能的模式识别的一种应用。
(P73最后一段）OCR又称光学字符识别，是通过扫描仪或者阅读器等电子设备检测纸上的字符，根据检测到的暗、亮确定其形状，然后按字符识别模式将形状“翻译”成计算机中的一种字符代码。常见的中文OCR软件有汉王文本王、尚书、蒙恬等。
观摩：教师演示使用汉王OCR8.1版识别印刷版的文字，简单介绍下软件的使用方法，让学生观察在识别过程中发生的问题。
体验：让学生上台进行操作进行打印文字的OCR操作。
点评：学生的操作步骤有无问题
讨论：大家认为这个OCR技术，如何？
思考：假如对手写的纸质材料进行OCR，那么识别的准确率是会比较高？还是比较低？为什么？
为什么识别的正确率不高呢？思考OCR的不足。
教师验证：OCR对手写文字进行识别，正确率低。
介绍：OCR在车牌识别、人民币冠字号码识别中使用。
总结：OCR技术在现实生活中可以应用在大规模的纸质印刷材料的输入，车牌的识别，人民币冠字识别等,但目前还不能进行非正规字体的识别，使用范围有限。
通过观看视频，教师演示，体验OCR给我们带来的便利，思考它的不足之处。
引入OCR的概念，并让学生体验其给我们带来的便利，引发学生对人工智能技术的畅想。
概念讲解
OCR技术及花卉识别技术，其实是人工智能的一个研究方向模式识别的典型应用。
模式识别技术是人工智能的一个研究方向，是研究如何从繁杂的信息中提取特征，根据特征识别不同事物的基本原理。
模式识别的工作流程
模式识别除了在花卉识别、OCR方面的应用，还被广泛应用在指纹识别、人脸识别、语音识别等方面。
回顾字符识别过程，理解模式识别的概念及工作流程
通过讲解前面字符识别技术的原理，引入模式识别概念，及工作流程
活动探究二
活动探究二：语音识别
语音识别是模式识别的又一重要应用，它主要的应用范围有语音输入和语音控制。
学生体验：让学生上台利用麦克风和讯飞输入法进行简单的语音输入（朗诵《春晓》），以及有难度的绕口令输入。
学生讨论：语音输入的准确性如何？在现实生活中是否有广泛的应用价值？
学生体验：让学生上台利用麦克风和讯飞输入法进行英语语音输入。
学生思考：当语音输入内容由普通话转变成英语了，那在识别过程中，改变的是哪一个步骤？
教师引导：当识别过程中的特征库改变了，那就可以实现不同语种的语音输入了，同理，只要有各种方言的语音特征库，我们就可以让各方方言都能进行语音输入。
扩展：既然电子设备能够识别我们的语音，那我们就希望在这个领域更进一步，让我们能够使用语音对设备进行语音控制，这个应用可行么？
问：比如说我们的智能手机能用语音控制么？同学们有过类似的体验么？
教师演示
将智能手机展示，放置桌面，将显示画面投影出来，进行语音控制操作演示。
首先唤醒待机手机：口令 灵犀灵犀
人机对话问题：
今天天气？
从这里到福建省图书馆怎么走？
附近有什么好吃的西餐店？咖啡店？
请帮我拨打电话….，请发短信….，请将….电话发给….
牛顿第一定律是什么？
请讲一个笑话。
请播放播放音乐、电影、电视剧，朗诵小说….
明早8点叫醒我。
其他….（让学生进行一定的自由发挥）
学生讨论:在刚才的体验中，成功率已经很高了，但是不免存在设备识别语音指令出错的情况。如此的技术是否有应用价值呢？语音控制未来可以在哪些方面有应用？
通过观看视频，教师演示，让学生感受智能信息处理工具给我们的生活带来的便利，并畅想未来科技。
体验智能手机中的语音输入、语音控制带来的便利性，引入自然语言理解的知识点。
活动探究三
在刚才的活动中，我们尝试了对电子设备的语音控制，它不仅仅是模式识别的应用，还采用是：“自然语言理解”技术。
自然语言理解也是人工智能的一个研究方向，主要是研究如何使计算机能够理解和生成自然语言技术。
活动探究三：让电脑给我们当翻译助手
利用百度在线翻译功能，完成指定短文的在线翻译。
具体要求：先将短文译成英文，再次翻译回中文，前后对照，比对翻译的质量如何？
引导学生讨论：
机器翻译目前还不完善，译文的准确度仍不能令人满意。简单短名的译文一般不会有大问题，但对结构复杂的长句，译文的准确性就略差。
结论：人类还无法完全依靠机器翻译做到良好的交流。
引导学生讨论：
既然机器翻译在很多场合无法代替人的翻译，那是否有具体的使用价值呢？
机器翻译不能完全代替人的翻译，但是作为一个翻译辅助工具还是有很高的利用价值的，比如说现在很流行的海外购物。
展示利用百度翻译来进行登录 美国亚马逊购物 网站进行购物体验。
学生利用教师提供资料在线翻译在线翻译，感受人机翻译的区别。
让学生体验海淘的魅力。
让学生感受机器翻译为走出国门提供的便利。
课堂小结
刚才我们这节课介绍了人工智能的主要两个研究领域：模式识别技术和自然语言理解技术。其中花卉识别、OCR、语音输入、指纹识别等采用了模式识别技术，人机互动、机器翻译等采用了自然语言理解技术。
通过这节课的学习体验，我们或多或少感受到了信息智能处理为我们的生活带来的便利，但同时我们也发现了一些不尽如人意的地方，科学家们正在改进一些关键技术，使智能信息处理能够更快、更准、更好。
信息智能处理的应用改善了我们的学习和生活。与所有新生事物一样，人工智能在被揭开神秘面纱之后，则需要更多人为之投入和付出，希望我们就是这样的新生力量。
认真从课堂的案例中总结所学内容，思考人工智能的未来。
引导学生总结课堂所讲解的知识点，培养学生为人工智能的发展做努力的价值观。
课件16张PPT。智能信息处理 使用了人工智能的技术。智能信息处理人的
智能人工
智能研制智能机器、系统模仿、延伸和扩展人工智能OCR (optical character recognition)又称光学字符识别
通过电子设备检测纸上的字符
根据检测到的暗、亮确定形状
将形状“翻译”成的字符代码。
中文OCR软件有汉王OCR、尚书等。 模式识别技术是人工智能的一个研究方向，是研究如何从繁杂的信息中提取特征，根据特征识别不同事物的基本原理。模式识别信息的
数字化数据特征
的提取与特征库
进行匹配输出识别结果OCR应用之车牌识别识别速度低于1秒，识别准确率在85-95%人民币冠字号码记录与查询 语音识别 如语音输入、语音控制等。
语音识别技术，也被称为自动语音识别，其目标是将人类的语音中的词汇内容转换为计算机可读的输入，从而实现一系列的人机交互功能。 语音控制请帮我拨打电话给10086
（请发短信….，请将….电话发给….）
请播放播放音乐、电影、电视剧，朗诵小说….
今天罗源的天气？
从这里到罗源图书馆怎么走？
附近有什么好吃的西餐店？咖啡店？
明早8点叫醒我。
牛顿第一定律是什么？
请讲一个笑话。
其他…. 自然语言处理是研究计算机如何运用已有的词法和语法规则，正确理解人们的自然语言，以方便用户的使用与表达。
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的技术。
自然语言理解目前主要的应用有
人机对话、机器翻译自然语言处理机器翻译课堂操作：利用百度在线翻译，将下面的短文翻译成英文，然后将该英文内容再次翻译成中文，比对翻译的质量如何？
翻译原文：月光如流水一般，静静地泻在这一片叶子和花上。薄薄的青雾浮起在荷塘里。叶子和花仿佛在牛乳中洗过一样；又像笼着轻纱的梦。
海淘海淘，即海外/境外购物，就是通过互联网检索海外商品信息，并通过电子订购单发出购物请求，然后填上私人信用卡号码，由海外购物网站通过国际快递发货，或是由转运公司代收货物再转寄回国。
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数字化数据特征
的提取与特征库
进行匹配输出识别结果
