高中信息技术必修教案-3.3 信息的智能化加工-教科版

课题名称
信息的智能化加工
一、教材内容分析 （重点、难点等）
本课选自教育科学出版社《信息技术基础》（必修）中《信息的智能化加工》的内容，是对信息获取后的延伸，也是信息集成、表达的前提，属于信息加工的范畴，在整个信息技术活动中起着承上启下的作用。
学习重点：1、人工智能及人工智能的本质；
2、智能信息处理工具软件的使用。
学习难点：提升学生对人工智能的认识，了解该技术对社会的影响，并发展他们的辩证思维。
二、教学目标分析（知识，技能，情感态度、价值观）
认知技能：1、了解人工智能及人工智能的本质；
2、了解人工智能技术在实际生活中的应用及其价值。
过程方法：1、通过亲历部分智能工具处理信息的过程，体验人工智能的独特魅力；
2、客观地认识人工智能技术。
情感价值观：1、感受人工智能在社会生活中的实际应用价值，提升学生学习后续课程的兴趣；
2、学会评价智能工具处理信息的优劣，避免盲目崇拜技术，树立正确的科学技术应用观。
三、学习者特征分析 （说明学生的学习特点、学习习惯、学习交往特点等）
?学生均是刚刚十六、七岁，都比较喜欢人工智能技术等新技术，对其充满了好奇，非常想探索其中的奥秘，但由于时间和知识层面的约束，对其中的机理不甚了解，故望而却步，认为离自己太遥远。我们正好利用学生的好奇和“矛盾”心理，通过展示日常生活中的应用实例，带领学生去认识已经接触到，但还不知道是智能化的相关内容。通过简要剖析个中奥秘，让学生打破“人工智能”的神秘感，引领学生进入该领域。对极感兴趣的学生可以适当指导，让他们对“人工智能”有更深入的了解，以便进入高一级学府继续研究。但是学生之间的差异比较大，老师要注意营造交流学习的氛围、适时指导。
四、教学策略选择与设计
采用”自主学习”的教学方式，让学生主动参与到教学之中，由被动学习转变为主动学习。
采用“实践探究” 的教学方式，设计并提出“探究任务”， 引导学生边学边练（做），并独立或协作完成相应的分层任务，实现“学中做”、“做中学”。
采用“协作讨论”的教学方式，培养学生分析解决问题和交流合作的意识与能力；通过人机博弈五子棋小游戏激发学生的学习兴趣，活跃课堂气氛。
五、教学环境及资源准备
知识准备：学生已经学习了信息获取，计算机信息加工的类型，知道软硬件的基本操作。
硬件准备：多媒体计算机，麦克风，音箱，网络。
软件准备：1、安装软件：搜狗拼音，电脑语音控制系统，五子棋软件；
2、相关文件：课件、google视频、实践习题、评价问卷调查表。
六、教学过程
步骤
教师行为
学生行为
设计意图
? 情境导入
1、语音控制播放google智能机器人视频文件。
2、问题引导：
、操作文件方式与以往有何不同？、google是谁？能帮助我们做什么？
1、体验视频文件的控制方式不同之处。
2、观看视频，思考问题，畅想未来智能生活。
?激发学习热情，体验智能机器便利，引入课题。
? 揭开人工智能的面纱
1、概括人工智能的概念。
2、展示语音软件的设置，归纳其本质，揭开人工智能的奥秘。
观察设置，体会人工智能的奥秘。
初步了解人工智能，为后续内容做铺垫。
? 人工智能技术应用1： 模式识别技术（以手写识别为代表）
?1、布置实践探究1：
不用键盘如何输入生僻字？
2、引入手写识别，演示搜狗拼音中的手写输入功能；
3、拓展图像识别、人脸识别等模式识别技术；
4、概括模式识别的本质是让计算机识别出具体的事物。
1、思考多途径输入生僻字的方法。
2、体验手写输入功能的便捷。
3、提高对模式识别工作过程的认识。
?培养自主探索能力，多渠道解决问题。拓展模式识别在生活中应用，体验智能技术的便利。
??人工智能技术应用2：机器翻译
1、提问：什么是机器翻译？有哪些软件可以实现？
2、布置实践探究2：
利用搜狗在线翻译软件实现中英文互译。翻译后结果并与原文对比，发现区别。
3、带领学生分析问题，归纳提高翻译质量的方法。
1、理解什么是机器翻译。了解机器翻译的软件有哪些。
2、体验搜狗翻译。
3、认识机器翻译优劣，分析问题，协作讨论如何提高翻译的质量。
培养学生自主探索、问题分析能力。认识机器翻译的优劣，避免盲目崇拜，过度使用，为辩证认识、合理使用智能技术做铺垫。
人工智能技术的其他应用（以人机博弈为例）
1、归纳人工智能技术在其他领域的应用。
2、布置实践探究3：
人机博弈游戏——五子棋。
3、介绍AlphaGo对弈李世石。
4、演示对弈五子棋速赢诀窍。
5、带领学生归纳人机博弈的实质，进一步揭示人工智能的本质，指出智能技术存在的不足。
1、了解人工智能技术的其他应用。
2、体验人机博弈——五子棋。
3、自主学习资料，思考输（赢）棋的原因，分析人机博弈的实质。
拓展学生对人工智能技术领域应用的了解。激发学生学习热情，同时认识技术存在的缺陷，进一步揭示人工智能的本质。为合理使用技术做铺垫。
合理的使用人工智能技术
1、了解人工智能技术的优劣。
2、引导学生要以一分为二的辩证思维看待问题，合理的使用新技术。
1、展望未来生活。
2、充分认识人工智能带来的便利和冲击。
辩证认识人工智能技术，培养树立正确的科学技术应用观。
课堂小结与评价
巡视课堂，指导学生完成习题及评价问卷调查。借助板书，引导学生归纳课堂。
完成习题及问卷调查，参与课堂评价。参与小结，归纳课堂。
小结归纳，巩固知识，评价课堂效果。
七、板书设计
采用流程图与思维导图相结合方式。
八、教学流程图 （教学思路说明）
? 通过语音控制视频文件（google智能机器应用）的操作，引入课堂，畅想未来生活，拉近学生与智能机器的距离，体验人工智能就在身边，揭示人工智能的本质，揭开人工智能的神秘面纱。
通过体验手写输入为代表的模式识别技术，拓展模式识别技术在日常生活中的应用，揭示模式识别就是让计算机识别具体的事物。通过体验对比英汉互译的结果，分析差异原因及如何改进翻译质量，认识机器翻译的优劣。通过体验人机对弈，自主学习资料，认识智能技术的缺陷，进一步揭示人工智能的本质。
引领学生认识人工智能技术的优劣，引导学生要以一分为二的辩证思维看待问题，合理使用智能技术。
指导学生完成课堂作业及评价，最后分析归纳，总结课堂。
九、教学评价设计
课堂参与的过程性评价、习题检测评价、课堂问卷调查评价相结合。
过程性评价，采用先给予一定的基础分，结合课堂表现适当增减。
习题检测评价，见习题。
学生课堂问卷调查评价表:
1、对于本节课的教学，你感觉如何？
A.非常喜欢 B.喜欢 C.一般 D.不喜欢
2、你认为这节课学习的容量如何？
A. 合适 B. 基本合适 C. 一般 D. 过多或过少
3、以你上课的表现，你认为自己发挥实践探究的精神状态如何？
A. 很积极 B. 较积极 C. 一般 D. 不积极
4、你认为教师在课上提供给你的自主学习时间和空间合适吗？
A. 非常合适 B. 基本适中 C. 一般 D. 过多或不足
5、通过本课的学习，你对人工智能了解的程度如何？
A.很了解 B.基本了解 C.一般 D.不了解
十、教学反思
因机器老旧、网速较慢，学生个体差异较大，个别学生实际动手能力不足，课堂时间较紧，说明课程改革任重而道远。整个教学过程，结构严谨，思路清晰、重难点突出，贴近实际生活。注重过程的培养，关注学生认知基础，遵循认知规律；关注每个学生的实践活动，能及时发现并解决学生在实践中的问题；关注个体差异，让每个学生都有收获。能够围绕教学目标，内容衔接自然合理。本课堂设计经过实践验证，学生学习兴趣浓厚，态度热情高涨，全面积极主动参与课堂，教学目标达成良好，有助于提升学生的信息意识和信息素养。