高中信息技术必修教案-3.3 信息的智能化加工-教科版

《信息的智能化加工》教学设计
一、 教材分析
《信息的智能化加工》是教育科学出版社所出版高中信息技术基础修教材“第三章 信息的编程加工和智能化加工”中的第三节内容。信息的智能化加工作为信息加工的一种类型，是本章内容重要组成部分。信息的智能化主要特点是让计算机更加自主地加工、减少人的参与、进一步提高信息加工的效率和人性化程度。
本节内容对应课程内容标准：通过部分智能信息处理工具软件的使用，体验其基本工作过程，了解起实际应用价值。本节课从概念上了解什么是人工智能，通过体验几个人工智能具体应用的例子，体会人工智能的独特魅力，了解其应用价值；通过讨论，客观认识人工智能技术对社会的影响，培养正确的科学技术应用观。
课时安排：1课时
二、 教学目标：
1、 知识与技能：了解人工智能的应用价值。
2、 过程与方法：体验人工智能的独特魅力，由学生讨论，老师适时引导总结。 3、 情感态度与价值观：客观认识人工智能技术对社会的影响，培养正确的科学技
术应用观。
三、 教学重点·难点：
重点：人工智能、利用人工智能加工信息
难点：1．智能和人工智能
2．提升学生对人工智能的认识，并且发展他们的辩证思维
四、 教学方法
启发式、探究式、分组讨论式
五、教学过程：
时事导入
2016年3月9日至15日在韩国首尔进行了一场由韩国围棋九段棋手李世石与人工智能围棋程序“阿尔法围棋”（AlphaGo）之间的五番棋比赛。比赛采用中国围棋规则，最终结果是人工智能阿尔法围棋以总比分4比1战胜人类代表李世石。而就在昨天，5月27日，人机大战三番棋结束，19岁的世界围棋第一人柯洁九段0:3负于AlphaGo 2.0，我们一起来看看相关报道。
展示幻灯片，播放视频。
柯洁在第三局比赛中哭了，赛后透露，他在比赛中的失态是因为觉得机器下得太完美了。他说：我只能猜到它一半的棋，另一半猜不到。原来不知道，我居然跟它有这么大的差距。”
教师提问：AlphaGo是依靠什么战胜柯洁的呢？
揭示了AlphaGo其实是一个象棋大师和软件专家的群体，揭示了AlphaGo的高智能是构建在人类智能的基础上。引入“人工智能”的概念。（教师鼓励学生：“机器虽然战胜了人类，但是没有我们，机器依然是机器”。
引入课题：人工智能：人造的智能，主要是对人脑思维机理的模拟
二、人工智能的应用
学生活动一:下面我们也来体验一下跟计算机下棋
玩欢乐五子棋5分钟
学生评价：计算机下的速度怎样？
速度快，精准
设计意图：体验机器博弈，感受计算机下棋的快速、精准、强大，了解机器博弈的原理。
教师总结：机器博弈是人工智能的一种应用，日常生活中还有哪些方面的应用呢？
同学回答？智能手机
扫地机器人
厨房家电：打开油烟机，自动运转，这是运用的语音识别。
1、模式识别
看来人工智能已经逐步渗透到我们日常生活的方方面面。接下来请大家观察这几幅图，
分别将他连到对应的模式识别上。
这几种是我们生活中接触比较多的有关模式识别方面的技术，其中，
人脸识别技术
近日，在北京师范大学一女生宿舍出现“人脸识别系统”，学生需要进行“刷脸”识别后才能进入宿舍，外来人员尾随进入系统会报警。对此，北师大方面表示，该人脸识别系统在北京高校宿舍使用尚属首例，目前机器仅安装半个月左右，报警功能还在调试中。一名学生告诉新京报记者，“刷脸机很好用，我之前不是这个发型，剪了头发和刘海之后，机器依旧可以识别得出来”，这位同学介绍说，因为当初照相登记时变换了多个角度，数据库里有三维人脸建模，所以化妆与否或者胖瘦变化都不会影响机器识别。
光学字符识别
简单举例：扫描仪的应用
我们也可以设想一下OCR在未来工作中的应用场景：每次工作会议后，无需再把白板上的讨论内容抄写下来，然后群发邮件布置任务，只要将白板用手机等智能设备拍照留存，系统便能自动识别并分检出相关人员的后续工作，并将待办事项自动存放到各自的电子日历中。
语音识别
iPhone Siri 服务
④手写识别软件
搜狗手写输入
设计意图：联系生活实际，认识各种模式识别
学生思考：那除了这四种模式识别，你还能想到哪些模式识别呢？
教师评价：对学生所举生活实例给予鼓励性评价，并总结模式识别。
模式识别是人类的一项基本智能，在日常生活中，人们经常在进行“模式识别”。随着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起，人们当然也希望能用计算机来代替或扩展人类的部分脑力劳动。

2、机器翻译
学生活动二： 利用“金山快译”将《再别康桥》翻译成英文，再翻译成中文。 与原文进行对比，找出不同，并分析原因。
机器翻译：
所谓“机器翻译”是利用计算机把一种自然语言转变成另一种自然语言的过程，比如中文翻译成英文，只不过翻译的主体是计算机。
教师总结：其实误差在所难免，原因在于，机器翻译运用语言学原理，机器自动识别语法，调用存储的词库，自动进行对应翻译，但是因语法、词法、句法发生变化或者不规则，出现错误是难免的。机器毕竟是机器，没有人对语言的特殊感情，不能理解原文的语境，达不到翻译的连贯性，会显得比较生硬。一般来说，同传要求准确翻译 80%就能及格，交传要求译出 90%，而笔译要求 100%。机器在反应速度上远超过人类，但处理长句子、复杂语法和文学语言的能力目前还不如人类。期待你们日后创造出更智能的翻译软件。
设计意图：认识并体验机器翻译，了解机器翻译的工作原理，明白并不是所有的难题都可以依靠计算机解决，辩证看待人工智能。
3、其他应用
智能机器人
目前，我过很多省市每年举行中学生智能机器人大赛，比如机器人足球比赛、机器人舞蹈比赛、机器人灭火比赛等，深受同学们的喜爱。
学生活动三：观看机器人舞蹈
设计意图：感受机器人的独特魅力，了解机器人，激发学生学习兴趣。
畅想人工智能未来
人工智能并不可怕，只是一种技术，有进步但是也有自己的局限性。我们需要机器吗？当然，答案是肯定的。我们现在的生活中就有这些机器人可以帮我们做一些简单的工作。再厉害的人工智能，也是人类创造出来的，机械人反噬人类等是科幻小说、电影的题材，未来世界未必如此。诚然，AlphaGo取得的成绩非常令人惊叹，但是看一下背后所支持的那些技术。它有一个很庞大的数据集，里面包含了15万场比赛。而且很重要的一个事实就是机器强大的运算能力。AlphaGo只可以干一件事情，就是下围棋。而人类可以做很多事情，可以下围棋，过马路，做面对面的交流，还有许多其他的事情。究竟谁更加智能，答案显而易见。