人工智能教学设计

人工智能教材分析：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。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。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。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。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。教学准备：多媒体教室讯飞输入法虹软人脸识别SDK等教学过程：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。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？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/网站将图片上的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。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。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。体验图像识别，理解图像识别的工作原理。归纳模式识别的工作原理。通过体验图像识别，加深对模式识别工作原理的理解。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。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/chat与图灵机器人对话。（1）讲个笑话（2）计算32的平方（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。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。总结学生总结教师补充思