2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一4.1《了解手写数字识别-体验人工智能》说课稿

2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一4.1《了解手写数字识别——体验人工智能》说课稿课题：科目：班级：课时：计划3课时教师：单位：一、教材分析《了解手写数字识别——体验人工智能》是2023-2024学年沪科版（2019）高中信息技术必修一第4章第1节的内容。本节课通过引导学生了解手写数字识别技术，让学生初步体验人工智能的应用，培养学生对人工智能的兴趣和认识。本节课与课本紧密关联，旨在让学生在实际操作中感受人工智能的魅力，提高学生的实践能力和创新意识。二、核心素养目标分析本节课的核心素养目标主要包括信息意识、计算思维和创新意识。通过学习手写数字识别技术，学生将增强对信息技术在日常生活中的应用意识，提高对信息技术的敏感度和利用能力。在分析手写数字识别过程中，学生将培养逻辑思维和问题解决能力，发展计算思维。同时，通过动手实践和探究，激发学生的创新意识，培养其独立思考和团队协作的能力。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

学生在之前的学习中已经接触过基础的计算机操作和简单的编程概念，对信息技术的应用有了一定的了解。此外，他们可能已经通过日常生活或之前的课程对人工智能有了初步的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

学生对人工智能充满好奇，对手写数字识别等实际应用有较高的兴趣。他们在逻辑思维和动手操作方面具备一定能力，喜欢通过实践来学习新知识。学生的学习风格多样，既有偏好独立探索的，也有喜欢合作学习的。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

学生在理解手写数字识别的算法原理时可能会感到困难，对于复杂的编程逻辑可能不易掌握。此外，实际操作中可能会遇到软件或硬件操作不熟练的问题，需要教师提供适当的指导和帮助。四、教学资源-软件资源：手写数字识别软件、编程环境（如Python）

-硬件资源：计算机、投影仪、白板

-课程平台：校园网络教学平台

-信息化资源：教学PPT、教学视频、在线教程

-教学手段：案例演示、小组讨论、编程实践五、教学过程1.导入（约5分钟）：

-激发兴趣：通过展示手写数字识别的实际应用场景，如在线考试中的手写答案识别，引发学生对人工智能技术的兴趣。

-回顾旧知：回顾之前学习的计算机基础知识，如计算机如何处理数据，为引入手写数字识别技术做铺垫。

2.新课呈现（约20分钟）：

-讲解新知：详细介绍手写数字识别的原理，包括图像处理、特征提取和模式识别等关键技术。

-举例说明：通过展示手写数字识别软件的工作流程，帮助学生理解理论知识在实际中的应用。

-互动探究：分组讨论手写数字识别中可能遇到的问题，如识别率、错误处理等，并探讨解决方案。

3.巩固练习（约15分钟）：

-学生活动：学生在计算机上使用编程环境，尝试编写简单的手写数字识别程序。

-教师指导：在学生实践过程中，教师巡回指导，帮助学生解决编程中遇到的问题。

4.课堂总结（约5分钟）：

-对本节课的主要内容进行总结，强调手写数字识别在人工智能领域的重要性，并简要回顾学生的学习过程。

5.作业布置（约5分钟）：

-布置课后作业，要求学生进一步研究手写数字识别的算法，并尝试优化自己的程序以提高识别准确率。

-鼓励学生探索手写数字识别在其他领域的应用，如手写笔记整理、手写签名验证等。六、教学资源拓展1.拓展资源：

-人工智能发展历程资料：提供关于人工智能发展的重要历史事件和里程碑，帮助学生了解人工智能的发展脉络。

-手写数字识别相关论文：介绍一些关于手写数字识别技术的研究论文，让学生了解该领域的最新研究成果。

-编程实践案例：收集一些手写数字识别的实际编程案例，包括源代码和运行效果，供学生参考和模仿。

-人工智能在生活中的应用案例：展示人工智能在医疗、教育、金融等行业的实际应用，拓宽学生的视野。

2.拓展建议：

-鼓励学生自主查阅人工智能相关的历史资料，加深对人工智能发展背景的了解。

-指导学生阅读手写数字识别相关论文，培养他们的学术阅读能力和对科研的兴趣。

-提供编程实践案例，让学生通过模仿和实践，提高编程能力和解决问题的能力。

-建议学生关注人工智能在生活中的应用，通过实际案例了解人工智能如何影响社会和生活。

-鼓励学生参加相关的线上课程或工作坊，如机器学习、深度学习等，以提升他们的专业技能。

-推荐学生参与学校的科研项目或竞赛，如机器人竞赛、编程挑战等，以实践所学知识。

-提议学生组建学习小组，共同探讨手写数字识别技术的改进和创新，培养团队合作精神。

-激励学生定期分享学习心得和成果，通过交流互动，共同进步。七、内容逻辑关系①手写数字识别原理

-重点知识点：图像预处理、特征提取、模式分类

-重点词：像素、灰度、二值化、特征向量、神经网络

②手写数字识别技术

-重点知识点：手写数字识别的算法、训练集和测试集、模型评估

-重点词：SVM、决策树、随机森林、准确率、召回率

③编程实践

-重点知识点：编程环境的搭建、基本编程语法、算法实现

-重点词：Python、库函数、异常处理、循环结构、条件语句八、反思改进措施（一）教学特色创新

1.结合实际案例进行教学，提高学生的学习兴趣和实际应用能力。

2.引入小组合作学习模式，鼓励学生之间的交流和讨论，促进团队协作能力的培养。

3.设计互动环节，让学生在课堂上动手实践，增强学习的互动性和趣味性。

（二）存在主要问题

1.教学过程中，对于算法原理的讲解可能过于抽象，学生理解起来有难度。

2.课堂互动不足，部分学生可能因为害羞或缺乏自信而不愿参与讨论。

3.作业布置较为统一，未能充分考虑学生的个性化学习需求和实际操作能力。

（三）改进措施

1.针对算法原理讲解的难度，我将在教学中引入更多直观的图示和动画，帮助学生形象地理解复杂概念。

2.为了提高课堂互动，我计划设置更多的小组讨论环节，并鼓励每个学生都参与到