第三单元第12课《语音合成技术》教学设计 2023-2024学年浙教版（2020）初中信息技术八年级下册

第三单元第12课《语音合成技术》教学设计2023—2024学年浙教版（2020）初中信息技术八年级下册授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间设计思路本课以《语音合成技术》为主题，结合浙教版初中信息技术八年级下册教材，旨在让学生了解语音合成技术的原理和应用，培养学生的信息素养和创新能力。通过实际操作，让学生体验语音合成技术的魅力，激发学生对信息技术的兴趣。核心素养目标培养学生信息意识，理解语音合成技术在信息处理中的应用；提升计算思维，通过分析语音合成原理，锻炼逻辑推理能力；增强实践能力，通过实际操作掌握语音合成软件的使用；发展创新能力，鼓励学生探索语音合成技术的拓展应用。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的信息技术课程中已学习过计算机基础知识，如操作系统、文件管理、网络基础等，对计算机操作有一定的熟悉度。此外，部分学生对简单的编程和软件应用有一定了解，如文字处理、表格制作等。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对信息技术课程普遍感兴趣，尤其对新鲜事物和技术充满好奇心。他们的学习能力较强，善于接受新知识，但部分学生在逻辑思维和抽象思维方面存在一定困难。学习风格上，学生既有喜欢动手操作、亲身体验的，也有偏好理论学习、深入探究的。

3.学生可能遇到的困难和挑战：学生在学习语音合成技术时，可能会遇到以下困难和挑战：一是对语音合成原理的理解不够深入，难以将理论知识与实际应用相结合；二是操作语音合成软件时，可能遇到软件界面复杂、功能繁多导致操作困难；三是创新应用方面，学生可能缺乏思路和灵感，难以拓展语音合成技术的应用场景。教学资源-软硬件资源：计算机实验室、语音合成软件（如科大讯飞、讯飞语音合成等）、麦克风、投影仪

-课程平台：学校信息技术课程平台或在线教学平台

-信息化资源：语音合成技术相关视频教程、案例资料、技术文档

-教学手段：PPT演示、小组讨论、实际操作练习、课堂演示教学流程（用时：约45分钟）

1.导入新课

详细内容：

-利用PPT展示语音合成的应用场景，如智能客服、车载语音系统、有声读物等，激发学生的兴趣。

-提问：同学们知道语音合成技术吗？它有哪些应用？请简要介绍。

-引导学生思考：语音合成技术是如何工作的？它有什么特点和优势？

-用时：5分钟

2.新课讲授

详细内容：

（1）语音合成技术简介

-介绍语音合成技术的概念和发展历程。

-解释语音合成技术的三种主要类型：波形合成、参数合成和规则合成。

-用时：10分钟

（2）语音合成原理

-分析语音合成的基本流程，包括信号处理、声学模型、语言模型和语音合成器。

-结合实例，展示声学模型、语言模型在语音合成中的应用。

-用时：15分钟

（3）语音合成应用案例分析

-以科大讯飞语音合成技术为例，介绍语音合成在实际应用中的效果和优势。

-分析语音合成技术在不同领域的应用场景，如智能客服、智能家居、在线教育等。

-用时：10分钟

3.实践活动

详细内容：

（1）学生分组操作

-将学生分成小组，每组分配一台计算机和相应的语音合成软件。

-指导学生打开语音合成软件，并简要介绍软件的基本功能和操作方法。

-用时：10分钟

（2）语音合成效果对比

-要求每个小组分别选择不同类型的语音合成方式，如参数合成、规则合成等，进行语音合成实验。

-比较不同合成方式的优缺点，分析适用场景。

-用时：15分钟

（3）语音合成应用创新设计

-引导学生思考如何利用语音合成技术设计一个创新应用。

-每组提出至少一个创新应用方案，并简要阐述设计思路。

-用时：10分钟

4.学生小组讨论

写3方面内容举例回答XXX

-XXX：请结合实例，说明语音合成技术在智能家居领域的应用。

例如：智能家居系统中，语音合成技术可以实现语音控制灯光、空调、电视等功能。

-XXX：分析语音合成技术的优势和劣势。

例如：优势：操作便捷，可扩展性强；劣势：合成语音的自然度、真实感仍有待提高。

-XXX：请设计一个利用语音合成技术的创新应用场景。

例如：设计一款智能陪护机器人，利用语音合成技术模拟人类语音，为老年人提供陪伴和关爱。

5.总结回顾

内容：

-回顾本节课所学内容，重点强调语音合成技术的原理、应用和发展趋势。

-指出本节课的重难点：语音合成原理的理解和应用案例分析。

-对学生在实践活动中的表现给予肯定，鼓励他们在今后的学习中继续探索信息技术。

-用时：5分钟教学资源拓展六、教学资源拓展

1.拓展资源：

-语音合成技术的历史与发展：介绍语音合成技术的发展历程，从早期的波形合成到现代的深度学习模型，让学生了解语音合成技术的演进。

-语音合成技术的应用领域：探讨语音合成技术在教育、医疗、客服等多个领域的应用案例，如语音助教、语音识别辅助医疗诊断、语音导航等。

-语音合成技术的未来趋势：分析语音合成技术未来的发展方向，如多语言支持、情感合成、个性化语音合成等。

-语音合成技术的技术难点：探讨语音合成技术在语音识别、声学模型、语言模型等方面的技术难点，如语音识别的准确性、声学模型的实时性、语言模型的多样性等。

2.拓展建议：

-阅读相关书籍：推荐学生阅读《语音合成技术》等书籍，深入了解语音合成的基本原理和应用。

-观看在线课程：引导学生观看在线教育平台上的语音合成技术相关课程，如“语音合成技术原理与应用”等，以获取更深入的知识。

-参与科技竞赛：鼓励学生参加如“全国青少年科技创新大赛”等与信息技术相关的科技竞赛，将所学知识应用于实践。

-撰写科技小论文：指导学生撰写关于语音合成技术的科技小论文，锻炼他们的研究能力和写作技巧。

-体验开源项目：推荐学生参与开源语音合成项目，如“FreeTTS”、“eSpeak”等，了解开源社区的运作模式，并实践编程技能。

-制作演示视频：鼓励学生制作语音合成技术的演示视频，通过视频展示语音合成的原理和应用，提高他们的表达能力和多媒体制作技能。

-探索跨学科应用：引导学生思考语音合成技术在其他学科领域的应用可能性，如结合艺术、历史、文学等，拓展知识视野。

-组织技术讲座：邀请语音合成技术领域的专家进行讲座，让学生直接从专业人士那里学习最新的技术动态和研究成果。课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《语音合成技术发展史》：通过阅读这篇材料，学生可以了解语音合成技术的起源、发展历程以及重要的里程碑事件。

-视频资源：《语音合成技术原理动画演示》：这是一段简短的视频，用动画形式解释语音合成的核心概念和流程，有助于学生直观理解。

-实验报告：《我的语音合成项目》：提供一份实验报告模板，让学生课后尝试使用语音合成软件，完成一个小项目，如创建一个简单的语音助手。

2.拓展要求：

-阅读材料后，要求学生总结语音合成技术的发展历程，并思考未来语音合成技术的发展方向。

-观看视频资源后，让学生尝试解释视频中的关键概念，并讨论语音合成技术在日常生活中的应用。

-在完成实验报告时，鼓励学生记录实验过程、遇到的问题和解决方案，以及最终的实验结果。

-教师可以通过以下方式提供指导和帮助：

-在课堂上预留时间，让学生分享他们的阅读心得和视频观看体会。

-对于实验报告中遇到的技术难题，教师可以提供在线资源链接或推荐相关书籍。

-定期组织小组讨论，让学生交流各自的项目进展和遇到的挑战。

-安排课后辅导时间，针对学生的问题进行个别辅导。

-鼓励学生通过图书馆、互联网资源等途径，自主查找更多关于语音合成技术的资料，拓宽知识面。

-提醒学生注意实验报告的格式规范，确保内容完整、逻辑清晰。

-鼓励学生将实验报告中的创新点进行展示，如参加学校的科技创新活动或科技竞赛。板书设计①本文重点知识点：

-语音合成技术的基本概念

-语音合成的三种主要类型：波形合成、参数合成、规则合成

-语音合成的基本流程：信号处理、声学模型、语言模型、语音合成器

-语音合成技术的应用领域

②关键词：

-语音合成

-波形合成

-参数合成

-规则合成

-信号处理

-声学