一、教材分析
《信息的智能化加工》是教育科學出版社所出版高中信息技術基礎修教材“第三章 信息的編程加工和智能化加工”中的第三節(jié)內容。信息的智能化加工作為信息加工的一種類型,是本章內容重要組成部分。信息的智能化主要特點是讓計算機更加自主地加工、減少人的參與、進一步提高信息加工的效率和人性化程度。
本節(jié)內容對應課程內容標準:通過部分智能信息處理工具軟件的使用,體驗其基本工作過程,了解起實際應用價值。本節(jié)課從概念上了解什么是人工智能,通過體驗幾個人工智能具體應用的例子,體會人工智能的獨特魅力,了解其應用價值;通過討論,客觀認識人工智能技術對社會的影響,培養(yǎng)正確的科學技術應用觀。
二、學情分析
我們學校地處西北,智能化技術對我們學生來說是一門陌生的科學?梢哉f,有些同學對它的認識幾乎是零。因此,需要我們老師能夠降低教學起點,帶領我們學生去認識已經接觸到但還不知道是智能化技術的知識。上課過程中能夠讓學生多點實踐時間去體驗智能化技術。選擇一兩個智能軟件,讓學生體驗智能化信息加工對生活,工作,學習的意義,教師還可以引導學生關注機器人足球賽,用榜樣激發(fā)他們的探索新科學技術的興趣。
【教學目標】
1、知識與技能:了解人工智能的應用價值。
2、過程與方法:體驗人工智能的獨特魅力,由學生討論,老師適時引導總結。
3、情感態(tài)度與價值觀:客觀認識人工智能技術對社會的影響,培養(yǎng)正確的科學技術應用觀。
【教學重點和難點】
重點是智能信息處理工具軟件的使用。
難點是在使用這些工具后,如何提升學生對人工智能的認識及發(fā)展他們的辯證思維。
【教學方法】
啟發(fā)式、探究式、分組討論式
三、教學策略
教師通過典型的事例引導學生了解人工人工智能的含義,并通過模式識別、機器翻譯、博弈、機器人、智能代理技術等體驗,感受人工智能的應用價值。然后,就人工智能的現狀和未來展開討論,初步認識人工智能技術對社會的影響。
四、教學過程
一、引課
教師通過生活中常見的聲控門、指紋示別機、手寫板、語音識別、網絡游戲等現象引出人工智能的概念,并請同學們給人工智能下定義。
運用媒體出示人工智能的相關概念。
運用媒體展示圖片:卡斯帕羅夫與“深藍”的比賽
二、揭開人工智能的神秘面紗:
1、導入:帶領學生一起讀卡斯帕羅夫和“更深的藍”比賽的新聞報道資料;教師簡單敘述“人機大戰(zhàn)”的歷史。
2、教師提問:“更深的藍”是如何戰(zhàn)勝卡斯帕羅夫的呢?
學生思考討論后回答。
3、教師揭示卡斯帕羅夫的對手其實是一個象棋大師和軟件專家的群體,揭示了“更深的藍” 的高智能是構建在人類智能的基礎上。引入“人工智能”的概念。(教師鼓勵學生:“機器雖然戰(zhàn)勝了人類,但是沒有我們,機器依然是機器”)。下面我們一起來學習智能化技術的應用。
三、人工智能技術應用
⑴ 模式識別
師:演示輸入一句話:人工智能神奇無比。講解手寫輸入的操作方法。
生:學會使用不同的手寫字體及連筆輸入漢字的方法,觀察手寫輸入漢字的效率。
交流:哪些字體輸入漢字最快、最準確?
基本原理概述:手寫漢字——信息讀入——預處理——筆畫識別——特征匹配(特征庫)——顯示漢字。即輸入待識別的信息,在漢字特征庫進行檢索并匹配,若有符合的則顯示。
從上述操作可以看出,用手寫識別輸入漢字不一定比其他方法輸入快。因此,我們需要合理使用各種漢字輸入方法,以便提高工作效率和質量。
以上手寫操作可以把手寫漢字等信息轉換成計算機中的漢字符號。主要采用的是模式識別技術。模式識別是人工智能技術應用的一個重要方面。還有指紋識別、語音識別、光學字符識別等應用(教師準備這些軟件可由學生自己運行自己體會)。
⑵ 機器翻譯
⑶ 其他應用
① 智能機器人
② 計算機博弈
③專家系統(tǒng)
④機器證明
⑤智能代理技術又可稱為人工智能代理,它主要是指具有智能性,可支持高級、復雜的自動處理的代理軟件技術。
四、探究任務
全班同學四人一組完成下列三個任務。
1、點擊百度在線翻譯,嘗試將一段中文《再別康橋》翻譯成英文,對照與原英文譯文有何區(qū)別,然后再將英文翻譯成中文,比較翻譯前后的變化。
參考網址:http://site.baidu.com/list/104fy.htm
討論:翻譯結果與原文有何區(qū)別?意思是否變了?譯文錯誤或者不準確主要是什么原因造成的?(詞匯問題、語法問題)怎樣提高翻譯的質量?以小組為單位歸納一下具體的工作過程,并在班上進行交流。
2、運行在線棋類軟件(跳棋、五子棋),看你和機器哪個棋藝更高。
討論:1、結合課本P47對“更深的藍”介紹,討論“人機大戰(zhàn)”的目的和意義。
(可結合網站http://www.new7.com.tw/weekly/old/532/article092.html
與通過搜索引擎查找)
3、訪問一個自然語言處理網站,與其對話,嘗試尋找其“談話”的破綻。
http://www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html
參考下列網站,了解機器人在我們的學習,工作和生活中的應用。
http://www.kepu.com.cn/gb/technology/robot/index.html
http://www.robotschina.com/
機器人夢工廠http://my.xiaoi.com/index;
五、任務交流
請每組代表交流本組完成任務后的感受和討論的結果,教師進行總結。
六、教學評價
根據交流填寫評價表(評價表主要依據學生掌握程序來進行設計評價)
七、教師小結:
八、知識拓展
提供相關的知識拓寬學生的思路。
九、教學反思
本節(jié)實踐具有一定的代表性和挑戰(zhàn)性,學生也比較感興趣,通過對人工智能技術處理信息的學習,我們學會了一些人工智能軟件的操作方法,了解到智能信息處理的一般過程,從中認識到人工智能的應用價值和作用,感受到這項最新技術發(fā)展的前沿信息和魅力。由于教師課前準備充分,所以效果比較好,唯一感到遺憾的是我們的微機室硬件設施跟不上,如果教學軟件好的話,課前直接播放機器人比賽的視頻或者人工智能現在應用發(fā)展的領域的視頻的話,效果可能會更好。