教师资格高中信息技术《感受人工智能的魅力》教案

2022-11-19 05:50 安徽教师招考网来源：教招网

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　　一、教学目标

　　1.知道人工智能的部分研究领域，并能分辨出人工智能在生活中应用。

　　2.通过小组讨论等方法知道人工智能的研究领域，提高思考学习、合作交流的能力。

　　3.通过本节课的学习，感受人工智能的魅力，体会人工智能对现代社会的影响。

　　二、教学重难点

　　【重点】人工智能的研究领域。

　　【难点】人工智能在生活中的应用。

　　三、教学过程

　　(一)导入新课

　　播放2019年北京人工智能展览会的视频，提出问题：在视频中都看到了哪些你熟知的人工智能技术呢?【无人机、3D打印、智能机器人】

　　教师总结：看来同学们对人工智能也有一定的了解。人工智能现已进入我们的生活，逐渐改变着我们的生活方式。人工智能的研究领域非常广泛，本节课我们就来一起探讨一下人工智能的部分研究领域。

　　(二)新课讲授

　　1.人机交互

　　教师讲解：人机交互技术主要是研究人与计算机之间的信息交换，包括人到计算机和计算机到人的信息交换两部分。

　　提出问题：

　　(1)人到计算机和计算机到人的信息交换的例子吗?【人可以借助键盘、鼠标输入设备去向计算机传递信息;计算机可以通过打印机、显示器等输出设备给人提供信息】

　　(2)人机交互技术有哪些方面?【人机交互技术除了传统的基本交互和图形交互外，还包括语音交互、情感交互、体感交互及脑机交互等技术，其中语音交互是一种高效的交互方式】

　　(3)语音交互四个过程是什么?【语音采集完成音频的获取、采集及编码;语音识别完成语音信息到机器可识别的文本信息交换;语义理解根据语音识别转换后文本字符或命令完成相应的操作;语音合成完成文本信息到音频信息的转换】

　　教师总结：一般语音交互过程包括语音采集、语音识别、语义理解和语音合成。语音交互是人类沟通和获取信息最自然、便捷的手段，能为人机交互带来巨大变革。

　　2.图像识别与生物特征识别

　　教师讲解：人工智能领域除了人机交互外，图像识别与生物特征识别在生活中也有很多应用。

　　教师提出问题：多媒体展示的指纹识别、人脸认证等图片属于人工智能的哪项技术领域。【图像识别与生物特征识别】

　　布置任务：前后四人为一组讨论5分钟的时间，并回答以下问题：

　　(1)什么是图像识别与生物特征识别?【图像识别技术是利用计算机对图像进行处理、分析和理解，以识别各种不同模式的目标和对象的技术;生物特征识别技术也是在它的基础上发展起来的，通过生理或行为特征对个体身份进行认证】

　　(2)图像识别和生物特征识别技术在生活中的应用有什么?【图像识别技术：医疗领域的CT技术、通讯领域的电视会议等;生物特征识别技术：指纹识别、人脸识别等】

　　3.自然语言处理

　　教师提出问题：打开百度搜索百度翻译完成一段中文的中译英操作，这属于人工智能领域的什么技术呢?【自然语言处理】

　　布置任务：同桌两人一组，3分钟的时间进行探究，并回答以下问题：

　　(1)什么是自然语言处理?【计算机科学和人工智能领域中的一个重要方向，主要研究实现人与计算机之间用自然语言进行有效通信、交流的各种理论和方法。】

　　(2)自然语言处理技术所涉及的领域有哪些?【机器翻译、语义理解和问答系统】

　　(3)各个领是域所实现的功能又是什么呢?【机器翻译利用计算机技术实现从一种自然语言到另外一种自然语言的翻译。语义理解则是利用计算机技术实现对文本篇章的理解，并且回答与篇章相关的问题。问答系统技术指让计算机像人类一样用自然语言与人交流的技术，人们可以向问答系统提交用自然语言表达的问题，系统会返回关联性较高的答案】

　　教师总结：自然语言处理在生活中的应用很广泛。

　　4.机器学习

　　多媒体展示机器学习示意图及机器学习过程。

　　提出问题：机器学习的关键过程是怎样的?【“训练”与“预测”是机器学习的两个过程,“训练”产生“模型”，“模型”指导“预测”】

　　教师补充：机器学习会模拟人类的学习行为，以获取新的知识或技能，同时不断完善自身的性能，是人工智能的核心。

　　教师演示：智能手机的图像分类功能。

　　教师提问：这使用了哪一项技术?【深度学习】

　　教师讲解：深度学习就是“深度神经网络的学习”，是机器学习的一个重要领域。

　　布置任务：请学生自主阅读课本探究深度学习的实质。

　　教师总结：深度学习的实质就是通过构建具有较多隐层的网状学习模型和海量的训练数据来学习更有用、更高阶的特征，从而提升分类和预测的准确性。

　　(三)巩固提高

　　提出问题：目前很多网络平台都设计有“客服”功能。找到一个网络平台的“客服”，请设计一个提问方案，并实施该方案，判断该客服是人还是人工智能程序，说明原因。