《用智能工具处理信息》教学案例

　　一、教材分析
　　
　　本课是广东版高中信息技术必修教材《信息技术基础》第四章第二节的内容——《用智能工具处理信息》。教材对本节内容的定位是，让学生在使用智能处理工具的过程中，对智能处理工具进行初步体验，并形成感性认识，进而树立正确的科学技术应用观，同时也为选修模块“人工智能初步”做铺垫。
　　
　　二、教学目标
　　
　　知识与技能：能从操作过程中了解智能工具处理信息的基本工作过程；能使用教材中出现的智能处理工具；简单了解智能处理工具的工作原理。
　　过程与方法：体验“机器翻译”过程，分析机器翻译与人工翻译的区别；与网络机器人聊天，体验自然语言理解的过程。
　　情感、态度与价值观：感受信息智能处理的魅力，能客观评价智能处理工具给学习和生活带来的变化，激发起探索人工智能知识的热情和愿望。
　　
　　三、教学重点、难点
　　
　　重点：体验用智能工具进行信息处理和加工的过程。
　　难点：了解智能处理工具的工作原理。
　　
　　四、教学过程
　　
　　1.创设情境 引入课题
　　课件展示：戴望舒的一首小诗《我思想》，请学生朗读诗歌并体会诗的意境。
　　设计意图：由诗歌引入，学科知识相互渗透，不仅能提升信息技术课的人文气息，也能较快地引导学生投入意境之中。
　　师：中文小诗《我思想》让大家都有所感悟，那么，有哪位同学能让外国朋友也欣赏到这首诗的美呢？看看我们班有哪些同学有翻译官的潜质。
　　学生翻译《我思想》，课堂气氛活跃。但还有不少学生口头翻译存在困难，因而引入机器翻译。
　　2.体验工具 获取新知
　　探究活动1：学生借助翻译软件实现诗文的中英文互译。
　　教师先演示在线翻译过程。
　　师：机器翻译得到的英文小诗不完整，有些中文字词还无法识别，将翻译后的英文小诗借助翻译软件再次翻译成中文，得不到原文。请大家思考出现这一问题的可能原因。
　　小组交流讨论，学生代表总结归纳机器翻译中所出现的问题。
　　课件展示：机器翻译的工作流程及翻译过程中所出现的缺点。
　　探究活动2：人机对话——学生与网络机器人（www-ai.ijs.si/eliza/eliza.html）聊天。
　　要求：利用英文口语对话，进行多次尝试，验证机器人ELIZA的智能性。
　　教师在学生活动过程中要适时引导学生思考网络机器人对自然语言的理解过程，即智能工具对信息的处理过程。
　　师：机器人ELIZA对问题能否对答如流，是否出现过答非所问的现象，为什么?
　　设计意图：让学生体验智能工具在生活中的应用，感受信息智能处理的魅力，能客观评价信息智能处理给学习和生活带来的变化，同时深刻地体验到英语在生活中的应用。由于课时所限，更多的体验活动，如汉王OCR对提供的图片进行识别、借助“文通慧视小灵鼠”软件体验手写输入法等探究活动放在第二课时。
　　课件演示：自然语言理解的工作原理。
　　经交流、体验，师生共同感悟其原理。
　　3.发散思维 延展新知
　　课件展示：机器人的相关视频及图片，展示目前机器人在各行业的应用。
　　（1）导盲机器人为盲目人引路；
　　（2）我国中科院设计的科普机器人——童童；
　　（3）迎宾机器人；
　　（4）保洁机器人；
　　（5）综合警备保障的警卫机器人；
　　（6）卡斯帕罗夫与“深蓝”的比赛。
　　设计意图：通过观看视频，感受人工智能的魅力。由典型例子展开，发散思维，更能激发学生探索新兴科学技术的兴趣，引导学生正确认识和看待新兴科技对人类进步的积极作用和实用价值。
　　探究活动3：通过观看“深蓝大战”的相关背景资料，讨论卡斯帕罗夫与“深蓝”的比赛。
　　师：1997年“深蓝”计算机为什么能够战胜卡斯帕罗夫？“深蓝”战胜了什么？这些功能是它自身具备的吗？是谁给它的？2003年人机大战不分伯仲，我们又能得到什么启示？
　　教师提示相关知识要点：
　　（1）电脑大容量，能存储尽可能多的棋谱；
　　（2)电脑搜索技术强，计算速度快，能从众多棋局中选出一个最佳方案；
　　（3)计算机专家、棋坛高手；
　　（4)通过设计算法、编写程序来实现（为“算法与程序设计”选修模块进行铺垫）。
　　设计意图：通过教师启发，学生思考、分析、了解和认识人工智能的实质。学生将机器人与人的智能进行类比，进一步认识计算机信息加工的本质，树立正确的科学技术应用观，能客观评价人工智能给学习和生活带来的变化，辩证地认识人工智能对人类社会带来的影响。
　　4.课堂总结 深化感知
　　师：机器不能完全代替人，我们不能完全依赖机器。人工智能的研究和发展还在不断向前进行，我们的科学家们仍在不断努力。作为一名中学生，今天我们可能还没有足够的知识和能力参与到人工智能的前沿研究当中，但我们可以利用学习到的初步知识，积极探索，多些创意，也许未来就有你想实现的更智能的处理工具，进而让机器成为人类的得力助手和合作伙伴，用人类自己创造的智慧，更好地为人类服务。
　　
　　 (作者单位：福建师大附中)