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信息的智能化加工案例
信息的智能化加工
一、教學(xué)內(nèi)容分析
信息的智能化加工作為信息加工的一種類型，是本章內(nèi)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(nèi)容對應(yīng)課程內(nèi)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，了解其實際應(yīng)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(yīng)用的例子，體會人工智能的獨特魅力，了解其應(yīng)用價值；通過討論，客觀認識人工智能技術(shù)對社會的影響，培養(yǎng)正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀。
二、教學(xué)內(nèi)容資源
1．教育科學(xué)出版社 2004年版《信息技術(shù)基礎(chǔ)》第三章3．3節(jié)；配套光盤。 2．教師提供網(wǎng)絡(luò)資源。 三、教學(xué)支撐環(huán)境
1．計算機網(wǎng)絡(luò)教室、多媒體教室設(shè)備。 2．WEB和FTP服務(wù)。 3．語音輸入環(huán)境等。 四、學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)分析
可能少部分同學(xué)已經(jīng)有一些體驗，大部分同學(xué)沒有意識到一些例子就是人工智能的應(yīng)用，對人工智能的應(yīng)用價值更沒有了解。關(guān)于人與機器的關(guān)系，認識程度也不一樣，可能沒有意識到人工智能技術(shù)對社會的影響。
五、教學(xué)目標分析
1．知識與技能：了解人工智能的應(yīng)用價值。
2．過程與方法：體驗人工智能的幾個例子，由學(xué)生討論，老師適時引導(dǎo)總結(jié)。 3．情感態(tài)度與價值觀：客觀認識人工智能技術(shù)對社會的影響，培養(yǎng)正確的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用觀。
六、教學(xué)策略
教師通過典型的事例引導(dǎo)學(xué)生了解人工智能的含義，并通過模式識別、機器翻譯、博弈、機器人、智能代理技術(shù)等體驗，感受人工智能的應(yīng)用價值。然后，就人工智能的現(xiàn)狀和未來展開討論，初步認識人工智能技術(shù)對社會的影響。
課時數(shù)：1課時。 七、教學(xué)過程 創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課
1．從材料“‘更深的藍'戰(zhàn)勝了什么？”引出人工智能的含義，引入人工智能應(yīng)用兩面性的要討論話題。
（1）展示圖片：卡斯帕羅夫與“深藍”的比賽：
1996年卡斯帕羅夫與“深藍”的比賽可謂是人機對抗史上的最強之戰(zhàn)。 （2）閱讀課本資料（P47）或者網(wǎng)絡(luò)資源并初步討論： 網(wǎng)絡(luò)資源：
http://www.81tech.com/dispbbs.asp?boardid=85&id=8744&star=1&page=1
以同桌兩位為小組討論： ①機器有智能嗎？ ②人類與機器的關(guān)系。 ③“人機大戰(zhàn)”的目的和意義。 教師引導(dǎo)要點與小結(jié)要點：
①對人類思維的模擬，引出人工智能的含義。 ②利用優(yōu)勢。
③給人們帶來不安。計算機是人類制造出來的工具，但是會不會有一天，當 人類的智力已經(jīng)無法達到計算機的水平時，人類會不會轉(zhuǎn)而成為計算機的附庸？
④從簡單涉及討論優(yōu)勢和問題。 體驗、分析事例，探究新知。 2．利用人工智能技術(shù)加工信息。
下載資源：ftp://192．168．5．66/g1 文件夾“第9周下載2”。 通過體驗幾種例子，體會人工智能技術(shù)加工信息的特點和實際應(yīng)用，請?zhí)顚懟顒尤蝿?wù)表。
體驗：語音輸入系統(tǒng)
①事前，在教師機上安裝并調(diào)試語音輸入軟件。在教師機上演示語音輸入軟件的使用。
②教師演示時，學(xué)生觀察實際使用效果。
③教師引導(dǎo)學(xué)生填寫任務(wù)表。打開并填寫文件夾“第 9周下載2”中“活動任
④引出模式識別及其應(yīng)用。
模式識別是人工智能技術(shù)應(yīng)用的一個重要方面。比如指紋識別在個人身份認證方面的應(yīng)用就是模式識別技術(shù)的應(yīng)用之一。模式識別技術(shù)中的語音識別、光學(xué)字符識別、手寫識別等應(yīng)用也非常廣泛。
3．體驗：手寫識別軟件識別字符。
思考這種技術(shù)在加工信息時的特點，將發(fā)揮什么作用和產(chǎn)生什么樣的影響 ? （1）打開“第9周下載2”中“Handigit-Recog”目錄下的手寫識別軟件“Handigit-Recog.exe ”，單擊“Select B/W bmp”按鈕，將打開一對話框，選擇圖片文件(bmp格式、黑白圖片),如4．bmp, 5．bmp, Handdigit-sample.bmp并打開，軟件可以馬上識別出圖片中的數(shù)字符號。
（2）嘗試自己在Windows附件的畫圖程序中，用鉛筆工具寫一個數(shù)字，并保存為黑白圖片文件，看“Handigit-Recog”能否認出這張圖片中的數(shù)字。
教師引導(dǎo)要點：
①識別圖像變成文字，識別圖像要符合一定要求。 ②加工特點、作用和影響。 ③實際應(yīng)用思考：
何俊杰同學(xué)在研究性學(xué)習(xí)過程中了解到海南《南國都市》上報道府城古城的專題內(nèi)容，查找到相關(guān)日期的報紙作為資料，思考有沒有好辦法，把整版內(nèi)容輸入文本？請介紹完整過程。
（3）機器翻譯。
機器翻譯 (Machine Translation，簡稱MT)是利用計算機把一種自然語言轉(zhuǎn)變成另一種自然語言的過程。用以完成這一過程的軟件叫做機器翻譯系統(tǒng)。常見的中文翻譯軟件有金山快譯、譯星、萬能對譯等。還有一些網(wǎng)站也提供免費的在線翻譯服務(wù)。
體驗：在線翻譯
請在線翻譯，并檢查翻譯效果，嘗試把英文翻譯過來的中文再翻譯成英文，是否有區(qū)別？
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教師引導(dǎo)要點：翻譯效果、加工特點。 （4）計算機博弈。
計算機博弈也是人工智能技術(shù)的一個應(yīng)用領(lǐng)域，可以說它很早就進入了我們的學(xué)習(xí)和生活，例如國際象棋、中國象棋，圍棋、五子棋等，前面我們提到的“更深的藍”則是其中的杰出代表。
體驗：嘗試五子棋
打開“第 9周下載2”中wuziqi．swf，與計算機進行“人機大戰(zhàn)”。
（5）智能機器人。
智能機器人是人工智能技術(shù)的另一個重要應(yīng)用，智能機器人可以根據(jù)感覺到的信息，進行獨立識別、推理，并做出判斷和決策，不用人的參與就可以完成一些復(fù)雜的工作。 1995年我國研制的“CR-01”6000米水下機器人，能在深水中錄像、進行海底地勢勘察和水文測量、自動記錄各種數(shù)據(jù)等，曾兩次在太平洋圓滿完成了各項海底調(diào)查任務(wù)。現(xiàn)在我國很多省市每年舉行中學(xué)生智能機器人大賽，比如機器人足球比賽、機器人舞蹈比賽、機器人滅火比賽等，深受同學(xué)們的喜愛。
體驗：機器人
播放“第 9周下載2”中2foot_step．wmv,guiji．wmv。 （6）智能代理。
體驗：啟動 Word，就使用Word過程中會遇到的一些問題向Office助手詢問，看能否解決你的問題。
4．反思小結(jié)鞏固加深。
（1）就體驗活動和活動任務(wù)表填寫情況評價。
（2）鞏固加深：①利用人工智能技術(shù)加工信息的應(yīng)用的幾個方面； ②智能化加工所要解決的問題：如何讓計算機更加自主地加工信息，減少人的參與，進一步提高信息加工的效率和人性化程序。
5．小組討論：人工智能技術(shù)對社會的影響。 （1）引出話題。
（2）人工智能技術(shù)發(fā)展為我們的生活帶來很多意想不到的方便和驚喜。但是，我們也應(yīng)該清醒地認識到，人工智能技術(shù)的發(fā)展不僅僅是一個技術(shù)創(chuàng)新問題，同時也對倫理、道德、法律、文化等帶來了沖擊。
學(xué)生活動：
①閱讀網(wǎng)頁：http://qdrobot．blogchina.com/2188862．html。 ②以同桌兩位為小組討論：人工智能技術(shù)對社會的影響。 （3）教師引導(dǎo)要點：
①人需要機器：沒有機器人，人將變?yōu)闄C器。 ②機器人的能力與魅力，與人的友好與合作。
機器人能和人友好相處嗎？有些人也許會對此憂心忡忡：計算機是人類制造出來的工具，但是會不會有一天，當人類的智力對于計算機已無法望其項背時，人類會不會轉(zhuǎn)而成為計算機的附庸？ 20世紀風(fēng)靡一時的影片《黑客帝國》更是為我們描述了一種極端可怕的景象。機器人的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，從工業(yè)走向農(nóng)業(yè)、服務(wù)業(yè)；從產(chǎn)業(yè)走進醫(yī)院、家庭；從陸地潛入水下、飛往空間等。
③我們完全有理由相信，像其他許多科學(xué)技術(shù)的發(fā)明發(fā)現(xiàn)一樣，機器人也應(yīng)該成為人類的好助手、好朋友。
（4）教師簡單小結(jié)討論情況。課外實踐：
①機器人足球比賽一直是機器人大賽的主角。了解天津市新華中學(xué)足球共享方案 http://www.robotdiy.com/article.php?sid=211。
②訪問自然語言處理網(wǎng)站，用自然語言與其中的機器人對話，嘗試找出“談話”的破綻。
板書設(shè)計
一、人工智能的含義
1．展示圖片：卡斯帕羅夫與“深藍”的比賽：
2．閱讀并簡單討論：（以同桌兩位為小組）
（1）機器有智能嗎？（2）人類與機器的關(guān)系。（3）“人機大戰(zhàn)”的目的和意義。
人工智能的含義：人造的智能，主要是對人腦思維機理的模擬。 二、利用人工智能技術(shù)加工信息
下載資源：ftp://192．168．5．66/g1 文件夾“第9周下載2”，通過體驗幾種例子，體會人工智能技術(shù)加工信息的特點和實際應(yīng)用。
2．體驗：手寫識別軟件識別字符 3．機器翻譯——體驗3：在線翻譯 參考網(wǎng)站：（隨機選擇一個） 金橋翻譯中心 網(wǎng)絡(luò)中國 免費在線翻譯網(wǎng)站
4．計算機博弈——體驗：嘗試五子棋 5．智能機器人——體驗：機器人 6．智能代理——Office助手 三、反思小結(jié)，鞏固加深 1．體驗評價 2．鞏固加深
（1）利用人工智能技術(shù)加工信息的應(yīng)用的幾個方面：
（2）智能化加工所要解決的問題：如何讓計算機更加自主地加工信息，減少人的參與，進一步提高信息加工的效率和人性化程序。
四、小組討論話題：人工智能技術(shù)對社會的影響
完成后把文件名改為“學(xué)號”并立即上傳給老師檢查。 http://192．168．5．66/gl
小組討論：人工智能技術(shù)對社會的影響
人工智能技術(shù)發(fā)展為我們的生活帶來很多意相不到的方便和驚喜。但是，我們也應(yīng)該清醒地認識到，人工智能技術(shù)的發(fā)展不僅僅是一個技術(shù)創(chuàng)新問題，同時也對倫理、道德、法律、文化等帶來了沖擊。
請寫出小組討論要點： 1． 2． 3． 4． 5．
完成后把文件名改為“學(xué)號”并上傳覆蓋原來文件。ftp://192．168．5．66/g1cersp.com
教學(xué)反思：
本節(jié)設(shè)計主要目的是讓學(xué)生參與討論與活動，教師引導(dǎo)來達到教學(xué)目標。課程理念要求學(xué)生自主探究，合作學(xué)習(xí)。從課后情況看，學(xué)生基本上能夠參與討論，能夠自主體驗幾個例子，小組討論也有效果。從活動任務(wù)表來看，在教師引導(dǎo)下，部分學(xué)生討論還不夠充分，體驗例子對部分同學(xué)可能多了些，少部分學(xué)生需要教師手把手地指導(dǎo)。由此可以看出，學(xué)生學(xué)習(xí)能力有差別的，部分同學(xué)學(xué)習(xí)主動性還不夠，不是一節(jié)課、一個課程所能激發(fā)、引導(dǎo)的，說明課程改革任重而道遠�？傮w上，感覺教學(xué)效果還是好的。在教學(xué)設(shè)計上，主要選用實際、典型例子激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引出概念，通過體驗，了解人工智能的實際應(yīng)用，分析信息的智能化加工特點，呼應(yīng)前面教學(xué)內(nèi)容；引發(fā)討論，體驗后閱讀有關(guān)材料，再深入討論，在教學(xué)實施上是可行的。通過任務(wù)表，讓學(xué)生關(guān)注人工智能解決問題的方法。在教學(xué)環(huán)境上，我注意到下載問題、在線翻譯時網(wǎng)速問題、識別字符實踐細節(jié)、視頻播放都會影響教學(xué)效果，必須充分了解教學(xué)環(huán)境和測試，做好課前準備。使用網(wǎng)絡(luò)資源符合現(xiàn)實生活，如果網(wǎng)速有問題，可以下載到局域網(wǎng)；我采取了網(wǎng)頁課件指導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)進程，通過 PPT課件進行畫龍點睛的方法。另外，在教學(xué)進程上，我們可以讓學(xué)生適當減少體驗例子
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