姜麗華

（江蘇省南京市第六十六中學(xué)，江蘇南京 210037）

引 言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展，我們已經(jīng)進(jìn)入信息時(shí)代，作為信息技術(shù)中的前沿技術(shù)，各種智能加工工具在生活中頻繁出現(xiàn)。高中生作為信息社會(huì)的中堅(jiān)分子，有必要學(xué)習(xí)這一前沿技術(shù)。筆者作為一名信息技術(shù)教師，設(shè)計(jì)教學(xué)案例如下。

一、教學(xué)目標(biāo)

需要學(xué)生掌握的知識(shí)與技能：能使用現(xiàn)實(shí)生活中常用的信息智能處理工具；簡(jiǎn)單了解信息智能處理工具的工作原理及與一般處理工具的區(qū)別；認(rèn)識(shí)信息的智能處理這一前沿技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

學(xué)習(xí)過程與方法：通過體驗(yàn)生活中的常用信息智能處理工具，認(rèn)識(shí)并了解智能處理的作用；通過觀看視頻了解其基本的工作原理。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過生活中的實(shí)際案例讓學(xué)生感受信息智能工具的魅力，激發(fā)學(xué)生對(duì)信息智能工具及信息前沿技術(shù)的探索熱情，讓學(xué)生樹立正確的科學(xué)技術(shù)使用觀。

二、教學(xué)過程

（一）初識(shí)智能工具

教師播放2000年5月19日全球第一個(gè)虛擬主持人安娜在英國開播新聞的視頻，然后再播放震驚世界的圍棋大師李世石與“AlphaGo”（阿爾法狗）人機(jī)對(duì)弈的視頻。

教師：安娜的新聞播報(bào)如同真人主持人，阿爾法狗的棋藝也讓世界圍棋大師招架不住。這些都是人工智能的神奇效果，現(xiàn)在就讓我們一起開啟信息智能化處理的神奇大門！

【信息的處理工具初體驗(yàn)】教師拿出手機(jī)，演示與“Siri”的互動(dòng)聊天，請(qǐng)學(xué)生來描述聊天過程，讓學(xué)生初步了解信息處理工具。然后，教師再對(duì)學(xué)生布置任務(wù)：任務(wù)一，教師為學(xué)生提供翻譯軟件，讓學(xué)生體驗(yàn)機(jī)器翻譯。嘗試將古詩《憫農(nóng)》先譯成英文，再將英文譯回中文，讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比，談?wù)勛约旱陌l(fā)現(xiàn)。任務(wù)二，向?qū)W生提問：“王莉同學(xué)對(duì)于某本雜志中長(zhǎng)達(dá)5頁的一篇文章深有感觸，決定摘錄下來做成Word文檔，在班會(huì)上展示給全班同學(xué)，請(qǐng)問她該怎么辦？”教師可以讓學(xué)生相互討論，也可以利用網(wǎng)絡(luò)查找資料。在經(jīng)過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)后，請(qǐng)學(xué)生介紹并演示任務(wù)的完成過程及研究成果。

【感知信息智能處理工具】教師通過展示“Siri”、翻譯軟件、“漢王OCR”等信息的智能處理工具軟件，讓學(xué)生明白，這些工具軟件是由計(jì)算機(jī)軟件程序控制，能夠模仿人類進(jìn)行思考，做一些人類能夠做的事。此時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，這些智能處理工具與學(xué)生接觸到的Word、Excel、VB編制的程序有什么不同呢？讓學(xué)生展開討論并且閱讀課本找出以下問題的答案并總結(jié)。

（1）所有的計(jì)算機(jī)程序或者由計(jì)算機(jī)操作的都是智能工具嗎？（2）分析探索智能工具與一般信息處理工具的區(qū)別。

在學(xué)生討論后，可以總結(jié)處理問題方法：一般處理工具有固定的算法，智能處理工具不固定；處理問題過程：一般處理工具重復(fù)計(jì)算，智能工具通過分析推理控制過程；處理問題的結(jié)果：一般處理工具結(jié)果確定，智能工具結(jié)果不確定而且不能保證正確率。

（二）了解智能工具的工作原理

在這一環(huán)節(jié)中，教師為學(xué)生介紹智能工具的主要研究領(lǐng)域：模式識(shí)別和自然語言理解，并組織如下探究活動(dòng)。

【探索智能工具的工具原理】?jī)扇艘唤M進(jìn)行活動(dòng)，一個(gè)人在背上寫字，由另一個(gè)人猜測(cè)思考。隨后總結(jié)過程：信息輸入（感知?jiǎng)幼鳎A(yù)處理（皮膚感知）→特征分析（大腦處理）→特征匹配（得出答案）→顯示結(jié)果（口頭表達(dá)）。由此得出結(jié)論，手寫板的漢字輸入是人工智能技術(shù)的研究領(lǐng)域之一，主要采用了模式識(shí)別技術(shù)。模式識(shí)別技術(shù)主要是利用計(jì)算機(jī)對(duì)物體、圖像以及語音或者字符等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，手寫板的識(shí)別率雖然不能做到百分之百，但是在生活中是有使用價(jià)值的，并且應(yīng)用廣泛，特別是對(duì)一些殘障人士而言，手寫板的語音輸入為他們的生活帶去了很大的方便。

此時(shí)，教師可以請(qǐng)學(xué)生列舉生活中的模式識(shí)別有哪些應(yīng)用，讓學(xué)生回答問題：“翻譯軟件中—英—中對(duì)比發(fā)現(xiàn)有什么結(jié)果？機(jī)器翻譯和人工翻譯有什么不同之處？機(jī)器翻譯的工作原理是什么？”最后得出結(jié)論，機(jī)器是機(jī)械操作，軟件在已輸入的詞庫中進(jìn)行搜索，把一種語言轉(zhuǎn)換成另一種語言。

隨后，教師可以組織學(xué)生進(jìn)行活動(dòng)探究，進(jìn)行與手機(jī)“機(jī)器人”的對(duì)話。讓學(xué)生拿出手機(jī)，與手機(jī)上的“智能語音”進(jìn)行對(duì)話聊天。引導(dǎo)學(xué)生思考：“你覺得手機(jī)機(jī)器人比人聰明嗎？在你們對(duì)話的過程中有沒有答非所問的情況？”隨后再對(duì)學(xué)生發(fā)言進(jìn)行總結(jié)，得出結(jié)論，自然語言的理解可以分為：詞法分析、句法分析和語義分析。當(dāng)我們輸入語音后，機(jī)器人首先理解然后搜索自己的詞庫生成文字并給出回答。自然語言理解和模式識(shí)別是智能工具的兩個(gè)重要研究領(lǐng)域。

（三）展望未來

阿里巴巴集團(tuán)董事局主席馬云的話讓人醍醐灌頂，“智能工具軟件有不盡如人意的地方，但它確實(shí)在某方面方便著我們的生活”，隨著技術(shù)的發(fā)展，智能工具會(huì)變得更完善，更多、更先進(jìn)的智能工具會(huì)不斷涌現(xiàn)，將會(huì)徹底改變我們的生活。

在初識(shí)智能工具并了解其工作原理后，教師可以進(jìn)行課堂小結(jié)：“本節(jié)課我們感受了一下我們生活中常用的智能工具，了解模式識(shí)別以及自然語言理解兩大研究領(lǐng)域，感受到了它們?cè)趯?shí)際生活中的應(yīng)用價(jià)值，也暢想了未來的智能工具是什么樣子。雖然目前智能工具還存在很多的不足，但是我們相信隨著科技的不斷更新發(fā)展，智能工具的明天一定會(huì)更加絢麗多彩！”

（四）知識(shí)拓展

教師可以向?qū)W生展示有關(guān)機(jī)器人信息的網(wǎng)站，讓有興趣的學(xué)生能夠進(jìn)一步了解機(jī)器人的相關(guān)知識(shí)，介紹有關(guān)“人工智能初步學(xué)習(xí)”的選修模塊。

三、教學(xué)反思

本節(jié)課的設(shè)計(jì)以學(xué)生生活實(shí)際為切入點(diǎn)引入教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生在解決實(shí)際問題的過程中了解智能工具的技術(shù)原理，充分激發(fā)學(xué)生的積極性與主動(dòng)性。在教學(xué)中，注重學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，選取適當(dāng)?shù)膬?nèi)容讓學(xué)生主動(dòng)探索，獲得深切感受。在整個(gè)教學(xué)過程中，教師應(yīng)圍繞教學(xué)目標(biāo)展開課堂環(huán)節(jié)，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，教師選取問題讓學(xué)生進(jìn)行探究、討論，教師再進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，保證教學(xué)節(jié)奏有條不紊，既鞏固了學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)，又開闊了學(xué)生視野，普及當(dāng)下科技熱點(diǎn)。在這節(jié)課中學(xué)生的積極性很高，課堂效率極高，課堂氛圍活躍，算得上是一節(jié)成功的課。

結(jié) 語

筆者認(rèn)為面臨人工智能高速發(fā)展的時(shí)代，怎樣更好地適應(yīng)人工智能社會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生成為人工智能社會(huì)的主人翁意識(shí)，讓學(xué)生參與到人工智能發(fā)展的大潮中，值得我們信息技術(shù)教師更深入地研究與探討，也是我們信息技術(shù)課應(yīng)該關(guān)注的重點(diǎn)，更符合信息技術(shù)課程“提高學(xué)生信息素養(yǎng)”這一課程目標(biāo)。