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视频标签：人工智能
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视频课题：教科版高中信息技术基础必修“智能交互益拓展”项目活动-认识人工智能-湖北省优课
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“智能交互益拓展”项目活动
【项目设计背景】
智能机器人将会成为下一代技术革新的重点。机器人已经被很多的国家认为是“第三次工业革命”的一个重要发展方向，智能机器人的技术水平已经成为了一个国家实力与高新技术产业发展水平的一个象征。
智能机器人有很多种，其中以智能对话为主要交流方式的智能对话机器人近年发展迅猛。陶行知说“人力胜天工，只在每事问”，论语说“敏而好学，不耻下问”。在古代就倡导通过发问来解决困惑。而在现代，为了更好的服务于发问的客户，智能对话机器人应运而生。
国外的微软Tay、小冰、小娜机器人家族，苹果的Siri、亚马逊的Alexa，惠普的slack等，Facebook也在自己的messenger应用中发布了超过10万个功能性智能对话机器人。
国内的百度虚拟个人助理“度秘”，可通过人机互动完成搜索、买票、订餐票等服务；淘宝推出了智能客服机器人小蜜，分担淘宝对于客服行业的庞大需求；中国移动推出智能机器人客服“移娃”，太平洋寿险推出针对客户端的“小麦”智能客服机器人，网易的“网易七鱼”的全智能云客服产品等。
经过近年来的技术完善，智能对话机器人已经拥有非常成熟的沟通能力，不仅能准确识别出用户的需要，还可以精准判断用户的情绪，偶尔还能卖萌逗乐，智能化越来越高。
目前，智能对话机器人是虚拟助理（如Google智能助理）的一部分，可以与许多组织的应用程序，网站以及即时消息平台（如Facebook Messenger）连接。非助理应用程序包括娱乐目的的聊天室，研究和特定产品促销，社交机器人
随着产业融合和下一代技术需求的上升，基于云解决方案的演进以及移动应用的日益增长，预计未来五年智能对话机器人市场将会迎来更为迅速的增长。据相关数据统计显示，未来智能对话机器人市场规模估计将从2016年的7亿美元增长到2021年的32亿美元，2016
高中信息技术 必修 第3章PBL项目活动教学设计
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年到2021年期间复合年增长率为35.3%。
【项目目标】
本章将以“智能交互益拓展”为主题开展项目学习，感受人工智能的魅力，学习应用智能工具拓展人们的感知认知与解决问题的能力。实现“智能班级交互系统”，通过对其数据进行分析，拓展学习和交流的方法，提交作品展示交流。
1. 与智能机器人进行对话，体验人机对话的过程，了解人工智能的产生与发展，感受其魅力。
2. 学习人工智能平台中智能工具的使用，尝试利用智能工具解决实际问题。
3. 分析“智能班级交互系统”中的数据，撰写支持学习改进的方案。
【项目准备】
为完成项目，需要做如下准备：
1. 全班分成若干小组，建议每组 4 ～ 6 人，明确目标与分工，按
小组学习方式展开项目活动，制订项目的实施方案。 2. 注册微信公众号和智能平台账号，搭建数字化学习环境。
【项目过程】
1.体验人机对话（1课时）：在带有智能机器人的微信公众号中与机器人对话。
2.开发交互系统 （2课时）：利用智能平台上的智能工具开发“智能班级交互系统”。
3.撰写拓展方案（1课时）：分析“智能班级交互系统”中的数据，撰写支持学习改进方案。
【项目总结】
完成“智能班级交互系统”的开发和学习拓展方案后，交流体验应用感受；探讨人工智能在信息社会中的作用和影响，提高智能时代的社会责任感。
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第一课时 “智能交互”项目规划
【学科核心素养】
1. 在合作解决问题的过程中，愿意与团队成员共享信息，实现信息的更大价值。（信息意识）
2.通过评估并选用常见的数字化资源与工具,创造性地解决问题,形成创新作品的能力，适应数字化学习环境,养成数字化学习与创新的习惯。（数字化学习与创新）
3. 总结利用计算机解决问题的过程与方法,并迁移到与之相关的其他问题解决中。（计算思维）
4. 对于信息技术创新所产生的新观念和新事物,具有积极学习的态度、理性判断和负责行动的能力。（信息社会责任） 【课程标准要求】
通过人工智能典型案例的剖析，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用。 【学业要求】
理解软件在信息系统中的作用，借助软件工具与平台开发网络应用软件（计算思维）。
了解入工智能技术，认识人工智能在信息社会中的重要作用（计算思维、信息意识） 【学情分析】
（1）本节内容的教学对象是高中一年级学生，他们已经具备了一定的计算思维能力，能分析问题、表达思想等能力，具有一定的信息意识，初步形成了主动思考和探究学习的习惯；
（2）学生对人工智能技术的了解多局限于科幻片中的机器人，对于生活与学习中所使用到的人工智能技术多停留在浅表的生活感知与应用，对技术背后的原理、更多样的应用认识不深；
（3）大多数同学对获取新技术、新知识有着非常浓厚的兴趣，但重技能、轻理论，不太善于对知识思考、归纳、提炼、拓展。 【教学目标】 思想与观念：
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1．通过学习感受人工智能的魅力，引领学生发掘生活中的新技术、探究新应用，适应数字化学习环境,养成数字化学习与创新的习惯。 2. 引导学生从实践出发，分析、总结利用计算机解决问题的过程与方法, 探索技术背后的原理，迁移到与之相关的其他问题解决中。 问题与情境：
1．根据项目主题“智能交互系统”的需求，引导学生体验人与智能对话机器人有效交流所需的相关人工智能技术； 2. 设计、实施第一阶段项目“体验人机对话”。 知识与技能：
1. 了解人工智能的产生与发展，体会人工智能对社会发展的影响。 2. 通过典型实例理解人工智能技术，感受人工智能魅力。 【教学重难点】
教学重点：体验人工智能技术，感受人工智能的魅力。 教学难点：理解图灵测试、机器学习与深度学习，设计“智能交互益拓展”主题项目的第一阶段“体验人机对话”项目方案。 【教学策略设计】
从身边的智能对话机器人体验入手，激发学生开发智能交互系统的兴趣。
引导学生通过自主学习教材、微课等学习资源，认识人工智能，了解其定义及图灵测试，猜想计算机是如何进行“思考”，初步了解与智能对话机器人相关的人工智能技术。
通过情境模拟、实景观察、头脑风暴等方式，探究人与智能对话机器人有效交流所需的相关人工智能技术。为“体验人机对话”项目实验打下基础。
初步设计项目方案，体验人机对话。发现问题，反思原因，再探图灵测试、机器学习与深度学习。在人工智能相关理论指导下，设计提问方案拓展体验客服系统，尝试实景体验辨析人工客服与AI客服、对比不同AI客服。根据拓展体验，再次修改、优化项目方案。
在教学实施过程中，让学生体验人工智能对社会发展的影响,感受人工智能与社会各领域结合所带来的巨大变化,思考人工智能广泛使用可能会引发的社会问题及应对策略。
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【教学环境】
网络机房（有线及无线Internet接入）、PC、智能终端（学生自带设备，如智能手机、平板电脑、智能手表等）、互动教学平台（101智慧教室）、在线云协作（腾讯文档） 【教学过程设计】
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
确定 项目 划分 小组
【情境导入】
体验活动：我与？来唠唠嗑 展示-与AI助教对话（软） 提出问题:想做个智能对话机器人吗？
体验-与麦吉智能聊天
机器人对话（硬）
分享感受
媒体应用：
互动教学平台推送
资源
设计意图：激起学
生开发智能对话机
器人的欲望，为课
堂项目设计提供初步的选材思路。 【确定项目】 开发智能聊天机器——班级交互系统 【方案指导】 进一步分析子项目选题 定位——项目大主题：班级交互系统 定位——分组子项目主题 媒体应用：
弹幕讨论、互动课
堂平台推送相关资源 设计意图： 学习资源，文字云
筛选项目初步定位主项目与子项目 【划分小组】
组织分组
自由分组、选组长、定分工 媒体应用：
腾讯文档在线表单
设计意图：
自由分组确定组
长、组员分工，选定子项目主题。 【预习反馈】 回顾预习案 任务一：体验猜想 任务二：自学教材微课 分析三盘棋的区别 猜想计算机如何思考 重述AI定义、发展，简单认识图灵测试 媒体应用：
互动教学平台展示预学成果
设计意图： 回顾课前自学过程，评价小组自学成果。
师评生小组，确定学习起点，营造团队比拼氛围 明确 任务 制定 计划
【需求分析】
从身边的人工智能应用入手，聚焦智能对话机器人。 提出问题：人机对话需要？ 聚集项目需求的技术支撑
实现需要考虑：
对话的方式、内容，交
流的方法、策略……
媒体应用：
弹幕展示头脑风暴
思维导图类比梳理
设计意图：
聚集智能对话机器
人项目，头脑风暴
高中信息技术 必修 第3章PBL项目活动教学设计
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项目需求，定位探究对应的AI技术 探究活动1：
思
维
比拼 实验1： 语音识别-语音
导航
1.语音导航查询路况、
周边信息等功能，了解语音交互过程。 2. 用方言体验识别方言的效果，查阅资料并讨论提高方言识别率的方法。 1.展示语音导航查询
过程 2．展示绘制的语音识别思维导图。 3.分享方言环境下提升识别准确度的攻略。 小组互评
创设语音导航的情境，引导学生自主探索用数字化工具
解决、优化生活中
的问题。用思维导图呈现从技术到原理的思维过程与结果。
实验
2： 语音合
成-读
来
读往
1.体验文字转换为语音。 2.思考语音合成在生活中的应用。 1.展示语音合成过程
及思维导图。 2．展示绘制的语音合
成思维导图。 2.分享技术的适用情境。 小组互评 基于需求，引导学生发掘生活中的技术与应用，培养学
生拥抱新技术，探
究新应用意识。用
思维导图呈现从技术到原理的思维过程与结果。
提出问题：语音交互过程？ 合成、完善交互过程的
整体思维导图。
引导学生整合交互
过程，提升思维建构
类比：人与人的交流 提出：人机交流还有哪些方式？ 类比迁移，丰富人机交
互的方式
引导学生从已建构的模型入手，成功
拓展，归纳出交互
的根本：输入与输出。
提出:分析项目中的智能对话机
器人主要交流方式?
提出:文本的输入方式？
明确项目中的AI聊天方式以文本为主 分析多样文本输入方法 引导学生自主探究
得到项目需求的主
要对话方式，引出
探究活动2
探究活动2： 慧眼识精 实验3： 图像识别 1.体验实物识别、图片查询和相关知识搜索等； 2.实际体验或上网查询多样图像识别工具，探讨图像识别在生活中有哪些应用 分析：图像识别的原理 1.展示图像识别过程
2.分享多样的图像识别工具与应用情境。 小组互评 分析样例，挖掘归纳出
识别基于图像的特征
引领学生发掘生活
中的技术与应用，培养学生拥抱新技术，探究新应用意
识。
引导学生自主探索
用数字化工具解
决、优化生活中的
问题。
从实践出发，分析共性，明确特征模
型是基础，挖掘技
术背后的原理。
实验4：
生物特征识别 1.体验人脸识别、指纹识别等功能； 2.实际体验或上网查询生物特征工具，并与同学探讨生物特征识别在生活中有哪些应用。 类比分析：图像与生物特征识别 1.展示生物特征识别
过程；
2.分享多样的生物特
征识别工具与应用情境。 小组互评 探究出：图像识别是生
物特征识别的基础
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探究活动
3：译来译往
实验5：
机器翻译
1. 体验机器翻译；
2. 讨论机器翻译与人工翻
译的优势和不足。 分析自然语言的原理 情境应用拓展
1.展示机器翻译过程； 2.分享机器翻译与人工翻译的优势和不足的小组探究成果。 小组互评 引导学生自主探究得到跨语种交流的项目需求。
引领学生发掘学习、生活技术与应用，自主探索用数字化工具解决、优
化学习、生活问题的意识，了解技术背后的原理。 体验、了解项目实施的技术前提。 收集 信息 实施 计划 【初试项目规划】 体验：人机对话 设计第一阶段的项目实施方案 1.展示人机圣诞过程；
2.分享AI对话的擅长与不足，并剖析原因。 小组互评
引导学生在已有知识和经验基础上，尝试完成课程任
务，明确课堂学习
任务，以提高学生
后面步骤的学习效
率。发现问题，反
思原因，再探图灵测试、机器学习与深度学习。
展示 成果 活动 评价 【改进项目规划】
理论对比：机器学习与深度学习
分析异同，迁移到自身学习 引导学生在理论的
指导下再思考初始
设计 拓展体验： 1.设计提问方案，体验客服交流，判断该客服是人还是人工智能，说明原因。 2.体验多样智能对话器人，对比其与中图e学堂的区别。 课后拓展
在人工智能相关理论指导下，设计提问方案拓展体验客
服系统。根据拓展
体验，再次修改、优化项目方案。
【活动评价】 教学评价 1.完成淘师湾作业平台测试 2.自我评价 https://www.wjx.top/jq/32016852.aspx 在线完成
在线测试，平台必做。
多维度的自我评价认识自我。 展示小组总评
https://docs.qq.com/sheet/DZnl1dmpuQWZHdFlQ
竞赛评价促进教学 总结:
学了？学会了？还想学？
梳理所得 明确项目后续任
务，促进项目整体
推进。
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
