3.5《智能处理---模式识别技术》【教案】

课题
3.5智能处理---模式识别技术
教学分析
教材分析
随着移动互联网、智能家居等领域的发展，智慧城市的创建，人工智能逐步进入大众视野。

现在的高中生有必要也有兴趣学习这一前沿技术。

本节内容主要依托浙江教育出版社出版的《信息技术基础》第三章第五节《智能处理》的3.5.1语音识别和3.5.2汉字识别；并在此基础上，根据人工智能模式识别技术在日常生活多领域的应用进行拓展。

要求学生在使用智能信息处理工具（软件模拟）进行汉字识别和语音识别的过程中，初步体验人工智能模式识别技术的信息处理过程，掌握模式识别技术特征。

知道多种模式识别技术及其对应的实际应用。

学情分析
高中生已经具备了一定的多媒体电子设备（以计算机和手机为主）使用经验，但大多数都是利用常用工具软件进行娱乐，因娱乐性质和个人使用习惯，某些功能涉及较少，如：手写输入，因此有必要创设学以致用的教学情境，从而体会技术的应用价值；另外，学生日常生活中接触到的、时下流行的美颜相机、指纹支付等手机应用软件都属于人工智能模式识别技术，但对应用软件背后的相关技术和工作流程了解甚少，因此有必要引导学生了解相关内容、思考相关问题、总结相关规律；并在此过程中注重“启蒙、兴趣、培养”，以激发他们投入学习。

教学设计思想本节主要是围绕人工智能模式识别技术展开，通过部分智能信息处理工具的使用，体验模式识别技术的工作过程，知道多种模式识别技术及其对应的实际应用。

通过“通过实例体验模式识别→什么是模式识别？→模式识别一般过程是什么？→掌握模式识别技术特征→思考还有哪些其它模式识别技术及其应用？”这样的问题链进行一步步螺旋式推进，为进一步学习《人工智能》做好铺垫。

课堂采用情境教学法、讲授法、多媒体演示法等方式，学生通过任务和实际生活应用来体验模式识别的奥妙。

始终坚持以学生为主体，教师为主导的原则，探究人工智能模式识别技术在生活多领域的应用，重点学习汉字识别技术和语音识别技术。

通过本节课的学习，使学生对人工智能模式识别技术有一个全方位的了解和认识。

教学目标
【知识与能力目标】
1.能借助汉字识别技术和语音识别技术，通过相关软件进行文字录入；
2.通过实际文字录入操作过程，了解模式识别技术的一般过程；
3.掌握模式识别技术的特征，并能够据此判断和列举其他模式识别技术；
4.知道多种模式识别技术及其对应的实际应用。

【过程与方法目标】
1. 掌握集中智能信息处理工具的使用方法。

2. 掌握分析问题，解决问题；呈现观点和交流思想的方法。

3. 掌握使用计算机学习、办公的过程和方法。

【情感态度与价值观目标】
1. 通过真实生活问题的解决，培养学生信息意识。

2. 领略信息智能处理的神奇魅力，及人工智能这一前沿技术的实际应用价值，形成对人工智能的探索愿望。

教学重、难点
重点：
1.能运用OCR软件进行文字识别；
2.掌握模式识别技术的特征，并能够据此判断和列举其他模式识别技术。

3.知道多种模式识别技术及其对应的实际应用。

难点：理解模式识别技术的特征，并能够据此判断和列举其他模式识别技术。

教学方法
任务驱动教学法、讲授法、多媒体演示法
教学过程
内容呈现
教师活动
学生活动
设计意图
一、导入新课
呈现新概念人工智能及定义
PPT展示组图“AI智慧手机”、“具有合法车辆驾驶牌照的Google无人驾驶汽车”、“会拉小提琴的机器人”、“Deep Blue战胜国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫”、“总理与机器人‘切磋’羽毛球”等，初步
体验人工智能技术。

观看组图，理解人工智能定义
①用一组内容新颖且密切联系生活实际的图片，创设情境，激发学生
学习兴趣②引出本节课教学内容二、手写汉字识别技术
PPT展示情境活动一：
小红在某银行前台上班。

一天，有个名字叫“马騳骉”的客户要开一个银行账户，需要用电脑录入
①引出手写汉字识别技术
②为引出光学字符识别技术、模式的账户信息。

小红只会拼音输入法，她不知道“騳”、“骉”两个字的读音。

这下心里犯难了，这个有一群马的名字该如何录入？同学们你们想到什么办法帮助她？
学生思考：生僻字该如何进行录入？
布置任务：利用搜狗手写输入法将生僻字录入教师巡视指导
总结：使生僻字的输入变得简单，也为文字输入提供一种新方法。

思考，举手作答
上机操作
识别概念及一般过程做铺垫。

③利用真实情境，培养学生信息意识。

①通过实际操作加深印象
②利用手写输入，体验智能信息处理工具。

③为手写汉字识别一般过程做铺垫
理解手写汉字识别技术的实际应用价值
三、印刷体汉字识别技术
PPT展示情境活动二：
世界读书日，学校要制作大量展板来鼓励学生阅读。

王老师负责内容排版设计，要将某杂志上的大量文字材料录入电脑。

如何实现快速录入，成为王老师的一大
难题。

同学们你们想到什么办法来帮助她？
学生思考：假设老师想将课本上的全部内容快速录入到电脑该如何快速录入？引导：
教师借助学生体验“支付宝集齐五福，瓜分现金红包”的真实生活经验，启发学生，手机支付宝扫福，识别福字，从而可以获得福卡，那么是否有类似工具应用这种技术识别其它汉字，获得一个相关文档？呈现概念：
光学字符识别（OCR）技术基本概念布置任务：
打开软件，熟悉软件的操作界面及使用OCR软件一般操作步骤；
利用清华文通TH-OCR免费版进行文字识别
教师巡视指导
总结：
OCR技术提升了工作效率，实现了智能化采集信息。

布置任务：
思考生活中，光学字符识别技术有哪些应用？
参考答案：
手机支付宝扫福、小猿搜题等解题软件、有道词典等翻译软件、车牌识别系统等。

布置任务：
利用清华文通TH-OCR免费版进行文字识别
教师巡视指导
观察思考两张图片异同。

（图像清晰度）
思考，举手作答
上机操作
思考，举手作答
学生操作，发现问题
①引出光学字符识别技术
②为引出模式识别概念及一般过程做铺垫。

③利用真实情境，培养学生信息意识。

①利用学生真实生活经验，抓住学生兴趣，引起学生注意，积极投入学习和思考
②通过生活实例，引出光学字符识别技术
①利用OCR软件，体验智能信息处理工具。

②通过实际操作加深学生印象
理解光学字符识别技术的实际应用价值
密切联系生活实际
①巩固练习OCR软件的使用及操作②引导学生发现OCR软件识别文字的局限性③为引出语音识别技术做铺垫
总结：
图像清晰度是文字识别的重要前提。

一般来讲，图像清晰度越高，识别软件比较容易得出识别结果。

建立在学生实际操作经验基础上得出的结论，易于学生理解和记忆。

四、语音识别技术
PPT展示情境活动三：
想一想还有什么方法可以实现大量文字材料的快速录
入？
教师机演示: 学生利用搜狗语音输入法录入布置任务：思考生活中，语音识别技术有哪些应用？参考答案：
手机自带语音输入法、软件提供语音输入、微信摇一摇、电视和油烟机等家用电器呈现视频材料：
观看苹果语音助手Siri官方演示视频得出如下总结：
为文字输入提供一种新方法；
与手写录入和按键录入相比，说话更容易；操作简单，无需培训；
双手从中解放出来，可以做更多其他事情；对于那些打字有困难的人，输入变得简单。

思考，举手回答
一名学生利用麦克风朗读录入，其余学生观看思考，举手作答
引出语音识别技术
①受机房现有条件限制，学生无法实际操作，但当下语音识别技术在生活多方面得到应用，学生在生活中已获得相关实践经验②加深学生印象
密切联系生活实际
①唤起学生实际生活经验，得出的结论，易于学生理解和记忆。

②理解语音识别技术的实际应用价值
五、模式识别技术引导：
汉字识别技术、语音识别技术都属于人工智能模式识别领域
呈现概念：
模式识别技术：通过计算机自动地或半自动地实现人类的识别过程。

举例说明，对人和动物的模式识别能力是极其平常的，但对计算机来说是非常困难的。

布置任务：
思考在此过程中，计算机是如何将它们识别出来的？（以手写汉字识别为例）借助手写输入实际操作引导学生得出答案：手写汉字识别一般过程
手写汉字→信息读入→预处理→笔画识别→特征匹配（与特征库比较）→显示汉字呈现概念：
模式识别一般过程
样本采集→信息数字化→预处理→数据特征处理→与标准模式进行比较→分类识别强调：
模式识别技术特征：与标准模式进行比较
布置任务：
思考生活中，除上述技术，还有哪些技术属于模式识别技术？
学生思考
思考，举手作答
通过具体实例引出模式识别这一抽象概念。

通过举例说明，进一步帮助学生理解模式识别概念。

为得出模式识别一般过程铺垫
为判断和列举其他模式识别技术做铺垫
密切联系生活实际
参考答案：
指纹识别、图像识别（面部识别）具体详细介绍图像识别：
淘宝以图搜图、支付宝扫花识花、面部识别：
美颜相机和部分修图软件、火车站票证人自助核验智能闸机、银行多媒体自助终端（办理业务）
六、当堂小测布置任务：
观看视频：（vivo nex AI 智慧手机广告）思考：广告是否存在虚假宣传？
观看视频：（百度机器人‘巧答’总理问）思考：研发小度用到了哪些技术？思考，举手作答
①学习致用
②当堂小测，检验学生学习效果③引出下节课学习内容人工智能另一重要研究领域-----自然语言理解
七、小结
梳理本节知识点，有利于学生意义建构。

板书设计
3.5智能处理
一、人工智能
1. 手写汉字识别
2. 光学字符识别
3. 语音识别
4. 指纹识别
5. 图像识别
概念
一般工作过程。