九年级《信息技术》教材第一单元《感受人工智能》教学设计

《唯“令”是从——语音识别》教学设计

一、教材分析

本课选自广东教育出版社课程教材研发中心编著的九年级《信息技术》教材第一单元《感受人工智能》第5课《语音识别与翻译》。智能语音技术是人工智能领域的重要分支，在生活中有着广泛的应用，如智能语音助理、语音导航、语音输入、智能语音音箱等；它综合应用了大数据、机器学习、声学、语言学、神经生物学、模式识别理论等知识。初中阶段侧重于让学生了解语音识别的概念，理解其工作流程，知道其应用，初步尝试运用人工智能技术创新地解决生活中的问题。

二、学情分析

本课授课对象保健牙膏为八年级学生，他们对具有智能的机器充满好奇，在生活中也已经积累了较多使用语音识别技术的经验，如进行语音输入，使用语音导航、智能音箱等，为理解语音识别的定义及价值奠定了基础。在上一课时，学生已学习了人工智能的概念及其主要应用，但对与人工智能的原理尚不清楚。由于人工智能的原理和算法复杂，本阶段的学生较难透彻理解，

因此在开展教学时，我借助Mind+软件让学生制作“智能语音助手”来揭示机器产生“智能”的过程和原理，这将为学生更好地理解智能语音技术打下基础，也将为学生在高中阶段进一步学习人工智能做好准备。

三、教学目标

强制系统1.知识与技能

（1）掌握语音识别技术的定义；

（2）了解语音识别的实现原理，并能适当运用人工智能解决生活中的问题。

2.过程与方法

让学生亲历制作“智能语音助手”的过程，掌握利用语音识别技术解决生活中的实际问题的方法，培养学生的数字化学习与创新能力。

3.情感态度与价值观

（1）通过语音识别技术和具体应用场景相融合的创想活动，让学生感知语音识别技术的社会价值，激发学生进一步学习人工智能的愿望；

（2）引导学生向善运用技术，培养学生合乎规范和伦理使用人工智能技术的社会责任感。

四、重点、难点分析

1.重点：了解语音识别技术的基本原理。

2.难点：应用语音识别技术创造性解决生活中的实际问题。

五、教学方法

本课主要采用情境教学法、问题导学法开展教学。本课以设计智能语音助手为学习载体，通过体验感知、探究实践、畅聊设想等教学活动引导学生开展小组协作学习探究活动。

六、教学过程

环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情境

提出需求

（5分钟）

情境：同学们，我们班今天来了一位新同学，大家知道是谁吗？（教师唤出“小爱同学”，让它自我介绍）

体验感知语音识别技术：

1、小爱同学是谁？

2、它为什么可以听懂我们的话？

3、你使用过哪些智能语音设备？

提出需求？

4、语音识别技术已经渗透生活的方方面面，给我们带来了很多便利，在日常生活中，有很多问题可以使用语音识别技术来解决，请同学们设计一款智能语音设备，并在学案中写下：我想设计一款语音…送给…，因为…（比如:设计语音小夜灯送给爷爷，因为爷爷经常半夜起床，看不到很容易摔倒，通过语音控制灯开和关，方便又安全。）

要把这些想法实现，首先我们得了解语音识别技术。

回答问题

在学案中写下想用语音识别技术解决生活中的哪个问题和原因。

用智能语音音箱引出语音识别技术，接着再引导学生头脑风暴设计需求，为本节课学习语音识别技术提供了动力来源，同时还培养了学生运用设计思维解决生活问题的能力，也为最后引导学生技术向善、向暖埋下种子。

互动cnc真空吸盘体验

理解概念

（8分钟）

1.教师提问：什么是语音识别技术？

教师与语音助手小爱进行互动，引导学生分析并理解语音识别技术。（语音识别是机器通过识别和理解，将语音转换成指令或文本的技术。）

2.教师提问：语音识别功能是如何实现的？

通过以下案例引导学生分析机器语音识别过程。（机器语音识别过程：声音输入-特征提取-声学模型匹配-语言模型匹配-输出文字。）：

理解万岁or李万岁？

学生听讲、思考，理解语音识别技术。

思考、理解人类语音学习过程与机器语音识别过程的异同。

通过案例引导学生初步理解语音识别技术的实现原理。将深奥的语音识别流程与学生已有的生活经验类比，帮助学生突破理解瓶颈。

案例引领

学习算法

（7分钟）

在Mind+中编程体验，播放视频短片：教师拎着垃圾袋苦恼地思考着垃圾应该如何分类。思考无果。

教师提出用语音识别技术解决这个问题，展示实物教具。

1.教师演示Mind+软件中语音识别模块的使用方法；

2.教师引导学生设计“垃圾分类语音助手”算法。（获取语音—语音识别为文字—对文字做出反应）

3.教师演示设计“垃圾分类语音助手”程序。

车位管理系统观看视频、教具。

学习Mind+软件中语音识别模块的使用方法。

设计程序算法，学习“垃圾分类语音助手”程序。

通过设计基于语音识别技术的“垃圾分类语音助手”程序，让学生学会运用人工智能知识创造性地解决生活中的问题。这一过程不仅让学生对垃圾分类有了更深入的了解，同时还突破了重难点。

迁移算法

实现需求

（12分钟）

引导学生基于“垃圾分类助手”程序进行应用迁移，小组对学案中写下的创意点子进行讨论，选出代表进行程序设计。

小组展开头脑风暴确定创作方向，讨论算法，尝试编程创作作品。

该环节不仅培养了学生概括迁移的计算思维能力；同时还培养了学生运用设计思维解决生活问题的能力。而且让学生从AI的理解者升级到AI应用的设计者和创造者。

评价交流

反思提升

（5分钟）

1.提供评价表，引导学生进行作品评价。

评价指标	详细内容（每个指标10分）
技术性	综合运用各种模块编写程序
可运行性	程序能运行并实现相关功能
交互性	能够与使用者进行互动
新颖性	能创造性解决生活中的问题
智能性	程序的“聪明”程度

2.鼓励学生继续深入学习语音识别技术涉及到的多领域知识，探索、学习更智能化的算法。

展示作品，评价作品智能程度、创新度等。

思考作品存在的问题及优化的方向。

通过评价表让学生对作品的优劣有更客观的定位，加深了学生对语音识别技术工作原理的理解。脚手架网

技术向善

总结延伸

（3分钟）

引导学生思考、讨论案例：

案例1：生活中有数百万有语言障碍的人，比如部分渐冻症患者说话困难，他们很难像正常人一样说话，发音往往模糊不清。科技公司为这些患者设计了一款特别的语音转录设备。通过机器学习将模糊的声音转化为文字，使其能被其他人理解，享受语音识别技术带来的便利。

案例2：语音助手“窃听门”事件

思考：在隐私和便利之间，如何更好地权衡与选择呢?

总结：我国《新一代人工智能伦理规范》提出人工智能各类活动应遵循的基本伦理规范第一点是”增进人类福祉”,更要求”保护隐私安全”、“确保可控可信”、“强化责任担当”。

引领学生技术应该向善、向暖！

讨论语音识别技术的不当利用可能带来的危害。思考、交流如何做出防范。

听讲，感受技术向善的温暖，思考并交流对人工智能技术价值的看法。

引发学生辨证思考人与人工智能技术的关系以及人工智能技术与社会的关系，引导学生技术向善、向暖，培养学生合乎规范和伦理使用人工智能技术的社会责任感。

七、教学反思

语音识别技术涉及的知识很前沿，算法较复杂，因此，制定合理的学习目标，选择恰当的学习方式、设计合适的课堂任务尤为重要。本课对教材内容进行取舍、拓展进行了二次开发和教学设计，通过创设情境，学生提出需求，体验技术、探究原理分析问题，学习算法解决问题，再迁移解决方案创新应用到需求解决当中，使学生的认知在层层推进的教学活动中不断得到深化，学生解决问题的能力得到较好的培养。课堂伊始引导学生用同理心去观察身边的人，有的学生想设计一部语音电梯送给妈妈，因为妈妈每次买完菜回来手里提着重重的菜，不方便按电梯；有的学生想设计语音马桶送给奶奶，因为奶奶腰不好，无法弯腰翻马桶盖子，还有的学生想设计语音门锁送给奶奶，因为奶奶眼睛不好，每次对着一串钥匙要很久才能对钥匙……学生的想法是如此的善解人意和充满爱，跟我预先设想的让技术点亮生活点亮爱相符，当然也有极少部分学生的想法比较天马行空，比如有的学生想设计一款书包送给自己，因为平时书包太重了，跟书包说变小它就变小，跟书包说变大它就变大，这是因为他们还不懂语音识别技术的内涵所致，有了这些学习的需求和动力之后，学生的学习就变被动为主动。最后在总结延伸中，学生明了技术向善的可贵，同时还明晰了如何合乎规范地使用人工智能技术，很好地达成了技术学习与品格涵养同步进行

的培养目标。学生亲历从实际生活需求出发，感受语音识别技术在生活中的广泛应用，了解语音识别技术的实现原理，接着头脑风暴确定创作方向，编程解决需求，实现了对知识进行概括迁移，创造性地解决了生活问题。这木制灯笼样一环紧扣一环的教学，很好地培养了学生的信息意识、计算思维、数字化学习与创新、信息社会责任感等学科核心素养。

本文发布于:2024-09-22 21:24:43，感谢您对本站的认可！

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