信息的编程加工和智能化加工
详细内容
【第三章 第一、三节 信息的编程加工和智能化加工】教案
【学生分析】学生在学习本课以前通过各种途径已学会上网和用计算机语言编制一些简单的程序，但怎样从宏观的角度来观察、分析、处理信息的方式和过程还是不够系统的，这对进一步提高知识结构和广度应用能力会有阻碍。
【教材分析】本章教学目标要求学生了解信息加工的一般过程和信息加工方式变化，要理解利用计算机加工信息的三种基本形态，体验通过编程加工信息和利用智能化信息加工工具加工信息，理解计算机加工信息的工作过程、基本思想和原理
【教学目标】
第一节：要求学生从总体上了解信息加工的基本知识，理解手工与计算机信息加工方式的异同，把握信息加工三种形态及其各自的适应范围。
第三节：要求学生在使用过部分智能信息处理工具软件后，体验其基本工作过程，客观地认识人工智能技术，了解其实应用价值，培养正确的科学技术应用观。
【教学重点】
1．信息加工的一般过程和计算机信息加工的三种形态。
2．智能信息处理工具的使用
【难点、关键】
1．计算机信息加工的三种形态的特征
2．提高对人工智能的认识
【教学方法】演示，实践，计论法
【课时安排】1课时
【教学环境】多媒体教育广播系统
【教学过程】
一、引入新课：
师：以学校运动会成绩处理为例引入什么是信息加工问题。举例并进行分析；
学生：举例启发后，请学生自己举例（老师注意引导和掌握时间）；
师：只要我们留意一下周围世界，就会发现信息加工问题无处不在，无时不有：（校园生活中的…… 工厂、农村的…… 科技、国防的…… 日程生活的……）
可见信息加工很重要信息加工问题无处不在，无时不有。
二．新课教学
（1）信息加工及其重要性
师：提出问题：什么是信息加工呢？
解释：信息加工通常是指将获取的原始信息按照应用需求对其进行判别、筛选、分类、排序、分析、研究、整理、编制和存储等处理的一系列过程使收集到的信息成为我们需要的有用的信息。信息加工是信息利用的基础，也是信息成为有用资源的重要条件。
师：提出问题：要完成一项信息加工一般应包括哪些过程呢？
（2）信息加工的一般过程
信息加工是一个相对完整的工作流程。
以上面学校运动会成绩处理为例演示成绩处理工作流程和信息加工的一般过程。
分析：从学校运动会成绩处理工作流程观察我们对学校运动会成绩处理其实可归结为对信息的以下几项处理：
①编制参守赛项目成绩记录表格―①记录信息
②填写比赛数据―①记录信息
③辩别、分类、汇总比赛数据―② 加工信息
④比赛数据排序―② 加工信息
⑤报告（发布）成绩―③发布信息
⑥比赛成绩存档―④存储信息
应该说明的是这几项处理不仅是前后相继的有序过程，有时甚至还需要做不断的反复。如数据的修改、增、删等。
同学们可以回顾一下刚才自己所举例的处理工作流程和信息加工的一般过程是否符合这一规律？
师：问题：如果信息处理量大形式多哪怎么办？
进一步引入教学内容：
（3）信息加工方式的变化
以前加工信息主要是靠人工方式来完成的。比如单位的会计每逢月底年底就忙得不亦乐乎，因为他们处理时全靠人工抄、写、算、核，不但繁琐也容易出错还费时，已远不能满足现代生活的需要。所以先进的计算机就成为信息加工的重要工具了。同时也使信息加工的方式发生了巨大的变化
（4）计算机信息加工的一般过程
计算机是大家非常熟悉的现代化计算工具，它的特点使它成为了信息加工的重要工具。
和信息加工的一般过程相比计算机的加工信息的工作过程大致划分如下；
①根据信息类型和加工要求选择合适的计算机软件或自编程序。作好输入数据的准备。
② 信息输入
③信息加工
④信息输出
⑤信息存储
总结一下两种信息加工方式的优缺点：
人工方式加工信息的优点：所需要工具较少，方法灵活，使用方便
缺点：繁琐，容易出错，而且费时，不能满足现代生活的需要。
计算机加工信息的优点：运算速度快，存储容量大，缩短了信息加工的时间，提高了信息加工精度，满足了管理者决策的需求。
（5）计算机信息加工的类型
①基于程序设计的自动化信息加工； 即针对具体的问题编制专门的程序实现信息加工的自动化。
②基于大众信息技术工具的人性化信息加工；
编程加工不是每一个人都能驾驭的，而大众信息技术工具如利用字处理软件加工文本信息、电子表格软件加工表格信息、利用多媒体软件加工图象，声音，动画、视频等多媒体信息却更加易于操作易于被人接受，从而更充分地实现人和计算机的优势互补，提高人机协作效率。
③ 基于人工智能技术的智能化信息加工
即信息的智能化加工，是指利用人工智能技术加工信息。智能化加工要解决的问题是如何让计算机更加自主地加工信息，减少人的参与，进一步提高信息加工的效率和人性化程度。
需要说明的是这几种加工类型不是截然分开的，因为信息技术本身就是一个有机的整体。所有这些信息加工的类型在后续章节中回详细介绍。
（6）信息的智能化加工
（1）浏览卡斯帕罗夫和“更深的蓝”比赛的新闻报道资料片段；（课本P50）
师：“1997年5月12日，轰动全球的第二次世界大战宣告结束，‘更深的蓝（深蓝二代）’以3。5：2。5微弱的优势战胜了国际象棋之王卡斯帕罗夫。
（2）教师提问：“更深的蓝”是如何战胜卡斯帕罗夫的呢？这一事件是否意味着计算计的’智能‘已经在某些方面超过人类了呢？
学生答：计算机具有超强的计算和存储能力，也就具备了很高的智能，能针对对手下出每一步好棋，并且不会犯错误。
（3）教师展示“更深的蓝”运行的剖析视频片段。揭示了卡斯帕罗夫的对手其实是一个象棋大师和软件专家的群体，揭示了“更深的蓝” 的高智能是构建在人类智能的基础上。引入“人工智能”的概念。（教师鼓励学生：“机器虽然战胜了人类，但是没有我们，机器依然是机器”。学生的反映是很自豪，我认为这样能增强他们驾驭信息工具的信心）。
（4）“人工智能”的实质内涵：人造的智能，它主要是对人脑思维机理的模拟。教师介绍：人工智能是计算机科学的一个分支，是一门研究运用计算机模拟和延伸人脑功能的综合性学科；是一门涉及数学、计算机科学、控制论、信息学、心理学、哲学等学科的交叉和边缘学科；研究处于信息技术的前沿，它的研究、应用和发展在一定程序上决定着计算机技术的发展方向（教师开玩笑：其实中国人最早就发明了智能机器人，在《列子•汤问》中记载，公元前900多年前的西周时期，周穆王曾在路上遇到一个叫偃师的匠人。他献给周穆王一个“机器人”。该“机器人”能走路、唱歌、跳舞，致使周穆王误以为是个真人。这个记载无论是否真实，至少能增强学生的民族自豪感）。
7．利用人工智能技术加工信息。
引入：基于大家对“人工智能”概念的了解和其未来的畅想，那么在我们目前的现实生活中智能技术拥有哪些应用呢？
介绍几种典型的人工智能技术的应用：模式识别，机器翻译，计算机博异，智能代理，专家系统，机器证明，数据挖掘。
（2）安排学生体验“机器翻译”的智能信息技术，激发学生兴趣。参考文章“锄禾日当午，汗滴禾下土。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦”。
任务一：把中文 “锄禾日当午，汗滴禾下土。谁知盘中餐，粒粒皆辛苦”。
翻译成英文之后的英文重新利用百度翻译成中文，然后把翻译后的中文和原文相比较。
课堂的效果是学生哈哈大笑，因为翻译的结果很离谱，教师顺势启发学生，以后可以从事专门开发有关翻译的智能技术的事业，使世界真正成为沟通无限的村落。
（3）模式识别技术。
例：阿里巴巴对着山洞的门一念“芝麻开门”，山洞的门就打开了，再念“芝麻关门”，山洞的门又自动关上了。 语音识别技术
科幻片《 X战警》中，“X教授”只要在实验室门口一站，实验室的门就会自动打开，并且发出声音欢迎教授的到来，而其他人则没法进去。
第一章曾经提到的语音识别技术也是属于模式识别范畴的，可以提一下，今天演示的是手写识别技术。
（4）计算机博弈。指导学生从教师机下载“五子棋”游戏程序，给学生实践一下和计算机对战的乐趣，体验智能信息技术。
（5）演示：指纹匹配系统。
利用指纹来鉴定人的身份，可以克服证件、签字、照片、密码、钥匙、印鉴等容易假冒、丢失、遗忘、被盗的缺点。
任务二：练习以上几种人工智能技术加工信息。
3．全课总结
（1）什么是信息加工？
（2）信息加工的一般过程包括哪些内容？
（3）信息加工方式为什么会发生变化？发生了哪些变化？
（4）计算机信息加工的一般过程包括哪些内容？
（5）计算机信息加工有哪些类型？
（6）信息的智能化加工。
（7）利用人工智能技术加工信息。