6.15人机对话的实现（教学设计）-信息技术六年级上册同步备课（浙教版）

《人机对话的实现》教学设计 一、教学内容分析 《人机对话的实现》是浙江影视出版社出版的小学信息技术六年级上册第三单元《算法的影响》的第5课。代社会中，算法已经深入我们生活中的方方面面。随着人工智能和自动化技术的发展，人机对话技术已经广泛应用于我们的日常生活中，例如智能语音助理、语音识别和聊天机器人等。它是一种人类与机器之间的交流方式，通过使用机器语言、自然语言或其他方式，我们可以向机器提问题、告诉机器我们的需求。因此，本课安排了“人机对话的实现”一课。 本课教材安排了“算法的价值”和“算法的局限与安全”两个板块内容，“算法的价值”主要以常见的在线叫车、无人驾驶、扫码支付、快递外卖等生活场景为例，概述了算法在人们生活中的价值体现。正因为算法是有价值的，所以算法的知识产权是需要被尊重和保护的，教材以小博士的话引出算法知识产权相关的内容。“算法的局限与安全”板块则以数据泄露、算法偏见、信息茧房、算法与核心技术是否自主可控等问题为例，从各个角度分析算法在解决问题时可能存在的局限和安全隐患。同时以小知识的方式，引导学生可以根据实际需求关闭在线生活中的某些算法，保障自身权益与数据安全。 二、学习对象分析 本课的授课对象为六年级学生，同学们在第一单元了解了计算机中实现算法的一般步骤，算法与计算机程序之间的关系，知道了计算机中实现算法的一般步骤：抽象建模、设计算法、验证算法，尝试设计了猜数字游戏的算法，并用流程图描述，用python语言来验证猜数字游戏的算法设计；第二单元基于猜数字游戏和韩信点兵两个算法经历了抽象建模算法的设计和验证的过程，为本次课的学习打下了坚实基础。本课学生还需了解算法的应用给我们的生活带来了很多便利，也在不断的影响每个人的生活和行为。学生已经学习了算法的实现、效率和影响，了解到人机交互其实与算法密切相关，并且，算法是实现人机交互的关键组—成部分。首先通过生活中常见的智能设备，引发学生了解它背后原理的思考。让学生发散思维，寻找生活中哪些地方运用了这些技术?从身边的事例可以更加顺其自然地推导出人机对话的原理：对话输入—语音识别—语义理解—语音合成一语音输出。为了加深学生的印象，巩固知识点，教师可以采一用Python程序实例进行验证，同时展示算法的流程图。通过理论和实践不断交互，让学生进一步深化对人机对话的理解和应用，同时帮助学生更好地理解人机对话的原理，并尝试将其运用到生活和学习中。最后得出算法与人机对话密切相关，它使一机器能够处理和理解人类的语言。 三、教学目标 1.通过分析常见案例，理解算法的价值性与局限性。 2.了解自主可控的系统在解决安全问题时的重要性，自觉尊重并保护算法的知识产权。 教学重点：了解人机对话的原理，并用程序进行验证。 教学难点：利用判断语句和输入、输出来编写程序。 核心素养指向：能尝试用算法解决问题。 四、方法策略 采取任务驱动式教学，以学为本有效地落实教学目标。辅以案例分析法、归纳总结法、小组合作法，在解决问题的过程中，体验学习过程，发展计算思维。 五、教学流程 （一）智能设备，引出课题 教学内容与活动 设计意图 1.认识在线生活中的算法 活动一：讨论交流 生活中有很多智能设备能能听懂人说的话，你能举几个例子吗？ 建构：现实中，通过输入设备给机器输入有关信息，可以轻松实现人机之间的对话。 生活中的智能设备，激发同学们的兴趣，引出主题。 （二）人机对话，学习新知 教学内容与活动 设计意图 1.人机对话的原理 活动二：人机对话的原理 通过在线学习了解人机对话原理。 （早期人机对话是基于规则的对话系统，利用模板来匹配数据。随着大数据技术不断发展，出现了以深度学习为主的自然语言对话系统，主要是利用传感器、语音识别和语音合成等技术，来实现人机对话交互。该系统可以实现查询信息、聊天交流、获取服务等。 ） 2.利用编程实现人机对话 活动三：利用编程实现人机对话 我们使用 Python 实现简单的人机对话程序。 机器：你好，我是机器人小乐，你叫什么名字？ 用户：小米。 机器：你好小米，很高兴认识你，请问你是小学生吗？ 用户：是。 机器人：你读几年级了？ 用户：六年级。 机器：加油小米，祝你天天进步！ 请试着编程实现。利用输入和输出功能，我们可以实现简单人机对话，利用判断语句实现跳转。 （部分算法自动抓取用户日常使用的各类数据，存在窥探、泄露用户个人隐私的风险；因为开发人员的偏见或数据的缺陷导致算法存在偏见问题，面临预测、决策不公正现象；人们过度依赖推荐算法，关注的信息领域会习惯性地被兴趣所引导，可能造成信息茧房问题。 同时，算法与核心技术是否自主可控也将直接影响关键信息基础产业乃至国家的安全。） 生活中，人们还可以使用人工智能设备，通过语义分析及大数据处理来实现人机对话，达到更好的人机对话效果。例如，语音智能门禁的控制、电话客服机器人、手机智能助手等。 通过在线学习了解人机对话原理。 通过在线搜索，了解算法的局限与安全 利用编程实现人机对话 （三）巩固延伸，拓展练习 教学内容与活动 设计意图 1.总结所学，拓展提升 总结本课所学 2.练一练 （1）利用列表、循环等指令完善人机对话程序。 （2）使用智能设备体验人机对话。 当堂练习，巩固加深。拓展延伸。 板书设计 人机对话的实现 人机对话的原理 利用编程实现人机对话 学科网（北京）股份有限公司 $$