第6课 语音合成技术 教学设计 2025-2026学年浙教版初中信息科技八年级下册

初中信息科技课时备课 课 时 概 况 课 题 八年级下册 第6课 语音合成技术 课时序号 教师 备课时间 年 月 日 上课时间 年 月 日 教 学 设 计 学习内容分析 课标相应内容要求：《信息科技课程标准》要求初中学生了解语音合成等常见人工智能技术的基本原理，能举例说明其应用场景，客观分析人工智能技术对社会生活的影响，树立正确的技术伦理观。主要内容：本课主要内容包括认识语音合成技术的概念，了解语音合成的基本实现方式与工作过程，体验语音合成的操作，分析语音合成技术的应用价值与潜在风险。望远镜思维——纵向联系：本课属于“人工智能与智慧社会”单元，承接前一课《语音识别技术》的学习，是语音交互技术体系的重要组成部分，也为后续学习自然语言处理、人工智能伦理等内容打下基础，帮助学生完整构建语音交互技术的认知框架。放大镜思维——横向逻辑：本课遵循“生活现象感知→核心原理探究→真实应用分析→伦理观念建构”的逻辑主线，从学生熟悉的生活场景入手，逐步深入探究技术原理，最终落脚到技术价值与伦理判断，落实了课标中“认识人工智能技术的两面性”“能合理使用人工智能技术”的要求，各部分由浅入深，层层递进，符合认知规律。 学习对象分析 1. 心理和思维特点：八年级学生已经具备初步的抽象逻辑思维能力，对人工智能类新技术充满好奇心，不满足于仅停留在体验操作层面，愿意探究技术背后的原理。2. 已有知识基础和生活经验：学生已经学习过人工智能的基本概念、语音识别技术，日常生活中经常接触导航播报、AI有声书、智能设备语音提示等语音合成产品，积累了充足的感性经验。3. 典型认知误区：① 认为语音合成就是把单个字的读音简单拼接起来，不知道合成过程需要调整韵律、语气，例如误以为合成“你真开心呀”就是把五个字的读音直接拼起来，不需要调整轻重音，所以无法理解为什么早期合成语音生硬、当代合成语音自然；② 认为语音合成只能提供固定的几种男声女声，不知道现在可以通过训练实现个性化语音定制，甚至克隆普通人的语音；③ 认为语音合成技术只用于播音、播报场景，不知道它在助残、濒危方言保护、个性化教育等领域的特殊应用价值。 学习目标 1. 能准确说出语音合成技术的概念，梳理语音合成的基本工作过程，区分拼接式合成和参数式合成两种实现方式的差异。2. 能借助在线开放平台完成文本的个性化语音合成操作，会调整发音人、语速、情感等参数获得符合需求的语音。3. 能举例说明语音合成技术在不同领域的应用价值，客观分析语音克隆等技术带来的潜在风险，提出规范使用语音合成技术的合理建议。 教学重难点 教学重点：理解语音合成技术的基本原理，体验语音合成过程，分析语音合成技术的应用价值。 教学难点：理解不同语音合成实现方式的差异，树立正确的语音合成技术应用伦理观。 教学方法 情境教学法、对比探究法、任务驱动法、小组讨论法 学习资源 硬件环境：多媒体网络教室，学生每人一台联网计算机 软件环境：主流浏览器（Chrome/Edge） 教学资源：不同技术生成的语音对比样音、真实案例素材、探究任务单、在线语音合成演示平台（讯飞开放平台演示页） 教学准备：提前调试在线平台网络，提前完成分组（4人一组），准备好探究任务单打印稿 学习过程 【活动描述】播放三段时长共1分20秒的学生日常熟悉的语音片段：分别是导航播报“前方500米靠左行驶，保持当前车速”、AI有声书《流浪地球》朗读片段、智能手表闹钟语音提示，提出问题：这三段语音有什么共同点？它们是怎么生成的？ 【学生活动】倾听音频，结合生活经验思考，主动发言分享自己的判断，说出这些语音都是机器生成的，不是真人提前录制的，分享自己用过的语音合成产品。 【教师活动】播放提前准备好的音频，引出本课课题《语音合成技术》，板书课题，梳理学生分享的场景，总结语音合成已经融入日常生活的方方面面。 【设计意图】从学生熟悉的真实生活场景切入，快速激活已有经验，聚焦本课主题，引发学生探究兴趣。 【学习过程-建构】 活动1：对比探究语音合成的实现方式 【活动描述】给学生提供两段由不同技术生成的同文本语音“信息科技改变我们的生活”，同时给出两种技术的参数：①拼接式合成：需要预录存储12000多个单字音，总数据量约280MB；②参数式合成：仅需要存储声学模型和韵律规则，总数据量约12MB。要求学生试听对比，填写探究任务单的对比表格，总结两种方式的优缺点。 【学生活动】试听两段语音，对比流畅度、自然度，结合给定的数据完成对比表格，小组交流后派代表分享结论。 【教师活动】发放探究任务单，巡视指导各小组的对比探究，总结梳理：拼接式合成自然度高但数据量大、适配场景少，参数式合成数据量小、灵活度高，当前主流的语音合成是深度学习驱动的端到端参数合成，然后给出语音合成的定义和基本过程：文本预处理→声学建模→语音输出。 【设计意图】通过带具体数据的对比探究，让学生自主建构核心概念，避免死记硬背，理解不同实现方式的差异。 活动2：假设任务探究影响语音合成效果的核心因素 【活动描述】设置假设情景：学校“助残服务小队”要为区域视障中心制作有声读物，需要定制本班班主任李老师的个性化语音，用于朗读学生写给视障朋友的信件。提出问题：要合成出和李老师声音辨识度极高、自然流畅的个性化语音，需要哪些核心条件？请小组先讨论提出假设，再借助在线语音合成平台，调整发音人、语速、情感等参数，测试不同参数下的输出效果，验证假设。 【学生活动】小组讨论提出假设，然后在在线平台操作测试，观察不同参数对输出效果的影响，总结出影响语音合成效果的核心因素，派代表分享结论。 【教师活动】提出假设任务，引导学生操作探究，总结梳理：语音合成的效果高度依赖训练数据的数量与质量，个性化语音合成需要足够多的目标发音人的语音样本训练模型，数据质量越好，合成效果越自然。 【设计意图】通过假设任务探究，帮助学生理解语音合成技术的核心依存关系，突破本课教学难点。 【学习过程-应用】 【活动描述】呈现两个真实社会案例：案例1：2024年某地发生AI语音克隆诈骗，骗子克隆了企业老板的声音，骗走公司财务人员120万元；案例2：2023年高考，某视障考生使用AI语音合成技术读卷，顺利完成所有考试。要求各小组用5分钟讨论，完成任务单问题：两个案例中语音合成技术分别发挥了什么作用？总结语音合成技术的利与弊，提出1条规范使用语音合成技术的具体建议。讨论结束后每组派代表分享。 【学生活动】小组围绕案例展开讨论，梳理利弊，撰写规范使用建议，派代表分享小组观点。 【教师活动】展示案例，巡视参与各小组讨论，点评各小组的观点，总结：语音合成技术在助残、教育、文化保护等领域有重要的人文价值，但是滥用语音克隆技术会带来隐私侵权、诈骗等风险，我们要遵守法律法规，合理合法使用技术。 【设计意图】结合真实案例，引导学生应用本课知识分析技术影响，落实信息科技核心素养，树立正确的技术伦理观。 【学习过程-梳理】 【活动描述】引导学生围绕“语音合成是什么？语音合成怎么实现？语音合成该怎么用？”三个问题，自主梳理本课核心内容，画出简单的知识结构图。 【学生活动】自主梳理知识，绘制知识框架，和同桌交流补充，完善自己的知识结构。 【教师活动】引导学生梳理，总结本课核心要点，升华主题：技术本身没有对错，关键在于使用的人，我们要学会用好人工智能技术，让技术服务于人的需求。 【设计意图】帮助学生结构化梳理知识，形成完整的认知体系，强化正确的技术观。 板书设计 一、语音合成是什么 概念：文本→自然语音 过程：文本预处理→声学建模→语音生成 二、实现方式 拼接式合成 | 参数式合成 三、应用与伦理 应用价值→潜在风险→规范使用 评价设计 评价维度（4个）： 1. 概念原理理解：能准确说出语音合成的概念、工作过程，正确区分两种实现方式的差异 2. 操作任务完成：能独立借助在线平台完成语音合成，熟练调整参数获得符合需求的语音 3. 案例分析能力：能结合真实案例客观分析语音合成的利弊，提出合理的规范使用建议 4. 合作参与表现：小组探究与讨论中积极发言，主动分享观点，配合小组完成任务 评价方式：自评（梳理知识后自评概念原理掌握情况）+互评（小组内互评合作参与表现与案例分析质量）+师评（教师点评操作任务与分享成果，给出综合等级） 教学反思 亮点：本课从学生熟悉的生活场景切入，两个建构活动都设计了具体的可操作任务，第一个活动带具体数据对比，符合初中生抽象探究的认知特点，学生能自主建构知识，不需要教师灌输；最后结合真实诈骗和助残案例，很好地落实了伦理教育，不是空泛讲道理，学生能真正理解技术的两面性，整体符合八年级学生的认知水平，达成教学目标。 改进设想：如果课前能布置预习任务，让学生提前收集自己身边的语音合成应用案例，上课分享，就能更充分激活学生的已有经验；如果条件允许，可以增加定制个人语音的体验环节，学生的体验会更深刻；另外对于基础较弱的小组，可以提前准备引导问题支架，降低探究的难度，让更多学生跟上进度。 学科网（北京）股份有限公司 $