用智能工具處理信息課例評(píng)析——任務(wù)驅(qū)動(dòng)在信息技術(shù)課上的應(yīng)用

■賀李彬

結(jié)合優(yōu)秀課例“用智能工具處理信息”，闡述任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的內(nèi)涵，解析任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)，以及該教學(xué)模式實(shí)施的具體過(guò)程，使讀者能深刻領(lǐng)會(huì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法在信息技術(shù)課上的有效應(yīng)用。

1 引言

近年來(lái)，任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法越來(lái)越受到信息技術(shù)教師的青睞。教育部于2003年發(fā)布的《普通中學(xué)信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)》在實(shí)施建議中指出：“‘任務(wù)驅(qū)動(dòng)’教學(xué)強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生在密切聯(lián)系學(xué)習(xí)、生活和社會(huì)實(shí)際的有意義的‘任務(wù)’情境中，通過(guò)完成任務(wù)來(lái)學(xué)習(xí)知識(shí)、獲得技能、形成能力、內(nèi)化倫理。因此要正確認(rèn)識(shí)任務(wù)驅(qū)動(dòng)中‘任務(wù)’的特定含義，使用中要堅(jiān)持科學(xué)、適度、適當(dāng)?shù)脑瓌t，避免濫用和泛化；要注意任務(wù)的情境性、有意義性、可操作性；任務(wù)的大小要適當(dāng)、要求應(yīng)具體，各任務(wù)之間還要互相聯(lián)系，形成循序漸進(jìn)的梯度，組成一個(gè)任務(wù)鏈，以便學(xué)生踏著任務(wù)的階梯去建構(gòu)知識(shí)?！比欢诮虒W(xué)實(shí)踐中如何設(shè)計(jì)出恰如其分的任務(wù)，如何在任務(wù)驅(qū)動(dòng)中更好地落實(shí)三維目標(biāo)，是要解決的問(wèn)題。

“用智能工具處理信息”是湛江市第二中學(xué)許淼淼老師執(zhí)教的一堂示范課，該課在2010年第六屆廣東省信息技術(shù)優(yōu)質(zhì)課評(píng)比活動(dòng)（高中組）中獲得一等獎(jiǎng)。本課例以“憶上海世博，探智能奧秘”為主線，進(jìn)行任務(wù)設(shè)計(jì)，是一堂“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法的典型課例。

2 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)的設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)內(nèi)容分析

教師必須以課標(biāo)為依據(jù)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的分析，在充分分析教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，確定一個(gè)單元或一個(gè)部分要求學(xué)生掌握的知識(shí)點(diǎn)。“用智能工具處理信息”是粵教版必修1《信息技術(shù)基礎(chǔ)》第四章“信息的加工與表達(dá)（下）”第二節(jié)的內(nèi)容。課標(biāo)要求學(xué)生通過(guò)部分智能信息處理工具軟件的使用，體驗(yàn)其工作過(guò)程，了解其實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，提高對(duì)信息智能處理內(nèi)容的學(xué)習(xí)興趣，從而為選修“人工智能初步”指引方向。對(duì)于本節(jié)內(nèi)容，應(yīng)以體驗(yàn)為主，最后在體驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行認(rèn)知和理解。

2.2 學(xué)生學(xué)習(xí)特征分析

本課教學(xué)對(duì)象是高中一年級(jí)的學(xué)生，這個(gè)階段的學(xué)生已經(jīng)具有一定的邏輯思維能力和學(xué)習(xí)的自覺性，但還需要教師及時(shí)、合理、周詳?shù)匾龑?dǎo)。通過(guò)前面階段的信息技術(shù)課的學(xué)習(xí)，他們已初步掌握一定的操作技能，能夠根據(jù)任務(wù)的需求，利用工具軟件處理信息。但是他們?cè)谧灾魉伎挤矫孢€不主動(dòng)、合作與探究的意識(shí)和技能等方面還比較欠缺。

鑒于本節(jié)課內(nèi)容的前沿性和新穎性，教師完全可以放手讓學(xué)生自己去實(shí)踐，讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，培養(yǎng)他們自主探索、勇于實(shí)踐的能力。通過(guò)合作交流，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)習(xí)效率。

2.3 確定教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是指導(dǎo)教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)與教學(xué)效果評(píng)價(jià)的依據(jù)。根據(jù)教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生學(xué)習(xí)特征，確定當(dāng)前教學(xué)內(nèi)容所要達(dá)到的目標(biāo)水平，這是進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的首要環(huán)節(jié)?！坝弥悄芄ぞ咛幚硇畔ⅰ敝械慕虒W(xué)目標(biāo)如下：

1）知識(shí)與技能目標(biāo)：①了解信息智能處理的方式；②感受信息智能處理的基本工作過(guò)程；③初步了信息解智能處理的工作原理；④體驗(yàn)信息智能工具的應(yīng)用價(jià)值。

2）過(guò)程與方法目標(biāo)：①掌握簡(jiǎn)單智能信息處理工具的使用方法；②通過(guò)完成任務(wù)，體驗(yàn)人工智能的獨(dú)特魅力；③掌握分析問(wèn)題、呈現(xiàn)觀點(diǎn)和交流思想的方法。

3）情感、態(tài)度、價(jià)值觀目標(biāo)：①感受智能信息處理的魅力，形成對(duì)人工智能這一前沿技術(shù)的探索愿望；②體驗(yàn)人工智能技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

2.4 教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1）教學(xué)重點(diǎn)：體驗(yàn)信息智能處理工具的應(yīng)用。

2）教學(xué)難點(diǎn)：理解模式識(shí)別和自然語(yǔ)言理解的工作原理。

2.5 任務(wù)設(shè)計(jì)說(shuō)明

本課中，許老師以“憶上海世博，探智能奧秘”為主題，變?nèi)斯ぶ悄苡沙橄蟮骄唧w，任務(wù)探究活動(dòng)貫穿整課堂，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，使學(xué)生能主動(dòng)參與、積極探索，掌握技巧的同時(shí)培養(yǎng)各種能力。本課中任務(wù)的設(shè)定由探究任務(wù)、繼續(xù)探究任務(wù)和拓展任務(wù)組成，層層遞進(jìn)，體現(xiàn)了分層任務(wù)的概念，并且環(huán)環(huán)相扣，設(shè)計(jì)巧妙。

2.6 教學(xué)設(shè)計(jì)流程圖（圖1）

圖1

3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)模式的實(shí)施過(guò)程

3.1 創(chuàng)設(shè)情境，引入課題

【情境設(shè)置】播放視頻“世博會(huì)海寶博士與楊瀾的對(duì)話”。

【教師引入】大家思考一下，海寶博士是真人么？他是如何跟主持人交流的呢？

【學(xué)生討論】海寶博士不是真人，而是機(jī)器人，它植入芯片，有語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)，是一臺(tái)高級(jí)的電腦……

【教師引申】我們大家說(shuō)的這些都是人工智能的范疇，今天我們就共同學(xué)習(xí)如何用智能工具處理信息。（課件展示課題“用智能工具處理信息”）。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)智能機(jī)器人的演示，創(chuàng)設(shè)一種人工智能的神奇氛圍，使學(xué)生對(duì)智能處理信息有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)，還可營(yíng)造課堂氛圍和激發(fā)學(xué)生對(duì)智能技術(shù)的興趣。

3.2 感知體驗(yàn)，啟發(fā)探索

探究活動(dòng)一：體驗(yàn)機(jī)器翻譯的樂趣

【活動(dòng)背景】對(duì)于英語(yǔ)水平不好的學(xué)生來(lái)說(shuō)，翻譯句子是件非常頭疼的事情，現(xiàn)在出現(xiàn)了翻譯軟件，可以幫助人們進(jìn)行翻譯，但是它翻譯得好不好呢？就讓我們來(lái)體驗(yàn)一下。

【活動(dòng)任務(wù)】將學(xué)生分成兩組，分別打開Google在線翻譯和雅虎在線翻譯，分別將“城市，讓生活更美好”譯成英文再譯成中文然后再譯成英文。

【活動(dòng)探究】是誰(shuí)在給我們翻譯？為什么兩種翻譯軟件兩次翻譯的中文和英文會(huì)有這么大的不同？這些網(wǎng)站又是如何進(jìn)行雙向翻譯的呢？

探究活動(dòng)二：體驗(yàn)手寫輸入的樂趣

【活動(dòng)背景】用鍵盤錄入漢字對(duì)于同學(xué)們來(lái)講已經(jīng)不是什么難題，但對(duì)于電腦初學(xué)者，漢字錄入是他們感到非常頭痛的一件事情。手寫板的出現(xiàn)令輸入漢字不再是一般人使用計(jì)算機(jī)的關(guān)卡，語(yǔ)音輸入更是手疾人士應(yīng)用計(jì)算機(jī)時(shí)的必需。這里我們借助“微軟拼音2003輸入板”來(lái)體驗(yàn)手寫板的神奇功能。

【活動(dòng)任務(wù)】打開微軟拼音2003手寫輸入板，在桌面上建立記事本文件，內(nèi)容為“城市，讓生活更美好”。

【任務(wù)探究】怎樣書寫漢字可以提高識(shí)別率？導(dǎo)致識(shí)別率不高的原因有哪些？

3.3 層層深入，探究新知

新知一：自然語(yǔ)言理解

回顧活動(dòng)一：體驗(yàn)機(jī)器翻譯的樂趣

【教師引申】很顯然，幾秒鐘之內(nèi)就給出翻譯結(jié)果，不可能是人類，給我們翻譯的應(yīng)該是機(jī)器。那為什么一般的工具又不具備翻譯功能呢？

【原理探討】機(jī)器翻譯智能工具，它屬于人工智能領(lǐng)域中的自然語(yǔ)言理解，但計(jì)算機(jī)不是人類，不能理解字里行間的意思，翻譯起來(lái)比較生硬，有時(shí)候翻譯得荒謬可笑。

【得出結(jié)論】下面請(qǐng)大家結(jié)合自己的英語(yǔ)知識(shí)對(duì)“城市，讓生活更美好”進(jìn)行翻譯，并根據(jù)自己翻譯的過(guò)程推測(cè)出翻譯軟件的工作過(guò)程（如圖2所示）。

【概念理解】自然語(yǔ)言理解主要是指研究如何使計(jì)算機(jī)能夠理解和生成自然語(yǔ)言的技術(shù)。自然語(yǔ)言的理解過(guò)程可分為3個(gè)層次：語(yǔ)法分析、句法分析和語(yǔ)義分析。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)活動(dòng)一的開展，使學(xué)生感受自然語(yǔ)言理解技術(shù)應(yīng)用的魅力和價(jià)值，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。在已有體驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出概念，加深學(xué)生的理解。

新知二：模式識(shí)別技術(shù)回顧活動(dòng)二：體驗(yàn)手寫輸入的樂趣

【教師引申】在剛才的活動(dòng)中，同學(xué)們體驗(yàn)了手寫輸入漢字的神奇效果，但是如果我們的書寫不規(guī)范，或我們寫的字字庫(kù)里還沒有，也是不能輸入的。

【原理探討】智能手寫輸入是人工智能技術(shù)的研究領(lǐng)域之一，它所采用的是模式識(shí)別技術(shù)。

【牛刀小試】接下來(lái)我們玩一個(gè)游戲“掌中寫字”：兩人一組，甲閉眼伸手，乙在其手心寫字，甲猜字，然后互換角色進(jìn)行。思考人腦是怎樣猜字的？經(jīng)歷了怎樣的過(guò)程？

【得出結(jié)論】根據(jù)人腦猜字的過(guò)程推斷手寫輸入軟件的工作流程，如圖3所示。

【概念理解】模式識(shí)別是利用計(jì)算機(jī)對(duì)物體、圖像、語(yǔ)音、字符等進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)。它的一般過(guò)程包括：樣本采集、信息的數(shù)字化、預(yù)處理、數(shù)據(jù)特征的提取、與標(biāo)準(zhǔn)模式進(jìn)行比較、分類識(shí)別等。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)游戲時(shí)猜字過(guò)程的對(duì)比，加深學(xué)生對(duì)模式識(shí)別過(guò)程的理解。

圖2

圖3

3.4 總結(jié)提升，共享交流

【共享交流】請(qǐng)大家就自己所實(shí)踐的活動(dòng)過(guò)程及結(jié)果發(fā)表意見，并結(jié)合教材簡(jiǎn)單分析其工作流程及原理，了解人工智能的兩個(gè)研究領(lǐng)域：模式識(shí)別和自然語(yǔ)言處理。

【總結(jié)提升】人工智能（AI，artificial intelligence)是研究、開發(fā)利用計(jì)算機(jī)來(lái)模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)學(xué)科。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)學(xué)生共同討論交流，進(jìn)一步加深鞏固本節(jié)課的知識(shí)。

3.5 課外延伸，展望未來(lái)

【課后探究】利用飛信與網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人“海寶博士”聊天，試圖發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)機(jī)器人的語(yǔ)言破綻。

【得出結(jié)論】機(jī)器不能完全代替人，我們不能完全依賴機(jī)器。在現(xiàn)實(shí)生活中，同學(xué)們應(yīng)該學(xué)會(huì)舉一反三，并懂得在適當(dāng)?shù)那闆r下選擇合適的智能信息處理工具為自己的學(xué)習(xí)、生活和工作服務(wù)。

【展望未來(lái)】人工智能對(duì)我們的生活正起著越來(lái)越大的作用，它是人類智慧的結(jié)晶。作為一名中學(xué)生，我們還沒有足夠的知識(shí)和能力參與到人工智能的前沿研究當(dāng)中，但我們可以利用學(xué)習(xí)到的初步知識(shí)，積極探索，多些創(chuàng)意，也許未來(lái)就有你想實(shí)現(xiàn)的更智能的處理工具，更好地為人類服務(wù)。（觀看世博短片《2020年老王的一家》，暢想未來(lái)生活中的智能工具。）

【設(shè)計(jì)意圖】在學(xué)生的心中埋下美好的種子，激勵(lì)他們探究未來(lái)世界的勇氣。

4 結(jié)束語(yǔ)

用智能工具處理信息這一課，許老師很好地發(fā)揮了“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法的作用，注重學(xué)生的參與體驗(yàn)，活動(dòng)設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣，啟發(fā)學(xué)生自主探究并總結(jié)規(guī)律，體現(xiàn)了新課程以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體的教育理念；通過(guò)設(shè)置幾個(gè)活動(dòng)，層層深入帶領(lǐng)學(xué)生研究探討，順利實(shí)現(xiàn)預(yù)定的目標(biāo)，同時(shí)也有效培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”教學(xué)法在信息技術(shù)教學(xué)中備受關(guān)注有其一定的道理，但怎樣使其發(fā)揮更大作用，還需要在實(shí)踐中繼續(xù)探討和研究。

[1]郭紹青.任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法的內(nèi)涵[J].中國(guó)電化教育,2006(7):57-59.