用智能工具處理信息課例評析——任務驅動在信息技術課上的應用

■賀李彬

結合優秀課例“用智能工具處理信息”，闡述任務驅動教學法的內涵，解析任務驅動教學設計的各個環節，以及該教學模式實施的具體過程，使讀者能深刻領會任務驅動教學法在信息技術課上的有效應用。

1 引言

近年來，任務驅動教學法越來越受到信息技術教師的青睞。教育部于2003年發布的《普通中學信息技術課程標準》在實施建議中指出：“‘任務驅動’教學強調讓學生在密切聯系學習、生活和社會實際的有意義的‘任務’情境中，通過完成任務來學習知識、獲得技能、形成能力、內化倫理。因此要正確認識任務驅動中‘任務’的特定含義，使用中要堅持科學、適度、適當的原則，避免濫用和泛化；要注意任務的情境性、有意義性、可操作性；任務的大小要適當、要求應具體，各任務之間還要互相聯系，形成循序漸進的梯度，組成一個任務鏈，以便學生踏著任務的階梯去建構知識。”然而在教學實踐中如何設計出恰如其分的任務，如何在任務驅動中更好地落實三維目標，是要解決的問題。

“用智能工具處理信息”是湛江市第二中學許淼淼老師執教的一堂示范課，該課在2010年第六屆廣東省信息技術優質課評比活動（高中組）中獲得一等獎。本課例以“憶上海世博，探智能奧秘”為主線，進行任務設計，是一堂“任務驅動”教學法的典型課例。

2 任務驅動教學的設計

2.1 教學內容分析

教師必須以課標為依據，對教學內容進行認真細致的分析，在充分分析教學內容的基礎上，確定一個單元或一個部分要求學生掌握的知識點。“用智能工具處理信息”是粵教版必修1《信息技術基礎》第四章“信息的加工與表達（下）”第二節的內容。課標要求學生通過部分智能信息處理工具軟件的使用，體驗其工作過程，了解其實際應用價值，提高對信息智能處理內容的學習興趣，從而為選修“人工智能初步”指引方向。對于本節內容，應以體驗為主，最后在體驗的基礎上進行認知和理解。

2.2 學生學習特征分析

本課教學對象是高中一年級的學生，這個階段的學生已經具有一定的邏輯思維能力和學習的自覺性，但還需要教師及時、合理、周詳地引導。通過前面階段的信息技術課的學習，他們已初步掌握一定的操作技能，能夠根據任務的需求，利用工具軟件處理信息。但是他們在自主思考方面還不主動、合作與探究的意識和技能等方面還比較欠缺。

鑒于本節課內容的前沿性和新穎性，教師完全可以放手讓學生自己去實踐，讓學生動手動腦，培養他們自主探索、勇于實踐的能力。通過合作交流，激發學生學習的興趣，提高學習效率。

2.3 確定教學目標

教學目標是指導教學過程設計與教學效果評價的依據。根據教學內容與學生學習特征，確定當前教學內容所要達到的目標水平，這是進行教學設計的首要環節。“用智能工具處理信息”中的教學目標如下：

1）知識與技能目標：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程；③初步了信息解智能處理的工作原理；④體驗信息智能工具的應用價值。

2）過程與方法目標：①掌握簡單智能信息處理工具的使用方法；②通過完成任務，體驗人工智能的獨特魅力；③掌握分析問題、呈現觀點和交流思想的方法。

3）情感、態度、價值觀目標：①感受智能信息處理的魅力，形成對人工智能這一前沿技術的探索愿望；②體驗人工智能技術的實際應用價值。

2.4 教學重點、難點

1）教學重點：體驗信息智能處理工具的應用。

2）教學難點：理解模式識別和自然語言理解的工作原理。

2.5 任務設計說明

本課中，許老師以“憶上海世博，探智能奧秘”為主題，變人工智能由抽象到具體，任務探究活動貫穿整課堂，調動學生的學習熱情，使學生能主動參與、積極探索，掌握技巧的同時培養各種能力。本課中任務的設定由探究任務、繼續探究任務和拓展任務組成，層層遞進，體現了分層任務的概念，并且環環相扣，設計巧妙。

2.6 教學設計流程圖（圖1）

圖1

3 任務驅動教學模式的實施過程

3.1 創設情境，引入課題

【情境設置】播放視頻“世博會海寶博士與楊瀾的對話”。

【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？

【學生討論】海寶博士不是真人，而是機器人，它植入芯片，有語音識別系統，是一臺高級的電腦……

【教師引申】我們大家說的這些都是人工智能的范疇，今天我們就共同學習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”）。

【設計意圖】通過智能機器人的演示，創設一種人工智能的神奇氛圍，使學生對智能處理信息有一個全面的認識，還可營造課堂氛圍和激發學生對智能技術的興趣。

3.2 感知體驗，啟發探索

探究活動一：體驗機器翻譯的樂趣

【活動背景】對于英語水平不好的學生來說，翻譯句子是件非常頭疼的事情，現在出現了翻譯軟件，可以幫助人們進行翻譯，但是它翻譯得好不好呢？就讓我們來體驗一下。

【活動任務】將學生分成兩組，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。

【活動探究】是誰在給我們翻譯？為什么兩種翻譯軟件兩次翻譯的中文和英文會有這么大的不同？這些網站又是如何進行雙向翻譯的呢？

探究活動二：體驗手寫輸入的樂趣

【活動背景】用鍵盤錄入漢字對于同學們來講已經不是什么難題，但對于電腦初學者，漢字錄入是他們感到非常頭痛的一件事情。手寫板的出現令輸入漢字不再是一般人使用計算機的關卡，語音輸入更是手疾人士應用計算機時的必需。這里我們借助“微軟拼音2003輸入板”來體驗手寫板的神奇功能。

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

【任務探究】怎樣書寫漢字可以提高識別率？導致識別率不高的原因有哪些？

3.3 層層深入，探究新知

新知一：自然語言理解

回顧活動一：體驗機器翻譯的樂趣

【教師引申】很顯然，幾秒鐘之內就給出翻譯結果，不可能是人類，給我們翻譯的應該是機器。那為什么一般的工具又不具備翻譯功能呢？

【原理探討】機器翻譯智能工具，它屬于人工智能領域中的自然語言理解，但計算機不是人類，不能理解字里行間的意思，翻譯起來比較生硬，有時候翻譯得荒謬可笑。

【得出結論】下面請大家結合自己的英語知識對“城市，讓生活更美好”進行翻譯，并根據自己翻譯的過程推測出翻譯軟件的工作過程（如圖2所示）。

【概念理解】自然語言理解主要是指研究如何使計算機能夠理解和生成自然語言的技術。自然語言的理解過程可分為3個層次：語法分析、句法分析和語義分析。

【設計意圖】通過活動一的開展，使學生感受自然語言理解技術應用的魅力和價值，激發學習興趣。在已有體驗的基礎上提出概念，加深學生的理解。

新知二：模式識別技術回顧活動二：體驗手寫輸入的樂趣

【教師引申】在剛才的活動中，同學們體驗了手寫輸入漢字的神奇效果，但是如果我們的書寫不規范，或我們寫的字字庫里還沒有，也是不能輸入的。

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

【牛刀小試】接下來我們玩一個游戲“掌中寫字”：兩人一組，甲閉眼伸手，乙在其手心寫字，甲猜字，然后互換角色進行。思考人腦是怎樣猜字的？經歷了怎樣的過程？

【得出結論】根據人腦猜字的過程推斷手寫輸入軟件的工作流程，如圖3所示。

【概念理解】模式識別是利用計算機對物體、圖像、語音、字符等進行自動識別的技術。它的一般過程包括：樣本采集、信息的數字化、預處理、數據特征的提取、與標準模式進行比較、分類識別等。

【設計意圖】通過游戲時猜字過程的對比，加深學生對模式識別過程的理解。

圖2

圖3

3.4 總結提升，共享交流

【共享交流】請大家就自己所實踐的活動過程及結果發表意見，并結合教材簡單分析其工作流程及原理，了解人工智能的兩個研究領域：模式識別和自然語言處理。

【總結提升】人工智能（AI，artificial intelligence)是研究、開發利用計算機來模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術學科。

【設計意圖】通過學生共同討論交流，進一步加深鞏固本節課的知識。

3.5 課外延伸，展望未來

【課后探究】利用飛信與網絡機器人“海寶博士”聊天，試圖發現網絡機器人的語言破綻。

【得出結論】機器不能完全代替人，我們不能完全依賴機器。在現實生活中，同學們應該學會舉一反三，并懂得在適當的情況下選擇合適的智能信息處理工具為自己的學習、生活和工作服務。

【展望未來】人工智能對我們的生活正起著越來越大的作用，它是人類智慧的結晶。作為一名中學生，我們還沒有足夠的知識和能力參與到人工智能的前沿研究當中，但我們可以利用學習到的初步知識，積極探索，多些創意，也許未來就有你想實現的更智能的處理工具，更好地為人類服務。（觀看世博短片《2020年老王的一家》，暢想未來生活中的智能工具。）

【設計意圖】在學生的心中埋下美好的種子，激勵他們探究未來世界的勇氣。

4 結束語

用智能工具處理信息這一課，許老師很好地發揮了“任務驅動”教學法的作用，注重學生的參與體驗，活動設計環環相扣，啟發學生自主探究并總結規律，體現了新課程以教師為主導、學生為主體的教育理念；通過設置幾個活動，層層深入帶領學生研究探討，順利實現預定的目標，同時也有效培養了學生自主學習的能力。

“任務驅動”教學法在信息技術教學中備受關注有其一定的道理，但怎樣使其發揮更大作用，還需要在實踐中繼續探討和研究。

[1]郭紹青.任務驅動教學法的內涵[J].中國電化教育,2006(7):57-59.