小学信息技术苏科版（2015）六年级全册第26课 语音识别精品教学设计

这是一份小学信息技术苏科版（2015）六年级全册第26课 语音识别精品教学设计，共5页。教案主要包含了学科核心素养，课程标准要求，学业要求，教学内容分析，学生主体分析，教学目标，教学重难点，教学准备等内容，欢迎下载使用。
1.充分体验计算思维对生活的影响，能利用语音识别技术进行编程设计，采用计算机领域的算法与程序设计，解决生活中的实际问题。（计算思维）
2.在使用xDing软件编程过程中，利用数字化学习工具开展自主学习或协同工作完成学习任务并进行成果展示。（数字化学习与创新）
【课程标准要求】
1.了解人工智能语音识别的应用，尝试设计与实现简单的人工智能系统。
2.能结合开源硬件，通过算法设计与程序开发，实现简易的语音识别系统。
3.学习使用xDing软件中的语音识别来控制舵机。
【学业要求】
1.体验用计算思维解决生活中的实际问题的方法，尝试利用语音识别技术进行控制舵机的编程。
2.通过自主探究和小组合作，能设计出简易的人工智能系统，体验人工智能的魅力，激发对编程的喜爱。
【教学内容分析】
本课是苏科版小学信息技术六年级人工智能模块《第26课 语音识别》的内容。本节课是一个实践活动，应用计算思维，结合xDing软件AI模块来解决生活中的问题。前面3课介绍了人工智能的应用、了解其原理，初步尝试了xDing软件编程以及实现AI功能的基本步骤。本课主要通过提出问题、分析问题，然后利用语音识别技术，编写程序来控制舵机，最后运行程序，进行验证调试，解决生活中的实际问题。
【学生主体分析】
本课教学对象是六年级学生，经过本单元前3课的学习已经对人工智能的定义、发展、分类有了初步的了解。对于xDing软件中AI模块中的控件的应用也有了使用经验。
【教学目标】
1.通过数字化学习方式了解现实生活中语音识别的意义。
2.通过硬件搭建和xDing软件编程制作语音控制的门，培养学生计算思维。
3.尝试利用编程和语音识别技术实现更细致的舵机控制，培养创新意识。
【教学重难点】
教学重点：
1.掌握使舵机摇臂模拟开关门的算法。
2.学会使用xDing软件实现语音控制舵机开关门的编程操作。
教学难点：
体验用计算思维解决生活中的实际问题的方法，尝试利用语音识别技术进行控制舵机的编程。
【教学准备】
相关教学课件、学件、微视频、开源硬件设备。
【教学策略分析】
将学生置于问题情境中，在提出问题——分析任务——解决问题——验证调试——完善方案的过程，通过问题导向激发学生的学习动机，在任务驱动中将自主探究和小组合作学习相结合，让学生体验用计算思维解决生活中的实际问题的方法，培养借助xDing软件实现人工智能的兴趣，养成良好的编程习惯。
【教学过程】
一、导入
1.活动一：师生互动
（播放有关“忘带钥匙”的漫画。）
提问：同学们，你们遇到过忘带钥匙的情况吗，你是怎么解决的？
（学生根据生活经验交流。）
来看看这位同学是怎么解决的？
（播放《语音识别神器》视频。）
你能说说视频中用了什么知识解决忘带钥匙的难题？ 预设：语音识别。
小结：语音识别在人工智能的应用中很常见，能否听懂人类语言是判断机器人是否智能的重要依据。
设计意图：观看视频了解人工智能正在步入人们的生活之中。特别是语音识别技术越来越成熟，被广泛应用在门禁等领域。通过课前的师生活动，能拉近彼此的情感距离，有助于课堂实施；引导学生用语音识别技术解决实际问题。
2.活动二：揭示课题
今天我们就一起利用xDing软件中的人工智能模块，设计一个“听话”的门，感受语音识别的神奇。
二、新知探究
1.活动一：硬件搭建。
知识技能：学会搭建舵机摇臂，掌握舵机与开源机器人连接的方法。
活动要求：
（1）设计“听话”的门需要哪些硬件设备呢？
学生观察工具箱和清单，填写学习任务单。
（2）舵机搭建：（介绍“舵机”）舵机接上白色摇臂代表门的开关状态，固定白色摇臂初始方向。
（3）连接模块：舵机连接线“棕”“红”“橘”，与开源机器人舵机接口1“黑”“红”“黄”相对应。（提示：注意中文标示）
（4）连接设备：用USB数据线将开源机器人与电脑连接起来并安装固件。
学生通过观看硬件搭建的微视频，小组合作完成。
设计意图：硬件有固定的连接方法，这里必须通过课件或者教师演示把固定接法讲述清楚，特别是接口号和后面编程时选择的号码要一一对应。
2.活动二：运用xDing软件中的AI模块，编写程序。
知识技能：了解xDing软件实现语音识别的基本方法，学会使用软件实现语音控制舵机开关门的编程操作。
活动要求：
（1）分析任务：学生尝试用自然语言描述语音控制门开关的过程。
（2）语言转化：结合流程图将自然语言转化为xDing程序语言，说出相应的xDing控件。小组讨论汇报，填写学习任务单。
提示关键点：①设置初始角度。
②条件判断与执行。思考：当指令是开门，怎样判定和执行？
引导学生写条件语句“如果”—— 语音识别结果=“开门”，就执行舵机接口1输出90度。
【设计意图】这里是本课重点，但由于第25课学习过相关内容，可以采用知识迁移法，放手让学生去尝试。
（3）程序编写：通过分析，结合课本在xDing软件中编写程序。
学生合作完成，教师巡视。
思考：有小组设置停止语音识别，为什么？
预设：停止语音识别表示我们不再通过语音控制开关门，安全性考虑。
（4）保存程序。
（5）程序调试：一人发布语音指令，一人观察舵机摇臂转动情况。（若学生不成功，教师演示成功案例；学生成功，拍视频同步展示）
【设计意图】语音识别是一项比较复杂的技术，它必须基于大数据才能进行相应的识别，因此我们必须在联网的状况下才能进行语音识别的测试。
3.活动三：拓展创新。
知识技能：结合生活实际，优化程序设计。
活动要求：
观看宠物进门视频，不同的情况下门需要开的角度也可以不同，如何调整我们的程序？
预设：改变角度即可。
【设计意图】根据实际情况，我们可以控制开门的角度为30度、60度等，以满足不同需要，甚至可以引入变量设置，通过“开大点”“开小点”的语音来控制开门的角度。这些在实际生活中都有需求，值得研究。
三、知识梳理
知识技能：设计程序的一般流程，鼓励课后继续探究。
活动形式：学生代表或教师总结。
1.本节课经过分析任务、编写程序、实验调试、完善方案，用语音识别技术解决了身边的问题。除了“听话”的门，你还想制作什么样的语音识别产品应用在自己的生活中？
（学生交流）
2.语音识别技术会让生活越来越方便，（播放视频）但是，在使用语音识别技术的同时，也别冷落了我们身边的朋友和亲人，这才是让我们的生活变得更温暖的一种力量。
【设计意图】梳理本课学习内容，强化对人工智能的理解。激发学生编程热情、提升计算思维对学习与生活的影响。通过对未来人工智能畅想，激发学生进一步研究的热情。