浙教版 (2020)八年级下册语音识别技术教案设计

这是一份浙教版 (2020)八年级下册语音识别技术教案设计，共3页。教案主要包含了互动交流，探究新知，课堂小结等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
初中信息科技
年级
八年级
学期
春季
课题
第5课 《语音识别技术》
教科书
书 名：义务教育教科书《信息科技》八年级下册教材
出版社：浙江教育出版社 出版日期：2023年12月
教学内容与学习对象分析
作为第二单元“智能技术初体验”的起始课，本课是学生系统学习人工智能技术的开始，安排了“语音识别的过程”和“语音识别的实践”两部分内容，从理论学习到实践实现。通过学习语音识别的一般过程，了解声学模型和语言模型在语音识别技术中的作用；通过利用软开开发工具包或语音输入法进行体验和实践，进一步加深对语音识别技术及其实现方式的理解。
本课授课对象为八年级学生，在经过上一个单元的学习，学生对人工智能的概念、特点、应用等有了一定的认识，激发了学生探究人工智能实现方式的兴趣，迫切希望了解计算机是如何具备听、说、看、写、学习等能力的。
教学目标分析（含核心素养导向）
1. 通过语音识别的体验，理解语音识别的过程和原理，了解语言模型和声学模型的作用。（信息意识、计算思维）
2. 通过实现语音识别的实践活动，感受语音识别带来的便利。（数字化学习与创新）
教学重点：语音识别的原理和过程。
教学难点：语言模型和声学模型的功能。
教学过程
视频导入，引出课题
播放视频“微信语音输入”。
师提问：“微信为什么能识别我们说的话呢？”它用到的核心技术是什么？
生回答：语音识别技术。（引出本节课题）
二、互动交流，探究新知
（一）探究人语音识别
实验一：听音写字。
师：在刚才的实验中，其实第1组声音中有1个是有噪音的，为什么我们同学都还能正确写出来呢？
生：虽然我们在听的过程中碰到了干扰或噪音，但我们还是会对声音进行消除干扰或降噪处理，尽量去听清楚发音。
师：会不会因为不同的发音人而识别不出来？
生：虽然是两个不同的人发音，但是我们都能正确识别，因为我们会从他们的发音中找出特征，比较发现他们每个字的发音好像基本一样。
师：找到发音特征之后你们又会怎么做？
生：我们会在大脑中已经学过的语言中去比对发音，找到和它一样发音特征的拼音，得到字的拼音或词语的拼音后，最后我们会在大脑已有的记忆库中去匹配与之一样拼音的文字，然后挑选出最有可能的字或词语写出来。
师：如果你们听到一个自己没有学过的语言，比如日语、俄语，你还会写得出来吗？
生：肯定不会，因为我们不知道这些语言是怎么发音的。
师：我们在比对发音的时候需要在我们已经学过的语言中才可以，也就是说需要在特定的语言中去比对。
人语音识别的过程：
听清声音—> 听发音—> 比对发音—> 得到拼音—> 匹配词句—> 文字
（特定语言） （已有记忆库）
（二）探究机器语音识别
1.声音数字化
通过采样、量化、编码的过程，实现了将模拟信号转换为数字信号。
2.特征提取
学生聆听、观察声音的不同之处？
师小结：每个声音都有各自的发音特点，计算机会及时记录这些特点。即每隔一定时间，把声音的音调、音高、音长等特征提取出来。
3.模式匹配、语言处理
实验二：探究关键技术。
文本信息
采用的语言
识别结果
是否准确
机器人
普通话
准确 
机器人（rbt)
英 语
准确 
机器人
方 言
准确 
智
普通话
准确 
智能音箱
普通话
准确 
葭沚（jiā zhǐ）老街
普通话
准确 
通过机器语音识别体验，你们发现了：
师：机器在语音识别的过程中也是需要特定语言的发音库以及已习得的词语库，它们分别是声学模型和语言模型。
声学模型：是通过采集成千上万个人的发音样本，提取每个单词所包含音素的发音特征而形成的。音素是根据语言的自然规律划分出的最小语音单位，如：汉语拼音中的“a e b p m”等声母、韵母。
语言模型：就是对搜索到的海量语句进行分析统计，获得单词与单词之间搭配的概率关系而形成的。
机器语音识别的过程：
4.如何提高语音识别准确率？
（1）训练更丰富的声学模型，如：增加各地/方言的声学模型。
（2）及时更新语言模型，如：更新地名、网络流行语/等词汇。
（3）减少周边环境的噪声。
（4）使用更好的录音设备。
5.语音识别实践
请同学们利用输入法中的“语音输入”将作文纸上的作文转换成电子稿并发给老师。
三、课堂小结
（1）语音识别技术：是通过语音信号处理和模式识别让机器自动识别和理解人类口述语言的技术
（2）语音识别的基本过程和原理（声学模型和语言模型）
（3）影响语音识别准确率的因素