《3DOneAI语音识别编程探究》教学体验

     《3DOneAI语音识别编程探究》教学体验                  摘要本文以教思考、教体验、教表达的“三教”理念，引领《3DOneAI语音识别编程探究》教学课例，简述高中课堂信息技术教学培育学生核心素养的体会：激发学生兴趣，体验知识内涵；核心问题引领，促进学生编程中的计算思维；引导表达交流，提升社会信息责任，促进学生核心素养的培育。关键词3DOneAI软件；语音识别编程；三教理念1前言下面以本人2020年11月12日，参加贵阳市教育局教学研究室暨贵州省夏江名师工作室联合教研活动，在贵阳市清华中学高一（7）班施教的一堂《3DOneAI语音识别编程探究》教学课为例，阐述我对“三教”促进学生信息技术核心素养培育的教学体验。此节课是选自上海科学技术出版社《人工智能与大数据》高中版（试用本）第六章人工智能实验第三节应声虫和声控灯语音识别的知识点，我根据教材内容结合学生实际情况，主要是从让学生初步了解语音识别技术的应用、学会3DOneAI软件简单编程来实现语音识别功能、学生合作编程体验语音识别救援游戏这三个方面来教学，从而激发学生对人工智能实验的学习兴趣，而本课所构建的知识和能力也是学好后续人工智能实验课的基础，更是培养学生信息素养的重要内容。2教学内容知识点：掌握语音识别编程技术教学目标：1）知识与技能①了解人工智能中语音识别技术在生活中的应用；②掌握3DOneAI软件中语音识别图形化编程的设计思路流程；③体验运用软件编程来完成语音识别救援游戏任务。2）核心素养①信息意识：通过语音识别技术在生活中的应用及对科大讯飞公司获奖的情况介绍，让学生体验人工智能语音技术的独特魅力，提升民族自豪感。②计算思维：通过参与课堂仿真救援游戏，学生对3DOneAI软件中语音识别编写“前进、后退、向左、向右、停止”的设计思路进行层层分析，体验运用软件小组合作编程完成游戏的乐趣。③信息社会责任：地震发生后废墟结构极不稳定，研发出的废墟搜救可变形机器人可进行实时搜救，提高学生对地震救援机器人的认识；在学生合作展示交流中，尊重别人的作品，培养学生良好的探究习惯。教学重难点：重点：掌握3DOneAI软件中语音识别图形化编程的设计思路流程。难点：让学生理解如果-执行的含义并放在循环语句中，让救护车跑起来。核心问题：如何让学生在自主探究、小组合作学习中掌握语音识别编程技术？设计思路：以“教师和智能机器人悟空”对话交流作为导入，激发学生学习兴趣，揭示本课学习主题语音识别技术；以救援游戏任务为主线，引出能够实现语音识别功能的3DOneAI软件；以任务驱动，通过让学生合作探究学习编程、交流互助、动手实践等方式，发展学生的能力，能够掌握新知并灵活运用；最后学生展示作品，讲解设计思路。3教学体验教学体验一关注学生计算思维师：今天这节课，我们不仅要了解语音识别的应用，最主要的是要体验仿真游戏并编程实现语音操控实施救援任务。（播放视频）如图1所示。师：介绍游戏规则：发生地震后废墟结构极不稳定，语音控制救护车不触碰障碍物、树木、房子等，到达救援地点完成救援回到医院。图1仿真“地震救援”游戏界面师：布置救援任务一1.熟悉3DOneAI编程界面；2.小组合作编写：救护车“前进”的语音模块程序；3.调试程序：实现救护车按语音指令跑动。1）学生学习体验安勇武：我们只考虑到让救护车能够启动前进，没有想到把速度调成120cm/s导致速度太快碰撞到救援物，还有只让救护车有前进功能是不够的，还要会左转、右转躲避障碍物才能进行救援。2）教学反思通过教师的简单介绍，让学生学会编程中的逻辑关系，学生通过小组合作探究3DOneAI软件中语音识别图形化编程模块，实现小车前进功能，尝试完成编程任务，调动学生的探究精神，图形化模块编程的热情。教学体验二关注学生编程思路师:布置救援任务二合作探究：实现救护车后退、左转、右转、停止（拓展任务）等基本功能；学会使用救援秘籍：3DOneAI软件语音编程“学习指南”；填写《救援任务自查表》。师：提出问题：如果我想让救护车实现“后退”编程，应该是下列三种情况的哪种情况？小组讨论一下，并尝试编程完成任务。生：小组讨论交流，说出自己的想法。袁西雅：经过我们小组讨论觉得应该是2图能实现“后退”功能，因为从逻辑上看都在当我按下a键语音识别持续2秒后，如果我对麦克风说前进或者后退的指令时，语音识别成功，救护车就执行相应的命令，实现前进或者后退关系，他们应该在同一个循环体里面，所以我们小组选择2图。师：如何编左转、右转？请同学们注意看“学习指南”提示，根据“救援任务自查表”中的任务，完成编程过程。1）学生学习体验王一安：我们觉得老师给出的“救援任务自查表”非常好，让我们知道本节课的学习任务顺序，完成的情况就可以打√，有不明白的马上可以相互讨论或者问老师，学习的思路很清晰，很快就能够完成救援任务。张恩慈：我熟悉了编程界面，看着游戏中的救护车在我们编的程序下按照我们给出的指令前进、转弯一次次修改和试验后，我体会到了编程对思维的要求，只有严谨、有逻辑的安排每一道指令的位置，弄清它和其它指令的关系，才能编出一个能顺利运行的程序。2）教学反思学生通过救援任务自查表、学习指南，小组合作尝试完成救护车后退、左转、右转、停止（拓展任务）的编程任务，探究如果—执行命令的用法，体会循环语句的运用，及时调整图形化模块顺序，理清编程思路，学生不断尝试，最后取得胜利。教学体验三关注学生表达交流生：展示自己的作品简述设计思路、演示搜救过程，如图2所示。图2学生讲解演示程序1）学生学习体验黄煜勋:我知道了如何运用3DOneAI软件进行编写程序，实现语音操控完成救援任务。谢宏博：以前没有学过编程的时候觉得很困难，但是通过今天的学习后感觉编程很好玩，只要掌握好程序的逻辑顺序，就可以实现我想要的结果。余显政：我明白了编程需要十分严谨的逻辑意识，根据一定的逻辑关系让我们找出程序是并列的还是包括的，所以我们要学好理科。2）教师反思学生展示作品，培养学生交流与评价的能力，体会成就感，锻炼学生表达能力；升华知识高度，让学生了解人工智能技术在地震搜救工作任务中实现的功能，梳理要点、强化重点，更好的形成“信息社会责任”。4教学总结2020年10月，参加贵阳市2020年市级教育科学规划课题立项负责人教育科研方法培训班的活动中，聆听了贵州师范大学吕传汉教授的专题讲座《“三教”引领学科“情境——问题”教学促进学生“长见识、悟道理”研析》，提出了用“教体验、教思考、教表达”（以下简称“三教”）的教育理念来培育学生核心素养的观点[1]，通过学习于是我就准备了这样一节人工智能实验课。在教学中我重视给学生传递编程思维方法，让学生体验解决问题方法的多样性，让学生在体验编程与生活联系的广泛性，紧扣教学内容，以知识和技能为载体，重视核心素养的培育。参考文献吕传汉.学科教学重在“教思考，教体会，教表达！”[j].实验苑，2014.（4）：4-5. -全文完-