教“高科技”，不妨降低難度

曹煜

摘要：小學(xué)信息技術(shù)課堂是教學(xué)人工智能這一“高科技”的重要載體。教“高科技”，不妨降低難度。教師可以情境模擬展示“高科技”的生活應(yīng)用，降低學(xué)生感知的難度；以精簡語言描述技術(shù)原理，降低學(xué)生理解的難度；以團(tuán)隊(duì)合作完善程序功能，降低學(xué)生操作的難度。

關(guān)鍵詞：小學(xué)信息技術(shù)；人工智能；《了解語音識別》

2017年，國務(wù)院印發(fā)的《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》明確提出，“支持開展形式多樣的人工智能科普活動……在中小學(xué)階段設(shè)置人工智能相關(guān)課程，逐步推廣編程教育”蘇科版小學(xué)信息技術(shù)六年級教材經(jīng)過多次改版，融入了人工智能的有關(guān)知識，使小學(xué)信息技術(shù)課堂成為教學(xué)人工智能這一“高科技”的重要載體。

《了解語音識別》是小學(xué)信息技術(shù)六年級第23課“項(xiàng)目活動4”的內(nèi)容。教材簡單介紹了語音識別的基本概念，并在“探究屋”板塊提示師生嘗試使用QQ音樂中的“聽歌識曲”功能來體驗(yàn)語音識別的功能和作用。從教材內(nèi)容看，其已明確了語音識別的相關(guān)學(xué)習(xí)內(nèi)容和體驗(yàn)要求，但僅憑教材上關(guān)于人工智能技術(shù)的指導(dǎo)性描述，教師難以有效開展實(shí)質(zhì)性的教學(xué)活動，學(xué)生也難以切實(shí)理解語音識別的技術(shù)原理，更談不上領(lǐng)悟其智能之處。由此，我結(jié)合《AI上全能助手》中“悟空聽我的”相關(guān)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生從語音翻譯入手，深入認(rèn)識語音識別；了解語音翻譯和文本翻譯的基本概念、原理和運(yùn)行過程；通過編程實(shí)現(xiàn)“悟空”機(jī)器人的文本翻譯功能，進(jìn)一步感受人工智能的優(yōu)點(diǎn)和作用。為了達(dá)成以上教學(xué)目標(biāo)，教師可通過組織情境模擬、精簡語言描述、引領(lǐng)團(tuán)隊(duì)合作等多種方式，降低學(xué)習(xí)“高科技”的難度。下面通過具體教學(xué)過程的展示來加以說明。

一、以情境模擬展示“高科技”的生活應(yīng)用，降低感知難度

（教師播放北京冬奧會視頻片段。）

師 你們知道有多少個國家參加了此次冬奧會嗎？

生 有91個國家參加。

師 你回答得非常準(zhǔn)確。那你們知道各個國家的人們在一起是怎么交流的嗎？

生 現(xiàn)場應(yīng)該有很多的翻譯人員。

生 可能借助了翻譯軟件。

師你們說的都不錯。其實(shí)翻譯是一項(xiàng)專業(yè)性非常強(qiáng)的工作，需要對翻譯的語言十分精通。老師請3位同學(xué)上臺給大家模擬一下翻譯的過程，其他同學(xué)要仔細(xì)觀察翻譯官是怎樣進(jìn)行翻譯的。

（教師設(shè)定問路這一典型的現(xiàn)實(shí)情境，讓學(xué)生現(xiàn)場模擬交流過程——詢問目的地、翻譯、回答結(jié)果。情境模擬結(jié)束，教師引導(dǎo)扮演翻譯官的學(xué)生回憶翻譯過程。）

師 首先你聽到了什么？

生 我聽到了外國友人的英文。

師 然后你需要做什么？

生 我需要把它翻譯成中文。

師 最后呢？

生 最后把翻譯出來的中文告訴志愿者。

師 很好，這就是翻譯的過程。其實(shí)，我們的“悟空”機(jī)器人也有翻譯的本領(lǐng)。

（教師開啟“悟空”機(jī)器人的翻譯模式，邀請學(xué)生重復(fù)剛才的問路情境。）

［說明：聯(lián)系生活實(shí)際的情境體驗(yàn)，能夠幫助學(xué)生感知人工智能在生活中的應(yīng)用，使其深刻了解到“科技來源于生活”，從而降低對高科技的“認(rèn)知防線”，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的信心。教學(xué)中，組織三位學(xué)生進(jìn)行翻譯的情境模擬，再讓擔(dān)任翻譯官的學(xué)生回顧翻譯過程，突顯翻譯的實(shí)現(xiàn)路徑，為后續(xù)深入分析翻譯原理、編輯翻譯程序等提供了基礎(chǔ)。］

二、以精簡語言描述技術(shù)原理，降低理解難度

師 其實(shí)“悟空”機(jī)器人的翻譯和人的翻譯過程類似，只不過在這個過程中，用到了人工智能技術(shù)。與人工翻譯相比，“悟空”機(jī)器人在執(zhí)行翻譯任務(wù)時，借助“語音識別技術(shù)—機(jī)器翻譯技術(shù)—語音合成技術(shù)”來實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確翻譯。下面請同學(xué)們打開你們的“悟空”機(jī)器人，體驗(yàn)它的翻譯功能。

（學(xué)生以小組為單位展開體驗(yàn)。）

師 如果碰到不認(rèn)識的英文單詞，你覺得“悟空”機(jī)器人能翻譯出中文嗎？

生 不能，因?yàn)槊鎸σ粋€不認(rèn)識的英文單詞，我們沒辦法準(zhǔn)確知道它的讀音，就會影響到“悟空”機(jī)器人語音識別的效果。

師 那用什么辦法解決？

生 可以用翻譯筆。

師 這里有一個生詞，誰來幫助老師使用翻譯筆完成這個生詞的翻譯？

（學(xué)生一邊演示，一邊介紹翻譯筆的操作方法。）

師 現(xiàn)在大家一起來回憶一下，他剛剛是怎樣使用翻譯筆的。

生 打開翻譯筆，進(jìn)入掃描模式，當(dāng)翻譯筆筆尖出現(xiàn)亮光時，對準(zhǔn)生詞掃一下，翻譯筆就能顯示出生詞的意思了。

師 不錯，翻譯筆通過“掃描文字—識別文字—顯示翻譯文字—朗讀翻譯內(nèi)容”來完成翻譯的全過程。從技術(shù)層面看，翻譯筆運(yùn)用到了ORC文字識別技術(shù)、機(jī)器翻譯技術(shù)、語音合成技術(shù)。其中，ORC文字識別技術(shù)用來掃描和識別文字，機(jī)器翻譯技術(shù)用來顯示翻譯文字，語音合成技術(shù)用來朗讀翻譯文字。同學(xué)們再仔細(xì)觀察，“悟空”機(jī)器人目前可以實(shí)現(xiàn)翻譯筆的哪部分功能呢？

生 是后半部分，包括顯示翻譯文字、朗讀翻譯文字部分。

師 是的，現(xiàn)在我們就通過編程讓“悟空”機(jī)器人實(shí)現(xiàn)這一部分的功能，讓它能夠顯示、翻譯和朗讀出翻譯的內(nèi)容。

［說明：面對學(xué)生知識儲備尚顯不足的情況，教師需要深入思考怎樣才能把人工智能的相關(guān)概念、原理和應(yīng)用實(shí)例介紹清楚、分析明白。這一環(huán)節(jié)，我首先將學(xué)生的注意力由情境模擬轉(zhuǎn)移到“悟空”機(jī)器人上，然后將“悟空”機(jī)器人翻譯過程的技術(shù)原理精簡概括為“語音識別技術(shù)—機(jī)器翻譯技術(shù)—語音合成技術(shù)”；再由學(xué)生英語學(xué)習(xí)中遇到的真實(shí)問題，引起學(xué)生對翻譯筆技術(shù)原理的思考，同時精簡概括，讓大多數(shù)學(xué)生學(xué)懂、弄通語音翻譯和文本翻譯的技術(shù)原理。之后直觀操作，讓學(xué)生掌握編程方法并嘗試實(shí)現(xiàn)功能，為學(xué)生順利進(jìn)行編程活動做好鋪墊。］

三、以團(tuán)隊(duì)合作完善程序功能，降低操作難度

師接下來，讓我們完成翻譯大挑戰(zhàn)活動。（PPT出示翻譯語句“Each man is the architect of his own fate.”）請大家運(yùn)用自己編寫的翻譯程序，讓“悟空”機(jī)器人完成翻譯挑戰(zhàn)。

（學(xué)生運(yùn)用翻譯程序，檢驗(yàn)翻譯效果。）

師（面向最先完成的學(xué)生小組）請你們來展示，其他小組仔細(xì)看。

（學(xué)生小組上臺演示。）

師翻譯成功了。請你們說一說，為什么你們完成得這么快呢？

生因?yàn)槲覀儗⑿枰g的語句輸入以后，用全選和復(fù)制的方法，將這句話直接粘貼到了翻譯腳本里。

師大家有沒有注意到，他們的“悟空”機(jī)器人在朗讀時有什么問題？

生“悟空”機(jī)器人在朗讀時只讀了語句的開頭，沒有讀完整。

師為什么會這樣呢？

生可能是給“悟空”機(jī)器人朗讀的時間太短了，可以利用等待語句，增加朗讀時間的方法再試試。

師嗯，這是一個思路，可以試試。

（臺上的小組嘗試修改，增加等待語句，再進(jìn)行演示。）

師成功了！我們通過增加等待命令的方法，延長朗讀時間，這樣“悟空”機(jī)器人才能有足夠的時間完成朗讀，清楚了嗎？

生清楚了。

師接下來，大家可以進(jìn)一步完善程序功能，提升運(yùn)行效果。

［說明：為了讓實(shí)踐既貼近生活實(shí)際，又達(dá)到操練鞏固的目的，我設(shè)計了“翻譯大挑戰(zhàn)”這一競賽活動，讓學(xué)生在游戲性的競爭氛圍中，在小組合作的互幫互助中，促進(jìn)知識和技能的內(nèi)化。這樣的方式充分考慮到學(xué)生的應(yīng)用水平，沒有給學(xué)生的操作實(shí)踐設(shè)置障礙，極有針對性地確保了最終的學(xué)習(xí)效果。這樣的合作，有效降低了學(xué)生操作的難度，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，也讓學(xué)生始終興趣盎然，成功實(shí)現(xiàn)了“高科技”的教學(xué)。］

參考文獻(xiàn)：

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［2］ 劉載興.義務(wù)教育階段人工智能課程課堂教學(xué)范式構(gòu)建與實(shí)踐研究［J］.教育導(dǎo)刊，2021（8）.

［3］ 張勤堅(jiān).教學(xué)思考：中小學(xué)校里的人工智能教育［J］.中國信息技術(shù)教育，2021（4）.