新課標(biāo)課例 | 三維虛擬仿真教學(xué)？這樣的AI課學(xué)生更喜歡！

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為降低學(xué)校開課成本，真正普及人工智能教學(xué)，越來越多的學(xué)校選擇仿真化學(xué)習(xí)場景和資源開課，將新課標(biāo)落實(shí)到課堂。

今天給大家?guī)?span style="color: rgb(0, 176, 240);">寧夏銀川三沙源上游學(xué)校信息科技胡艷老師的課例分享——《3D One AI智能聲控臺(tái)燈》，一起來看看吧~

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本課程的主要內(nèi)容是智能聲控臺(tái)燈的工作原理，借助3D One AI軟件，在仿真環(huán)境中通過語音控制智能聲控臺(tái)燈開燈/關(guān)燈/調(diào)亮等命令。通過編程，與電腦麥克風(fēng)精準(zhǔn)互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互自由。

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本課程授課對象為初中學(xué)生，通過前期的學(xué)習(xí)積累學(xué)生對于人工智能技術(shù)已經(jīng)有一定的認(rèn)識(shí)，但對于人工智能在語音識(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用還有不了解的地方。課程以人工智能為背景，以學(xué)生最為熟悉的智能家居場景背后蘊(yùn)藏的技術(shù)—語音識(shí)別技術(shù)引入了本節(jié)課，學(xué)生在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上探秘了語音識(shí)別背后的邏輯判斷，在編程環(huán)境中通過拖動(dòng)代碼塊實(shí)現(xiàn)了簡單的編程，并在虛擬仿真環(huán)境中檢測了程序的合理性。

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（1）知識(shí)與技能：理解語音識(shí)別的編程方法；掌握多條件判斷的編程方法；掌握語音識(shí)別中的語言判斷方法。

（2）過程與方法：理解電腦進(jìn)行語音識(shí)別的過程；通過編程了解多條件判斷的編程方法。

（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀：讓學(xué)生在編程的過程中能夠思考、探究、解決問題，提升問題解決的能力；在程序體驗(yàn)的過程中，樹立自信心，獲得成就感。

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重點(diǎn)：掌握多條件判斷的編程方法

難點(diǎn)：利用if語句邏輯判斷實(shí)現(xiàn)更多語音控制功能

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中望3D One AI人工智能三維仿真軟件

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通過播放《智能家居》視頻，幫助學(xué)生沉浸在真實(shí)的情境中，體會(huì)人工智能技術(shù)帶來的生活體驗(yàn)，引出本次課題-語音識(shí)別技術(shù)。

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結(jié)合生活中隨處可見的聲控智能臺(tái)燈，依托3D One AI進(jìn)行仿真演示，讓學(xué)生理解語音識(shí)別技術(shù)的工作原理和實(shí)現(xiàn)過程。

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通過梳理和分析編程流程圖，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手依據(jù)解釋和指引，完成語音識(shí)別程序的編寫，并進(jìn)入仿真環(huán)境測試，驗(yàn)證所編程序的科學(xué)性。測試后，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行程序優(yōu)化，通過任務(wù)驅(qū)動(dòng)學(xué)生做中學(xué)。

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鼓勵(lì)學(xué)生利用既有的編程知識(shí)，進(jìn)行程序的修改，利用語音識(shí)別實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用，加強(qiáng)知識(shí)鞏固。

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（一）技術(shù)與教學(xué)融合分析

1.將人工智能技術(shù)與虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合，使學(xué)生在初中信息科技課堂中就能體驗(yàn)到三維虛擬仿真技術(shù)，驗(yàn)證了假設(shè)的合理性；

2.使用3D One AI人工智能三維仿真軟件，實(shí)現(xiàn)了AI常態(tài)化課堂。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程分析

本節(jié)課適用于對三維模型和編程零基礎(chǔ)的同學(xué)開展實(shí)驗(yàn)，選擇的實(shí)驗(yàn)是智能家居中的智能語音識(shí)別服務(wù)產(chǎn)品。學(xué)生通過編程、仿真測試等系列體驗(yàn)，感受語音識(shí)別技術(shù)背后蘊(yùn)含的技術(shù)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)循序漸進(jìn)，不斷啟發(fā)學(xué)生實(shí)踐與探索。

（三）教學(xué)效果分析

1.微信、語音轉(zhuǎn)文本、車載導(dǎo)航、智能音箱等已是學(xué)生熟悉的產(chǎn)品，如果設(shè)計(jì)一款能夠進(jìn)行交互的智能家居產(chǎn)品，將會(huì)激發(fā)學(xué)生編程的興趣，讓學(xué)生程序不調(diào)試的過程中，學(xué)進(jìn)行思考、探究、解決問題。

2.由于時(shí)間的關(guān)系，本節(jié)課使用了已制作完成的3D One臺(tái)燈模型，若學(xué)生能夠發(fā)揮想象力如制作了自己喜歡的臺(tái)燈模型，那么本節(jié)課能夠起到承上啟下的作用，學(xué)生的參與度會(huì)更好。

（四）教學(xué)創(chuàng)新點(diǎn)

1.將人工智能技術(shù)與仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合；

2.將三維模型與語音識(shí)別融合；

3.學(xué)生在體驗(yàn)編程的基礎(chǔ)上深刻體會(huì)了智能家居背后蘊(yùn)藏的技術(shù)。

2022信息科技新課標(biāo)提倡大力發(fā)展全民數(shù)字素養(yǎng)，提高大眾數(shù)字技能。“人工智能”作為義務(wù)教育信息科技課程中邏輯主線之一，顯得尤其重要。

本次胡艷老師以《3D One AI智能聲控臺(tái)燈》為例，基于3D One AI自主三維虛擬仿真技術(shù)開展真實(shí)情景化教學(xué)，有效解決了課堂教學(xué)與生活場景割裂的問題，讓科技融于生活，讓生活融于課堂，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)，在解決問題中凸顯創(chuàng)造性思維，促進(jìn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)。

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