曹煜

摘要：小學信息技術課堂是教學人工智能這一“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”的生活應用，降低學生感知的難度；以精簡語言描述技術原理，降低學生理解的難度；以團隊合作完善程序功能，降低學生操作的難度。

關鍵詞：小學信息技術；人工智能；《了解語音識別》

2017年，國務院印發(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……在中小學階段設置人工智能相關課程，逐步推廣編程教育”蘇科版小學信息技術六年級教材經(jīng)過多次改版，融入了人工智能的有關知識，使小學信息技術課堂成為教學人工智能這一“高科技”的重要載體。

《了解語音識別》是小學信息技術六年級第23課“項目活動4”的內容。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”功能來體驗語音識別的功能和作用。從教材內容看，其已明確了語音識別的相關學習內容和體驗要求，但僅憑教材上關于人工智能技術的指導性描述，教師難以有效開展實質性的教學活動，學生也難以切實理解語音識別的技術原理，更談不上領悟其智能之處。由此，我結合《AI上全能助手》中“悟空聽我的”相關內容，引導學生從語音翻譯入手，深入認識語音識別；了解語音翻譯和文本翻譯的基本概念、原理和運行過程；通過編程實現(xiàn)“悟空”機器人的文本翻譯功能，進一步感受人工智能的優(yōu)點和作用。為了達成以上教學目標，教師可通過組織情境模擬、精簡語言描述、引領團隊合作等多種方式，降低學習“高科技”的難度。下面通過具體教學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。其實翻譯是一項專業(yè)性非常強的工作，需要對翻譯的語言十分精通。老師請3位同學上臺給大家模擬一下翻譯的過程，其他同學要仔細觀察翻譯官是怎樣進行翻譯的。

（教師設定問路這一典型的現(xiàn)實情境，讓學生現(xiàn)場模擬交流過程——詢問目的地、翻譯、回答結果。情境模擬結束，教師引導扮演翻譯官的學生回憶翻譯過程。）

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，我們的“悟空”機器人也有翻譯的本領。

（教師開啟“悟空”機器人的翻譯模式，邀請學生重復剛才的問路情境。）

［說明：聯(lián)系生活實際的情境體驗，能夠幫助學生感知人工智能在生活中的應用，使其深刻了解到“科技來源于生活”，從而降低對高科技的“認知防線”，提升學生學習的信心。教學中，組織三位學生進行翻譯的情境模擬，再讓擔任翻譯官的學生回顧翻譯過程，突顯翻譯的實現(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。］

二、以精簡語言描述技術原理，降低理解難度

師 其實“悟空”機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。與人工翻譯相比，“悟空”機器人在執(zhí)行翻譯任務時，借助“語音識別技術—機器翻譯技術—語音合成技術”來實現(xiàn)準確翻譯。下面請同學們打開你們的“悟空”機器人，體驗它的翻譯功能。

（學生以小組為單位展開體驗。）

師 如果碰到不認識的英文單詞，你覺得“悟空”機器人能翻譯出中文嗎？

生 不能，因為面對一個不認識的英文單詞，我們沒辦法準確知道它的讀音，就會影響到“悟空”機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，進入掃描模式，當翻譯筆筆尖出現(xiàn)亮光時，對準生詞掃一下，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—朗讀翻譯內容”來完成翻譯的全過程。從技術層面看，翻譯筆運用到了ORC文字識別技術、機器翻譯技術、語音合成技術。其中，ORC文字識別技術用來掃描和識別文字，機器翻譯技術用來顯示翻譯文字，語音合成技術用來朗讀翻譯文字。同學們再仔細觀察，“悟空”機器人目前可以實現(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”機器人實現(xiàn)這一部分的功能，讓它能夠顯示、翻譯和朗讀出翻譯的內容。

［說明：面對學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概念、原理和應用實例介紹清楚、分析明白。這一環(huán)節(jié)，我首先將學生的注意力由情境模擬轉移到“悟空”機器人上，然后將“悟空”機器人翻譯過程的技術原理精簡概括為“語音識別技術—機器翻譯技術—語音合成技術”；再由學生英語學習中遇到的真實問題，引起學生對翻譯筆技術原理的思考，同時精簡概括，讓大多數(shù)學生學懂、弄通語音翻譯和文本翻譯的技術原理。之后直觀操作，讓學生掌握編程方法并嘗試實現(xiàn)功能，為學生順利進行編程活動做好鋪墊。］

三、以團隊合作完善程序功能，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.”）請大家運用自己編寫的翻譯程序，讓“悟空”機器人完成翻譯挑戰(zhàn)。

（學生運用翻譯程序，檢驗翻譯效果。）

師（面向最先完成的學生小組）請你們來展示，其他小組仔細看。

（學生小組上臺演示。）

師翻譯成功了。請你們說一說，為什么你們完成得這么快呢？

生因為我們將需要翻譯的語句輸入以后，用全選和復制的方法，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”機器人在朗讀時有什么問題？

生“悟空”機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，大家可以進一步完善程序功能，提升運行效果。

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

參考文獻：

［1］ 徐欣彥.引入體驗活動創(chuàng)新小學人工智能教學模式——以小學“走近人工智能”一課為例［J］.中小學信息技術教育，2019（9）.

［2］ 劉載興.義務教育階段人工智能課程課堂教學范式構建與實踐研究［J］.教育導刊，2021（8）.

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