《语音识别技术》教学设计 教材分析 智能语音技术是人工智能领域的重要分支，在生活中有着广泛应用，如语音输入、语音导航、语音助理、语音音箱、语音评测等。它综合应用了大数据、机器学习、声学、语言学等知识。初中阶段侧重于让学生了解语音识别的定义，理解其工作流程，知道其应用，初步尝试运用人工智能技术创新地解决生活中的问题。 学生分析 本课的学习者是初一年级学生，他们乐于接受新技术，在生活中已经积累了许多使用语音识别技术的经验，如进行语音输入、语音导航、使用智能音箱等，为理解语音识别的定义及价值奠定了基础。他们乐于挑战，对稍具难度的知识保持着较强的好学心，他们爱动手、乐创造，对制作“智能语音导游”有着强烈的内驱力。本课的学习任务具有挑战性，需要学生们分组合作完成，课前将学生分为3人一组，每组一个平板，一套人工智能设备。这需要教师指导学生进行合理分工，调动每一位成员的积极性，确保小组合作高效进行。 教学目标 别语音识别技术在生活中的应用并了解及价值; 掌握语音识别技术的定义并理解其工作流程; 运用语音识别技术设计智能导游的功能并编程实现; 树立合理使用人工智能技术的社会责任。 教学过程 1.慧眼识AI （1）展示“黑科技”，激发学习兴趣，掌握概念 课前教师搭建基于小米小爱音箱和小米空调伴侣的“人工智能+物联网”环境，实现语音控制空调开关;在一体机上连接讯飞智能语音鼠标，实现语音转字幕。 师：今天有点冷，让我们打开空调。小爱同学，请打开空调，设置26度。（此时空调自动启动，同时教师的语言以字幕形式呈现在一体机屏幕上，学生们看到这两个现象时露出十分惊奇的表情，课堂气氛一下子被调动起来）请大家分析老师的语音实现什么功能。 生：实现了语音控制空调和语音变成文字。 分析并理解概念：语音识别是机器通过识别和理解，将语音转换成指令或文本的技术。 （2）关联生活，识别生活中AI应用，分析价值 教师提问：生活中还有哪些语音识别的应用，它们发挥了怎样的价值？ 学生对照概念关联已有生活经验，分享相关应用，如语音输入法，让沟通更高效;语音控制，让控制更方便;语音导航，让驾驶更安全;语音客服，降低成本 设计意图：首先通过体验生活“黑科技”，感知语音识别技术，激发学生的学习兴趣并引出语音识别的概念。在理解概念的基础上对照概念识别出生活中语音识别技术的应用并能分析价值，提高对人工智能技术应用“鉴赏力”，做到慧眼识AI。 2.用心析AI （1）类比生活，解析语音识别原理 师：语音识别功能是如何实现的？分析人类的学习过程：辨识音素→组合成拼音→对应汉字→写出汉字。该流程与语音识别过程对应：声音输入→切割音素→特征提取→声学模型匹配→语言模型匹配→输出文字（如图1）。 设计意图：通过类比人学习拼音汉字的过程，初步理解语音识别技术的原理。将深奥的语音识别流程与已有的生活经验类比，方便学生理解。但是语音识别技术不能简单地和人类学习过程对应，语音识别技术中有很多知识超过初中生现阶段的认知，在讲解时要做适当的说明。 （2）虚拟实验，剖析语音识别流程 实验一： 使用讯飞语记APP，体验语音输入功能。a.观察语音转写的准确率，分析影响语音识别准确率的因素。b.观察语音识别技术能否识别出语气，如疑问语气、感叹语气。 实验结论：语音转写的准确率很高，但会受环境音的影响，需要靠近设备并清晰地说出需要输入的文字;目前语音识别技术能识别出疑问语气，不能识别出感叹语气。语音识别技术还需继续发展。 实验二： 利用虚拟实验平台体验语音转写的流程，体验语音识别的过程（如图2）。a.预加重和分帧的作用？b.语言模型匹配过程中“权重值”的含义。 实验结论：预加重让声音特征更清晰更易提取，分帧是切割 ... ...
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