六年级信息技术《语音识别》教学设计
第2课《语音识别的实现--体验语音特征提取、训练、识别全过程教案清华大学版2024信息科技六上
教师活动第 3.2课《语音识别的实现——体验语音特征提取、训练识别全过程》1.板书课题：机器实现智能的过程从某种角度上可以看成是模拟人类智能的过程，要想机器实现语音识别，不妨先从“人如何分辨声音”来一探究竟。
这节课就让我们依照人听到并分辨声音的过程，来理解机器是如何识别声音的!思考：同学们，请思考一下，你们认为机器是靠什么听到声音并能分辨出人们说的是什么话呢?一、人识别语音的过程人类智慧相当复杂，仅靠一种感觉器官往往无法实现，通常需要信息的感知器官、信息的处理中枢等相互配合才能实现智能。
人们听到声音的过程也是如此。
耳朵与大脑的协同作用“风声雨声读书声，声声人耳。
”当外界有物体发出声音时，人耳进行声音的采集，耳蜗会将不同声音的频率区分开，转化为大脑可以理解的神经信号再传递到大脑进行分析和存储，这时人才听到声音。
当再次听到类似的声音时，人就能分辨出来。
所以人类的听觉系统并不仅指耳朵，还包括能够记住和分辨声音的大脑等。
整体而言，人类分辨声音的过程可以概括为采集与分频、大脑进行识记、新语音的匹配与识别、输出结果，如图 3.2.1所示。
课堂活动想一想：人类的听觉系统哪一部分是不可或缺的？对于听力缺失的人来说，怎样才能“听到”声音？人类的听觉系统中，耳朵的结构是不可或缺的，尤其是内耳的耳蜗。
耳蜗内的毛细胞负责将声波转化为神经信号，并通过听神经传递到大脑，从而使我们能够感知声音。
对于听力缺失的人来说，有几种方法可以帮助他们“听到”声音：1.助听器：助听器是一种放大声音的设备，可以帮助听力受损的人更好地听到周围的声音。
2.人工耳蜗：对于重度听力损失的人，人工耳蜗是一种植入式设备，可以直接刺激听神经，绕过受损的耳蜗，从而使人能够感知声音。
3.视觉辅助：一些人可能会使用手语或唇读等方式来“听到”声音的内容，通过视觉信息来理解交流。
4.振动设备：一些设备可以将声音转化为振动，通过身体的触觉感知声音，例如音乐振动器。
这些方法可以帮助听力缺失的人更好地与外界交流和感知声音。
《语音识别》 说课稿
《语音识别》说课稿尊敬的各位评委、老师：大家好！今天我说课的题目是《语音识别》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《语音识别》是信息技术领域中一门具有重要应用价值和发展前景的技术。
本节课所选教材内容详细介绍了语音识别的基本概念、工作原理、应用领域以及面临的挑战。
通过对这部分内容的学习，学生能够初步了解语音识别技术的原理和应用，为进一步学习相关知识和技术打下基础。
教材内容编排合理，由浅入深，逐步引导学生掌握语音识别的核心知识。
同时，教材中还配备了丰富的案例和实践活动，有助于学生将理论知识与实际应用相结合，提高学生的实践能力和创新思维。
二、学情分析授课对象为具体年级的学生，他们已经具备了一定的信息技术基础知识和操作能力，对新的技术和应用充满好奇心和探索欲望。
然而，语音识别技术对于学生来说可能是一个相对较新的概念，他们在理解其工作原理和应用方面可能会存在一定的困难。
在学习风格方面，学生们更倾向于通过实际操作和案例分析来学习新知识，因此在教学过程中，我将注重引导学生进行实践和思考，以提高他们的学习效果。
三、教学目标1、知识与技能目标学生能够理解语音识别的基本概念和工作原理。
学生能够了解语音识别的应用领域和发展趋势。
学生能够掌握简单的语音识别操作方法。
2、过程与方法目标通过案例分析和小组讨论，培养学生的分析问题和解决问题的能力。
通过实践操作，提高学生的动手能力和创新思维。
3、情感态度与价值观目标激发学生对信息技术的兴趣和热情，培养学生的创新意识和探索精神。
培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学重难点1、教学重点语音识别的工作原理和技术流程。
语音识别的应用领域和实际操作。
2、教学难点语音识别中的声学模型和语言模型的理解。
如何提高语音识别的准确率和可靠性。
五、教学方法为了实现教学目标，突破教学重难点，我将采用以下教学方法：1、讲授法通过讲解和演示，向学生传授语音识别的基本概念、工作原理和应用领域等知识。
第26课 语音识别
难点：体验用计算思维解决生活中的实际问题的方法，尝试利用语音识别技术进行控制舵机的编程。
课前
准备
教
学
过
程
一、导入
1.播放语音识别相关视频，让学生欣赏。
2.讨论所看到的画面介绍了什么知识？
3.现实生活中语音识别有哪些实际应用？未来语音识别可能会帮助人们做什么？
（2）将白色摇臂按照垂直于舵机最长边的方向固定好（这里代表舵机0度）。
（3）用数据线连接开源机器人“小丁”和舵机。
舵机连接线“棕”“红”“橘”，与开源机器人舵机接口1“黑”“红”“黄”相对应。
（4）用USB数据线将开源机器人与电脑连接起来并安装固件。
编写程序。
（1）设置初始角度。
我们先把门先关上，找找看哪个控件可以帮我们设置好关门的初始状态？
完成“前进”与“后退”的控制命令后请学生保存克风向计算机出开门或关门指令，小组其他同学观察舵机摇臂转动情况。
拓展练习。
分组让学生讨论家中养的宠物要回来时需不需要把门开到底（90度）。开动脑筋为小猫和小狗分别设置一个“听话”的门。
三、总结
1.本节课我们制作了一个“听话”的门，帮助“小丁”完成了心愿。你觉得自己有什么收获？
安宜镇中港小学信息技术科备课设计
课题
第26课语音识别
课时
授课时间
教学
目标
1通过数字化学习方式了解现实生活中语音识别的意义。
2通过硬件搭建和xDing软件编程制作语音控制的门，培养学生计算思维。
3尝试利用编程和语音识别技术实现更细致的舵机控制，培养创新意识。
教学
重难点
重点：1掌握使舵机摇臂模拟开关门的算法。
《语音识别》教学设计
第11课《语音识别》教学设计
一、教学内容分析
《语音识别》是浙江摄影出版社《小学信息技术》六年级上册第11课，是第二单元《人工智能》的第四课。
本单元是在学生对“大数据、算法、计算能力”等概念有了一定的了解后，较为系统地了解人工智能的基本知识，特别是工作原理和相关技术。
而在本课之前，学生已经初步感受到了人工智能应用的广泛，以及文字识别和人脸识别的过程，本课旨在让学生通过了解应用和影响，操作体验技术，分析过程原理，最终正确认识语音识别技术，用该技术服务学习和生活。
二、学习对象分析
本课的授课对象为六年级学生。
六年级学生在生活中已经有了对于语音识别的一定了解和体验，但对其过程和原理比较陌生，因此需要从实践操作入手，全方位帮助学生理解特征提取和模型匹配两个过程。
三、教学目标
教学重点：语音识别的过程。
教学难点：理解特征提取和模型匹配的含义。
四、方法策略
本着以“学”为中心的理念，为体现学生的主体性，有效地落实教学目标，本课主要采用实验教学法引导学生采用自主探究以及合作学习的方法来探究语音识别的过程和原理。
五、教学流程
（一）情景创设，复习导入
（二）自主探究，学习新知
（三）联系实际，综合运用
（四）总结回顾，思维发散。
3.2语音识别的实现(教案)2024-2025学年六年级上册信息技术清华版
典型例题讲解
例题1：
请简述语音识别技术的原理。
答案：语音识别技术的原理主要包括语音信号处理、特征提取和模式匹配三个步骤。语音信号处理将原始语音信号转换为可处理的数字信号；特征提取从语音信号中提取出能够代表语音特性的参数；模式匹配通过比较特征向量与词典中的词条，找到最佳的匹配结果，并将其转换为文字。
-《人工智能语音助手的发展与应用》，探讨人工智能语音助手在生活中的应用和发展趋势。
2.鼓励学生进行课后自主学习和探究：
-学生可以利用网络资源，了解语音识别技术在医疗、教育、家居等领域的应用案例。
-学生可以尝试使用不同的语音识别软件，比较它们的识别效果和功能特点。
-学生可以探究语音识别技术在不同语言和文化背景下的适应性和发展前景。
例题4：
请说明如何调整语音识别参数以适应不同的识别需求。
答案：调整语音识别参数以适应不同的识别需求的方法包括：调整语速，根据需要加快或减慢语速；调整音量，根据需要调整音量的大小；调整方言，根据需要选择合适的方言模型；调整语言模型，根据需要选择适合的语言模型。
例题5：
请简述语音识别技术在医疗领域的应用。
-学生可以思考和研究如何利用语音识别技术解决实际生活中的问题和需求，例如制作一个语音识别助手来帮助老年人进行健康监测。
内容逻辑关系
①语音识别的定义：通过机器学习和人工智能技术，使计算机能够理解和解释人类语音的技术。
②语音信号处理：将原始语音信号转换为可处理的数字信号，包括预处理、特征提取和声学模型构建等步骤。
-观察：教师在课堂上观察学生的学习态度、参与度和合作情况。注意学生对语音识别技术的兴趣和积极性，以及对实践操作的参与程度。
语音识别教学设计方案
一、教学目标1. 了解语音识别的基本概念、原理和关键技术。
2. 掌握语音识别系统的基本组成和实现方法。
3. 学会使用常见的语音识别工具和开发平台。
4. 能够设计和实现简单的语音识别应用。
二、教学对象本课程适用于计算机科学与技术、软件工程、人工智能等相关专业的本科生和研究生。
三、教学内容1. 语音信号处理基础- 语音信号的产生和特性- 语音信号的数字化- 语音信号的预处理2. 语音识别原理- 语音识别的基本流程- 声学模型、语言模型和声学-语言模型- 语音识别算法（如HMM、NN、深度学习等）3. 语音识别系统设计- 语音识别系统的基本组成- 声学模型训练- 语言模型训练- 声学-语言模型训练- 语音识别系统优化4. 常用语音识别工具和开发平台- Kaldi- CMU Sphinx-百度语音识别API5. 语音识别应用开发- 基于Android的语音识别应用开发- 基于iOS的语音识别应用开发四、教学方法1. 讲授法：系统讲解语音识别的基本概念、原理和关键技术。
2. 案例分析法：通过分析典型语音识别应用案例，加深学生对理论知识的理解。
3. 实践法：引导学生动手实践，设计并实现简单的语音识别应用。
4. 讨论法：鼓励学生积极参与课堂讨论，提高思维能力和团队合作精神。
五、教学过程1. 第一阶段：语音信号处理基础（2周）- 语音信号的产生和特性- 语音信号的数字化- 语音信号的预处理2. 第二阶段：语音识别原理（2周）- 语音识别的基本流程- 声学模型、语言模型和声学-语言模型- 语音识别算法（如HMM、NN、深度学习等）3. 第三阶段：语音识别系统设计（3周）- 语音识别系统的基本组成- 声学模型训练- 语言模型训练- 声学-语言模型训练- 语音识别系统优化4. 第四阶段：常用语音识别工具和开发平台（2周）- Kaldi- CMU Sphinx- 百度语音识别API5. 第五阶段：语音识别应用开发（2周）- 基于Android的语音识别应用开发- 基于iOS的语音识别应用开发六、教学评价1. 课堂表现：参与课堂讨论，积极回答问题。
3.4《语音识别测试——语音识别的局限》 教案 清华大学版(2024)六上信息科技
第四课《语音识别测试》教案二、知识讲解（10分钟）1.识别测试那接下来，我们就自己测试一下在这些条件下识别的效果到底如何。
1）普通话识别测试人在识别语音的时候，是在一套统一的语言基础上，分辨出对方所讲的语音信息，普通话便是我们日常用语的语言规则。
但是在日常生活中，人们在使用普通话进行表达时，并不是所有人都能标准表达。
比如平翘舌不分、前后鼻音、n和l不分。
但我们在生活中基本能分辨出大部分人所讲的普通话，是因为我们日常所接触的普通话语音输入信息非常丰富，同时也能根据具体的场景分辨出对方想要表达的内容。
机器虽然也有大量的普通话语音数据输人，但识别时仍受各种因素的影响较大，如语音数据量不如人类接触的多，硬件设备算力不够强等。
（小组探究）请同学们对机器识别普通话语音的效果进行测试调研，让不同的人说同样的文字信息，观察语音识别的结果，记录识别错误的地方，尝试分析原因。
将相关内容填写在表中。
好，大家都测试完成了，根据以上测试的结果，请同学们思考与讨论，机器能否识别不同的地方方言呢?为什么?与其他同学分享讨论结果。
2）不同语种识别测试根据联合国教科文组织最新发布的《世界濒危语言图谱》(2009 年版)记载，全世界目前共有6000多种语言。
人类已掌握的语种数量的记录与现如今机器已掌握的语种数量相差并不大，由此可见，机器学习语言的速度远远超过人类。
根据机器识别语音的原理可知，只要给予机器某种语言的丰富的语音资料，它便能快速学习并掌握其中的发音特征，识别语音信息。
下面，我们分组完成以下实践活动，有问题举手示意。
2．语音识别技术再思考与人相比，机器最大的优势是能够快速地记住多门语言，只要机器不断地接收新的语音数据，不断地学习，便能提高语音识别的准确率，这也是人们广泛应用语音识别的原因。
但机器也有不足之处，它不能像人一样能在不同场景中迅速分辨出对方的语言表达信息，这也是语音识别技术还受到一定局限性的重要原因。
三、实操练习（20分钟）。
六年级上册信息技术浙江摄影版第11课语音识别(教案)
- 角色扮演：让学生扮演语音识别软件的开发者、用户等角色，从不同角度思考语音识别技术的优点和不足，提高学生的同理心。
- 实验：组织学生进行语音识别软件的操作实验，让学生在实践中掌握技能，提高实际操作能力。
- 游戏：设计语音识别相关的小游戏，激发学生的学习兴趣，活跃课堂氛围。
3. 教学媒体和资源使用
2. 作业反馈
- 对课后练习册的完成情况进行批改，针对学生的错误，给出具体的原因分析和正确答案。
- 对学生设计的语音控制项目进行评价，重点关注其创意、实现难度和实际操作效果，提出优化建议。
- 对学生撰写的小短文进行批改，关注其对语音识别技术理解的程度、语言表达能力和逻辑思维，提供修改意见。
- 对学生收集的语音识别软件或工具的对比分析，检查其分析的深度和广度，指导学生如何更全面地进行比较和评价。
- 视频资源：《语音识别技术原理动画解析》、《语音识别在智能家居中的应用案例》、《语音识别技术如何改变我们的生活》
2. 拓展要求
- 鼓励学生阅读推荐的拓展材料，深入了解语音识别技术的原理、应用领域及发展前景。
- 观看视频资源，直观感受语音识别技术在现实生活中的应用，加深对技术价值的认识。
- 学生可结合课堂所学，尝试利用语音识别技术解决实际问题，如设计简单的语音控制程序等。
重点难点及解决办法
重点：
1. 语音识别技术的原理及基本应用。
2. 使用语音识别软件进行文字输入和操作。
难点：
1. 理解并掌握语音识别技术的核心算法。
2. 在实际应用中，如何提高语音识别的准确率。
解决办法及突破策略：
1. 通过动画和图解，形象化展示语音识别的原理，帮助学生理解抽象概念。
2. 安排课堂实践环节，让学生亲手操作语音识别软件，加深对技术的认识和应用。
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月日第周星期总第课时
第26课语音识别
【教材分析】
本课是人工智能模块的最后一课。
本课是一个实践活动，应用计算思维，结合xDing软件AI模块来解决生活中的问题。
首先提出问题——如何实现语音控制。
xDing软件中AI选项中有“智能语音输入”模块。
通过该模块可以向开源机器人“小丁”发出语音指令。
然后解决问题——“小丁”怎样才能“听懂”语音指令？教材中指引学生用“如果”条件语句进行指令判断，然后根据语音指令写出不同执行方式。
最后总结验证——运行程序，并通过话筒发出指令，观察舵机运行状况。
根据舵机转动情况调整程序让“小丁”能“听懂”更多语音指令。
【学情分析】
六年级学生经过本单元前3课的学习已经对人工智能的定义、发展、分类有了初步的了解。
对于xDing软件中AI模块中的控件的应用也有了使用经验。
【教学目标与要求】
1.通过数字化学习方式了解现实生活中语音识别的意义。
2.通过硬件搭建和xDing软件编程制作语音控制的门，培养学生计算思维。
3.尝试利用编程和语音识别技术实现更细致的舵机控制，培养创新意识。
【教学重点与难点】
重点：
1.掌握使舵机摇臂模拟开关门的算法。
2.学会使用xDing软件实现语音控制舵机开关门的编程操作。
难点：体验用计算思维解决生活中的实际问题的方法，尝试利用语音识别技术进行控制舵机的编程。
【教学方法与手段】
方法：通过提问激发学生的学习动机，教学过程中采用了任务驱动法进行教学，将自主探究和小组合作学习相结合，重点培养学生对应用xDing软件实现人工智能的兴趣，提高学生编程热情。
手段：多媒体教学课件、教师演示与学生操作相结合。
【课时安排】
安排1课时。
【教学过程】
一、导入
1. 播放语音识别相关视频，让学生欣赏。
2. 讨论所看到的画面介绍了什么知识？
3. 现实生活中语音识别有哪些实际应用？未来语音识别可能会帮助人们做什么？
4. 小问号看了以后也想要设计一个“听话”的门。
小博士说xDing软件中的人工智能模块可以帮助他实现。
同学们觉得应该利用哪些控件帮助小问号实现梦想？
板书：语音识别
【设计意图】观看视频了解人工智能正在步入人们的生活之中。
特别是语音识别技术越来越成熟，被广泛应用在翻译、门禁等领域。
二、新授
1. 硬件搭建。
（1）舵机接上白色摇臂代表门的开关状态。
舵机是一种位置（角度）伺服的驱动器，适用于那些需要角度不断变化并可以保持的控制系统，在很多玩具中都有使用。
（2）将白色摇臂按照垂直于舵机最长边的方向固定好（这里代表舵机0度）。
（3）用数据线连接开源机器人“小丁”和舵机。
舵机连接线“棕”“红”“橘”，与开源机器人舵机接口1“黑”“红”“黄”相对应。
（4）用USB数据线将开源机器人与电脑连接起来并安装固件。
【设计意图】硬件有固定的连接方法，这里必须通过课件或者教师演示把固定接法讲述清楚，特别是接口号和后面编程时选择的号码要一一对应。
2.编写程序。
（1）设置初始角度。
我们先把门先关上，找找看哪个控件可以帮我们设置好关门的初始状态？
（2）开启、关闭语音识别。
开启语音识别很简单，我们也知道为什么要开启。
但是谁知道为什么要设置停止语音识别？
停止语音识别表示我们不再通过语音控制开关门。
（也可以结合实际讲解停止识别的必要性）
（3）说语音识别结果。
如何能知道计算机识别到了什么呢？（需要把语音识别结果呈现出来）
请一名学生上机演示。
（4）条件判断与执行。
结合第25课《表情识别》中所学到的知识，思考：我们如果的指令是开门，“小丁”怎样判定和执行？
请一名学生尝试把这个条件判断脚本写出来。
引导学生写条件语句“如果”——语音识别结果=“开门”，就执行舵机接口1输出90度。
仿照开门的脚本编写关门脚本。
【设计意图】这里是本课重点，但由于第25课学习过相关内容，可以可以采用知识迁移法，放手让学生去尝试。
（5）保存程序。
保存程序文件名为“测试开关门”，注意文件路径。
让学生根据前进模块来自己设置后退控制。
（这里由于重复的结构比较多可以指导学生灵活运用复制功能）
完成“前进”与“后退”的控制命令后请学生保存程序。
3.语音控制开关门。
小组活动：一名学生用麦克风向计算机出开门或关门指令，小组其他同学观察舵机摇臂转动情况。
【设计意图】语音识别是一项比较复杂的技术，它必须基于大数据才能进行相应的识别，因此我们必须在联网的状况下才能进行语音识别的测试。
4.拓展练习。
分组让学生讨论家中养的宠物要回来时需不需要把门开到底（90度）。
开动
脑筋为小猫和小狗分别设置一个“听话”的门。
【设计意图】根据实际情况，我们可以控制开门的角度为30度、60度等，以满足不同需要，甚至可以引入变量设置，通过“开大点”“开小点”的语音来控制开门的角度。
这些在实际生活中都有需求，值得研究。
三、总结
1. 本节课我们制作了一个“听话”的门，帮助“小丁”完成了心愿。
你觉得自己有什么收获？
2. 你还想制作什么样的语音识别产品用在你的生活当中？
【设计意图】梳理本课学习内容，强化对人工智能的理解。
激发学生编程热情、提升计算思维对学习与生活的影响。
通过对未来人工智能畅想，激发学生进一步研究的热情。