爱学习的智能机器
教学主题:机器学习
授课对象:六年级学生
教材分析
本节课选自河南大学出版社小学信息技术六年级下册第十二课《爱学习的智能机器》,是在学习文字、图像和物体等识别后,对智能机器的功能做出了归纳及升华。本课以“动物识别”为例,通过将人与机器学习的基本过程进行对比,对机器学习的原理进行了较为详细的描述;对新积木展开学习,通过案例,教会学生设计“识别不同物体”的程序。通过本课的学习,不仅要让学生了解机器人学习的概念,而且要让学生会设计简单的图像智能识别程序,为学生以后的信息技术的学习打下坚实的基础。
学情分析
本节课面向六年级学生,临近毕业,他们已经深入了解到计算机的相关知识,并且通过长时间对编程的学习,已经对编程知识有了较深的了解,甚至有些学生已经具备独立设计程序的本领,所以本节课可使用分层教学,动手能力较强的学生可以独立完成学习,教师对此类学生布置任务即可。其余学生正常进行教学。本节课对学生前期所学知识的提高,通过人与机器学习过程的对比,学生比较容易了解机器学习的过程,但是在分析示例程序中各积木的作用及执行顺序时会有一定的难度。
学习目标
1、了解机器学习的概念。
2、通过学习,会设计简单的图像智能识别程序。
3、使学生对编程更感兴趣,培养学生对机器人学习的热情。
评价任务
评价任务一:能够用自己的话说出机器学习的概念。
评价任务二:能够独立分析程序中积木的作用。
评价任务三:能够设计简单的图像智能识别程序。
教学过程
教学环节 教学活动 评价要点
环节一 新课导入 课前导入 通过之前的学习,我们已经了解到机器可以进行图像、文字、语音等识别方式,这真的太神奇了。那机器人天生就有聪明“头脑”吗?那他们又是如何做到的呢?我们一起来探究(板书:爱学习的智能机器) 我们以“图像识别”的相关内容为例,提出问题:“为什么在图像识别时,有的图像能正确识别,有的图像却识别错误呢?”引发学生思考。
环节二 任务驱动 掌握新知 (一)机器学习的过程 1、机器学习是人工智能的核心,是计算机具有智能的根本途径,它的工作原理是模仿人类处理问题的过程。那什么叫做机器学习?一起来看(播放视频:机器学习的过程) 2、人学习的过程:人们通过学习获得经验,总结出规律,从而用学习获得的规律,解决新的问题。 3、机器学习的过程:对于机器来说,它不能像人类一样主动获取经验,需要利用大量的数据进行训练,进而从数据分析中得出模型,并运用模型解决新的问题。这就是机器学习的过程。 (举例:人类认识兔子和机器认识兔子) (二)实践园 “动物识别”练习,引导学生用机器学习的原理解释识别结果中有多个结果的原因,促进学生对机器学习概念的认识。 (三)认识新积木 1、添加拓展“Machine Learning(机械学习)”。 2、认识机器学习下的积木块。 (自行阅读,思考:各积木块的含义,随之小组讨论) (四)操练场:识别不同物体 1.将摄像头正确连接到计算机。 2.打开“爱熊图形化编程”,添加“视频侦测”和“机器学习”扩展插件。 3.单击菜单栏中的“文件”,选择“从电脑中上传”。 4.从资源库中打开“识别不同物体”示例程序。 (思考:各积木在程序中的作用是什么?以下图为例) 5.请同学来说,随之教师指点并解释说明。 6.同桌之间相互说一下程序中各积木的作用。 7.正确摆放积木块:学生说,教师做,并运行程序。(难点) 学生能够用自己的话说出机器学习的概念。(评价目标一) 能够独立分析程序中积木的作用。(评价目标二)
环节三 作品 展示评价 任务:学生仿照“识别不同物体”示例程序,设计一个智能识别物体的程序,运行后,验证识别的结果是否正确。 1.讨论:要设计自己的程序,在原有的程序上需要修改的是哪些属性?不需要修改的是哪些属性? 2.小组讨论,以小组为单位来发言。 3.学生自己动手制作。 4.学生代表在班内展示作品,生评、师评。 5.完善作品。 能够设计简单的图像智能识别程序。(评价目标三) 学生积极展示并欣赏、评价他人作品
环节四 课堂总结 1.通过本节课,你学会了什么? 2.师生共同回顾本节课内容:本节课我们学习了机器学习的过程,新的积木块和“识别不同物体的程序”。 3.我们常说人工智能一词,看似和机器学习含义接近;又常提起深度学习,它们三者有什么关系呢?请同学们课下自行阅读“智慧谷”,寻找答案。
附:板书设计
爱学习的智能机器——机器学习
机器学习的过程
新的积木块
识别不同物体