教科版高中信息技术 选修5 6.2.2 对人工智能的展望——人脸识别 教案
文档属性
| 名称 | 教科版高中信息技术 选修5 6.2.2 对人工智能的展望——人脸识别 教案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 88.8KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 教科版 | ||
| 科目 | 信息技术（信息科技） | ||
| 更新时间 | 2021-01-11 17:32:53 | ||
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文档简介
§6.2.2对人工智能的展望
——人脸识别
一、概述
1、本节课教材采用教科2003课标版的普通高中课程标准实验教科书。
2、本节课选自高中信息技术（选修5）教材人工智能初步6.2.2对人工智能的展望——人脸识别。
3、任课对象为高中二年级学生。
4、本节课时为1课时，45分钟。
二、教学目标分析
1．知识与技能：
（1）了解机器识别人脸的机制，理解特征点对机器识别人脸的作用。
（2）挖掘并简述人脸识别技术在校园中的应用场景，发现其价值及潜在风险。
2．过程与方法：
（1）观察并提取同桌面部特征，完成“画像”，感受五官对人眼识别人脸的重要性。
（2）体验在线平台的五官定位功能，对比人眼和机器表达人脸特征的异同。
（3）体验在线平台的人脸分析功能，检测表情识别的准确度，发现该平台的优势与不足。
（4）完成小组讨论，探讨人脸识别在校园生活中的应用场景及潜在风险。
3．情感态度与价值观：
感受智能技术对生活和学习带来的影响，进一步激发学生的学习兴趣，提升其创新意识和探究思维。
三、教学重点：
（1）了解机器识别人脸的机制，理解特征点对机器识别人脸的作用。
（2）发现人脸识别在校园生活的合理应用，并意识到潜在风险。
教学难点：
辨析人眼和机器进行人脸识别过程中的异同点。
五、学习者特征分析
学生未接触过人工智能类课程，仅在生活中使用过相关应用，对于人工智能的知识储备较为相近。
技能基础：熟练使用移动设备，能较为熟练地使用微信、扫二维码、拍照上传；生活经验：见过或体验过人脸识别技术，如办理酒店入住、解锁手机；
年龄特征：求知欲强，喜欢新鲜有挑战的课堂活动；部分学生注意力难以长时间集中。
六、教学策略选择与设计
教学方式：提问法、讲授法、演示法、小组合作法、游戏教学法；技术手段：教学课件、腾讯 AI 开放平台、微信。
1．教学方法设计：任务驱动、兴趣引导，小组合作启发思考，多媒体一体机及其终端设备同步投屏展示、各种网络学习资源应用等实践操作。
2．教学活动的准备：在多媒体录播教室中完成，利用希沃助手完成手机、IPAD等终端的投屏效果，搭建5G和2.4G两个局域网环境，所有设备均可访问互联网。
七、教学资源与工具设计
课堂上，利用多媒体教学一体机实现教学，教师使用智能手机，学生人手一台IPAD，并搭建5G和2.4G两个局域网环境，所有设备均可访问互联网，为教学提供保障。
使用希沃授课助手，实现投屏功能，教师、学生均可完成投屏操作，一体机和终端设备实现同步效果。
教师制作相关微课，在课堂播放的同时上传到QQ群共享中，供学生下载观看。
八、教学过程
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
情景导入
一、创设情境 激发兴趣
播放视频，苹果手机宣传片（板书标题：人脸识别）
观看视频的同时，欣赏、对比现在和未来的学习方式，思考并回答问题。
通过观看视频，让学生进一步认识人工智能的优势，激发学习兴趣；承上启下，引出本节课的主题——人脸识别。
授新
环节二：引导学生“画像”（12min）
1、组织五官猜人游戏，引导学生思考人类如何通过人脸辨识不同人；
2、组织学生两人一组观察彼此脸部特点，填写学习任务单的同桌“画像”；
3、组织学生代表分享；
4、点评发言并小结。
环节三：组织在线体验（8min）
1、组织学生体验 AI 开放平台“五官定位”，图示讲解机器如何通过特征点来描述并识别人脸；2、组织学生绘制不同表情时的特征点连线，然后两人一组拍摄开心、悲伤和吃惊照片，体验平台能否准确识别不同表情；
3、讲解机器如何通过特征点对表情进行分类。
环节四：如何应用于校园（10min）
1、基于在线体验，激发学生思考人脸识别在校园生活中有哪些应用场景，两人小组讨论后填写任务单的第三部分；
2、选择几个小组进行分享。
环节五：小结点评（5min）
1、基于环节四学生设计的应用场景，询问可能存在的风险，启发学生辩证思考；
2、小结并铺垫下节课内容，提醒学生留意本次课程评价。
活动二：完成活动
1、参与五官猜人游戏；
2、进行同桌“画像”活动，认真观察同桌面部特征，填写任务单；
3、聆听学生代表分享及教师小结。
活动三：在线体验
在线体验，观察机器识别人脸时使用了哪些特征点，这些点分布情况如何；
2、思考并画出不同表情时特征点连线的变化，体验识别表情是否准确；
3、聆听教师讲解。
活动四：应用场景讨论
1、小组讨论如何将人脸识别应用于校园生活，填写学习任务单；
2、部分小组进行分享。
活动五：反思提高
1、聆听教师讲解及学生发言；
2、回顾本课要点，了解后续安排。
借助五官猜人和同桌“画像”，引导学生发现人眼借助什么特征进行人脸识别，并思考 机器如何描述并识别这些人脸。
通过在线体验及教师讲解，让学生了解机器如何通过特征点描述并识别人脸；通过对不同表情的识别，加深对机器通过特征点进行人脸识别的理解。
启发学生从身边发现人工智能应用的设计点及实现的可能性，为后续单元开发人工智能 APP 做铺垫。
了解人工智能对社会发展的潜在风险并思考对策；巩固本节课要点。
评价
三、评价
最后我们来总结下这节课我们学会了什么？老师请一名同学为大家总结，这名同学总结得不错，有没有哪名同学予以补充呢？大家已经总结得很全面了。
总结各组所得笑脸数。
学生总结、补充。
最后进行归纳总结，是对整节课的回顾。
总结
布置课后完成个人和小组学习成果评价量表。完成QQ群共享文件中的作业。
学生完成评价量表及作业，巩固本节课内容。
对个人和小组的评价量表可以帮助教师改进教学，作业反映学生本节课的掌握程度。
九、作业
查找、补充课上人脸识别的其它应用，把你的过程和想法记录下来，分享到QQ群中。并预习算法相关内容。
十、教学评价设计
本节课教学过程中有两个环节涉及到评价，具体为：
（1）学生代表分享同桌“画像”时，其他学生和教师会点评，从而完成口头互评和师评；
（2）学生分享人脸识别如何应用在校园的设计后，教师会对学生代表的设计进行评价。
课后，教师还将对全部学生作品进行评价，具体评价量规如下：
学生期末成绩＝历次过程性评价分数的平均分（60）＋终结性评价分数（40）
单次过程性评价（总分 60）的分数构成如左图，其中“任务完成”分数占 30 分，将由教师在课后批阅学生提交的任务单后给出，任务完成的评分量规如右图：
十一、课后反思与自我评价
1、特色学习资源分析、技术手段应用说明
（1）微信：教师手机拍摄学生填写的纸质分析书，通过微信传输到教师机进行展示；
（2）腾讯 AI 开放平台：开放的人脸识别体验平台，有丰富的免费功能供学生体验；
（3）学习任务单：针对本节课任务定制设计，辅助学生进行课堂活动；
（4）评价方式多元：关注学生课堂表现，注重过程性评价，课前提供较为完备的量规。
2、与以往或其他教学设计相比的特点
（1）授课内容新颖且较为完备：响应开设人工智能课程的号召，基于高中课标和初中生学情，设计了一节以人脸识别为主题的课程。课程内容从人眼识别人脸开始，迁移到机器识别人脸的机制。启发学生从身边发现人工智能应用的设计点及实现的可能性，为后续单元开发人工智能 APP 做铺垫，并引发学生思考方案潜在的风险。
（2）形式新：借助五官猜人、同桌“画像”和体验 AI 开放平台等活动，帮助学生理解人脸识别的机制，设计的活动形式新奇有趣，同时较为符合初中生的认知水平。
——人脸识别
一、概述
1、本节课教材采用教科2003课标版的普通高中课程标准实验教科书。
2、本节课选自高中信息技术（选修5）教材人工智能初步6.2.2对人工智能的展望——人脸识别。
3、任课对象为高中二年级学生。
4、本节课时为1课时，45分钟。
二、教学目标分析
1．知识与技能：
（1）了解机器识别人脸的机制，理解特征点对机器识别人脸的作用。
（2）挖掘并简述人脸识别技术在校园中的应用场景，发现其价值及潜在风险。
2．过程与方法：
（1）观察并提取同桌面部特征，完成“画像”，感受五官对人眼识别人脸的重要性。
（2）体验在线平台的五官定位功能，对比人眼和机器表达人脸特征的异同。
（3）体验在线平台的人脸分析功能，检测表情识别的准确度，发现该平台的优势与不足。
（4）完成小组讨论，探讨人脸识别在校园生活中的应用场景及潜在风险。
3．情感态度与价值观：
感受智能技术对生活和学习带来的影响，进一步激发学生的学习兴趣，提升其创新意识和探究思维。
三、教学重点：
（1）了解机器识别人脸的机制，理解特征点对机器识别人脸的作用。
（2）发现人脸识别在校园生活的合理应用，并意识到潜在风险。
教学难点：
辨析人眼和机器进行人脸识别过程中的异同点。
五、学习者特征分析
学生未接触过人工智能类课程，仅在生活中使用过相关应用，对于人工智能的知识储备较为相近。
技能基础：熟练使用移动设备，能较为熟练地使用微信、扫二维码、拍照上传；生活经验：见过或体验过人脸识别技术，如办理酒店入住、解锁手机；
年龄特征：求知欲强，喜欢新鲜有挑战的课堂活动；部分学生注意力难以长时间集中。
六、教学策略选择与设计
教学方式：提问法、讲授法、演示法、小组合作法、游戏教学法；技术手段：教学课件、腾讯 AI 开放平台、微信。
1．教学方法设计：任务驱动、兴趣引导，小组合作启发思考，多媒体一体机及其终端设备同步投屏展示、各种网络学习资源应用等实践操作。
2．教学活动的准备：在多媒体录播教室中完成，利用希沃助手完成手机、IPAD等终端的投屏效果，搭建5G和2.4G两个局域网环境，所有设备均可访问互联网。
七、教学资源与工具设计
课堂上，利用多媒体教学一体机实现教学，教师使用智能手机，学生人手一台IPAD，并搭建5G和2.4G两个局域网环境，所有设备均可访问互联网，为教学提供保障。
使用希沃授课助手，实现投屏功能，教师、学生均可完成投屏操作，一体机和终端设备实现同步效果。
教师制作相关微课，在课堂播放的同时上传到QQ群共享中，供学生下载观看。
八、教学过程
教学过程
教师活动
学生活动
设计意图
情景导入
一、创设情境 激发兴趣
播放视频，苹果手机宣传片（板书标题：人脸识别）
观看视频的同时，欣赏、对比现在和未来的学习方式，思考并回答问题。
通过观看视频，让学生进一步认识人工智能的优势，激发学习兴趣；承上启下，引出本节课的主题——人脸识别。
授新
环节二：引导学生“画像”（12min）
1、组织五官猜人游戏，引导学生思考人类如何通过人脸辨识不同人；
2、组织学生两人一组观察彼此脸部特点，填写学习任务单的同桌“画像”；
3、组织学生代表分享；
4、点评发言并小结。
环节三：组织在线体验（8min）
1、组织学生体验 AI 开放平台“五官定位”，图示讲解机器如何通过特征点来描述并识别人脸；2、组织学生绘制不同表情时的特征点连线，然后两人一组拍摄开心、悲伤和吃惊照片，体验平台能否准确识别不同表情；
3、讲解机器如何通过特征点对表情进行分类。
环节四：如何应用于校园（10min）
1、基于在线体验，激发学生思考人脸识别在校园生活中有哪些应用场景，两人小组讨论后填写任务单的第三部分；
2、选择几个小组进行分享。
环节五：小结点评（5min）
1、基于环节四学生设计的应用场景，询问可能存在的风险，启发学生辩证思考；
2、小结并铺垫下节课内容，提醒学生留意本次课程评价。
活动二：完成活动
1、参与五官猜人游戏；
2、进行同桌“画像”活动，认真观察同桌面部特征，填写任务单；
3、聆听学生代表分享及教师小结。
活动三：在线体验
在线体验，观察机器识别人脸时使用了哪些特征点，这些点分布情况如何；
2、思考并画出不同表情时特征点连线的变化，体验识别表情是否准确；
3、聆听教师讲解。
活动四：应用场景讨论
1、小组讨论如何将人脸识别应用于校园生活，填写学习任务单；
2、部分小组进行分享。
活动五：反思提高
1、聆听教师讲解及学生发言；
2、回顾本课要点，了解后续安排。
借助五官猜人和同桌“画像”，引导学生发现人眼借助什么特征进行人脸识别，并思考 机器如何描述并识别这些人脸。
通过在线体验及教师讲解，让学生了解机器如何通过特征点描述并识别人脸；通过对不同表情的识别，加深对机器通过特征点进行人脸识别的理解。
启发学生从身边发现人工智能应用的设计点及实现的可能性，为后续单元开发人工智能 APP 做铺垫。
了解人工智能对社会发展的潜在风险并思考对策；巩固本节课要点。
评价
三、评价
最后我们来总结下这节课我们学会了什么？老师请一名同学为大家总结，这名同学总结得不错，有没有哪名同学予以补充呢？大家已经总结得很全面了。
总结各组所得笑脸数。
学生总结、补充。
最后进行归纳总结，是对整节课的回顾。
总结
布置课后完成个人和小组学习成果评价量表。完成QQ群共享文件中的作业。
学生完成评价量表及作业，巩固本节课内容。
对个人和小组的评价量表可以帮助教师改进教学，作业反映学生本节课的掌握程度。
九、作业
查找、补充课上人脸识别的其它应用，把你的过程和想法记录下来，分享到QQ群中。并预习算法相关内容。
十、教学评价设计
本节课教学过程中有两个环节涉及到评价，具体为：
（1）学生代表分享同桌“画像”时，其他学生和教师会点评，从而完成口头互评和师评；
（2）学生分享人脸识别如何应用在校园的设计后，教师会对学生代表的设计进行评价。
课后，教师还将对全部学生作品进行评价，具体评价量规如下：
学生期末成绩＝历次过程性评价分数的平均分（60）＋终结性评价分数（40）
单次过程性评价（总分 60）的分数构成如左图，其中“任务完成”分数占 30 分，将由教师在课后批阅学生提交的任务单后给出，任务完成的评分量规如右图：
十一、课后反思与自我评价
1、特色学习资源分析、技术手段应用说明
（1）微信：教师手机拍摄学生填写的纸质分析书，通过微信传输到教师机进行展示；
（2）腾讯 AI 开放平台：开放的人脸识别体验平台，有丰富的免费功能供学生体验；
（3）学习任务单：针对本节课任务定制设计，辅助学生进行课堂活动；
（4）评价方式多元：关注学生课堂表现，注重过程性评价，课前提供较为完备的量规。
2、与以往或其他教学设计相比的特点
（1）授课内容新颖且较为完备：响应开设人工智能课程的号召，基于高中课标和初中生学情，设计了一节以人脸识别为主题的课程。课程内容从人眼识别人脸开始，迁移到机器识别人脸的机制。启发学生从身边发现人工智能应用的设计点及实现的可能性，为后续单元开发人工智能 APP 做铺垫，并引发学生思考方案潜在的风险。
（2）形式新：借助五官猜人、同桌“画像”和体验 AI 开放平台等活动，帮助学生理解人脸识别的机制，设计的活动形式新奇有趣，同时较为符合初中生的认知水平。