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AI智慧农贸：探究图像识别的过程 说课稿
一切推理都必须从观察与实验得来。
——意大利·伽利略
各位评委老师好，今天我说课的主题是《AI智慧农贸：探究图像识别的过程》。接下来，我将从实验教学理念、实验教学分析、实验教学过程、实验效果评价四个方面进行说课。
实验教学理念
《义务教育信息科技课程标准(2022年版)》指出，注重以科学原理指导实践应用，要求创设贴近学生的真实情境及任务，让学生像学科专家一样思考与行动，在做中学，在反复试错中亲身体验并经历知识的诞生与应用过程。因此，在信息科技课程中，实验是连接技术和素养的重要桥梁，本课将通过实验帮助学生深入地去理解图像识别的过程。
实验教学分析
（一）使用教材
本节课选自浙教版（2020年）初中信息技术八年级下册第13课《图像识别技术》。这
节课的原理较难，前后课主题孤立，学生难以形成系统的知识结构，为此，我将对教学内容进行重构，进行整体性设计。
（二）单元概述
我选定的项目主题是《AI智慧农贸》，单元整体设计思路如图1所示，围绕驱动问题“为减轻摊主营业负担，如何制作AI智慧农贸产品”展开。本课是第13课《AI智慧农贸的果蔬识别》。
图1 《AI智慧农贸》单元整体设计
（三）学生情况
本课授课对象是八年级学生，他们对计算机、平板电脑等设备较为熟悉，具备较强的逻辑思维能力和合作探究能力，但是学生对人工智能相关原理不够清楚，因此借助实验探究构建新知。
（四）实验教学目标
根据教材和学生特点，我确定了以下实验教学目标。
（1）通过“实验猜想-实验探究-实验论证”步骤，归纳出图像识别的过程，提升数字化学习与创新的能力。
（2）利用智能识图识物app去实验观察、比对、记录，感知图像识别的内涵，提升信息意识。
（3）在实验操作中实现果蔬识别功能，在问题分析与解决中，提升计算思维能力、信息社会责任意识。
（五）实验教学重难点
根据实验教学目标，我确定以下实验教学重难点。
教学重点：图像识别的过程
教学难点：图像特征的提取
为突破本课重难点，我采用了实验学习支架：实验操作步骤、实验微课、实验评价表等。
（六）实验设计思路
“猜想-论证”是科学实验的重要方法，过程中充满创造性思维。为此，我的实验设计思路是这样的。首先，利用实验猜想得出图像识别的过程；接着，通过三个探究活动引发学生进行实验探究；最后，通过实验论证得到图像识别的过程。
（七）实验器材
为了保证实验有序开展，本节课使用平板电脑、自制的果蔬识别器、电脑摄像头、实验记录单作为实验器材，如图2所示。
图2 本课所用的实验器材
实验教学过程
（一）回顾项目，聚焦问题
我带着学生回顾AI智慧农贸项目，在前几节课中，我们完成了相应的功能。今天，我们的摊主又碰到怎样的问题呢？为了让学生真切感受摊主的需求，我邀请几位学生扮演摊主、顾客等角色，共同模拟农贸市场中水果买卖的场景，从而启发学生思考如何利用AI技术解决真实问题——添加果蔬识别功能。如图3所示。
图3 学生模拟水果买卖场景
实验猜想，发散思维
图4 学生和果蔬识别器交互的画面
接着，我向学生呈现了自制的实验演示成品——果蔬识别器，邀请其中一名学生上台与之进行互动。从水果实物，经过果蔬识别器，得到了相应的果蔬名字。这个过程中，经历了图像识技术。我引导学生思考：图像识别的过程是怎样的呢？我便引导学生以小组为单位进行猜想，由此就得到了若干个猜想的结果，我再邀请小组代表说一说猜想的原因。如图5所示。
图5 小组代表汇报猜想的结果
（三）实验探究，科学记录
有了实验猜想，我将引导学生进行实验探究活动。
（1）实验探究一：智能识图认果蔬
我引导学生进行第一个实验探究：智能识图认果蔬。并启发学生思考：拍照实现了什么功能，拍照手抖还能准确识别出果蔬名字吗？图像数字化、预处理该如何排序？如图6所示。
图6 实验1组的实验探究的结果
在此环节中，帮助学生自主构建出图像识别的过程中第一、二个步骤（图像数字化、预处理），如图7所示。
图7 图像识别的过程中第一、二个步骤
接着，我引导学生对比实验1组和实验2组的结果，如图8所示。通过实验对比发现，手抖后拍照得到结果不同，为什么？带着疑惑，我将带领学生继续探索第二个实验。
图8 实验1组和实验2组的实验探究的结果
实验探究二：多个角度识果蔬
我将引导学生继续利用智能识图识物APP，从顶部、侧面、底部三个角度对果蔬进行识别，观察并记录实验结果。
通过实验对比发现，从不同角度对莲雾识别，特征不同会有不同的结果。如图9所示。从而帮助学生自主构建出图像识别的过程中第三个步骤（特征提取），如图10所示。
图9 实验1组和实验2组的实验探究的结果
图10 图像识别的过程中第三个步骤
为了加深对图像特征提取的理解，我将利用微课进行助力，帮助学生知道多角度
训练图像对图像特征提取的重要性。如图11所示。
图11 微课：如何多角度训练图像
实验探究三：一次性识多样果蔬
在农贸市场中，顾客不仅仅买一样水果，有时候会买多样水果。那么，我将引导学生思考智能识图APP能不能一次性识别出多样果蔬呢？
通过实验对比发现，智能识图识物APP无法一次性识别出多样果蔬。如图12所示。从而帮助学生理解图像识别的过程中借助图像模型进行分类识别。
图12 实验1组和实验2组的实验探究的结果
我就继续引导学生猜想，是否所有APP都不能一次性识别出多样果蔬呢？在此刻，我让学生观察淘宝app识别多样果蔬的结果是怎样的。在智能识图识物APP和淘宝APP对比中发现，前者是单个图像模型，后者是多个图像模型。因此，淘宝APP是可以一次性识别出多样果蔬的，卷积神经网络在其中有很大的作用。
（四）实验论证，得出结论
通过三个实验探究后，我请学生进行实验论证，梳理出图像识别的过程（如图13所示），并邀请其中小组代表分享他们这样实验论证的原因（如图14所示）。
图13 图像识别的过程
图14 学生代表上台汇报实验论证的结果
学以致用，联系生活
当学生构建出了图像识别的过程后，我邀请学生继续完善他们的AI智慧农贸项目，为其添加果蔬识别这一功能。我再引导学生思考：AI智慧农贸中的其它图像识别技术？如何看待农贸市场中的AI换脸事件？在学生的思维碰撞中，提升学生的信息社会责任意识。
图15 学生为AI智慧农贸项目添加果蔬识别功能
实验效果评价
（一）构建过程评价
本节课从实验操作、实验反思、教师反馈三个方面，引领学生进行过程性评价。如图16所示。
图16 《AI智慧农贸：探究图像识别的过程》评价表
（二）实验效果评价
在实验教学中，融入过程性评价，本节课收获了如下实验效果。
实验设计激发了学生探究的热情（如图17所示）
图17 学生合作进行实验探究时的画面
实验资源支持了学生合作的开展（如图18所示）
图18 本节课用到的实验资源
实验反思促进了学生思维的生长（如图19所示）
图19 学生对实验结果进行的反思
实验教学反思（实验创新要点）
通过本次实验，我有以下几点反思：
1）实验探究：把握了技术背后的原理
2）问题导向：解决了现实生活的问题
3）评价引领：助力了实验有效的进行
本次实验内容贴合“做中学，用中学，创中学”，同时强调了“科”与“技”的并重，
希望每位学生在实验中创造着长大！
以上是我所有的说课内容，谢谢大家的聆听

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