资源简介

§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。

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