探秘人脸识别 教学设计

信息技术学科教学设计

基本信息

课题探秘人脸识别

姓名聂璐学校北京市十一学校

学科信息技术学习领域人工智能

年级初二教科书版本及章节校本教材第二单元第一节

课时教学设计

课型新授课√章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□

1. 指导思想与理论依据

1）高中课程标准必修模块1《数据与计算》的内容要求第八条：通过人工智能典型案例的剖析，了解智能信息处理的巨大进步和应用潜力，认识人工智能在信息社会中的重要作用。

2）本内容对学生学科素养发展的价值：了解人工智能的新进展、新应用——人脸识别，能适当运用在学习和生活中（数字化学习与创新），并能客观认识智能技术对社会生活的影响（信息意识、信息社会责任）。

3）教学设计理论依据：《中小学信息技术课程指导纲要》指出：初中信息技术教学应以兴趣为起点、以活动为载体，螺旋上升的设置内容。要让学生在“玩中学，做中学”。

2. 教学内容分析：

本课出自北京十一学校初中校本课程《人工智能与APP开发》，这门课以计算思维的培养为重点，以初步理解人工智能实现的知识体系为辅助。本课为第二单元《视觉与听觉》第一课时，在回顾人工智能的含义后开始探索计算机视觉，单元具体安排如下：

课时主题课时目标

1 探秘人脸识别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，思考人脸识别技术在校园生活中的应用场景及潜在风险。

2-3 这是什么花了解机器如何通过“学习”实现对图像的分类，理解有效的特征对于分类结果是否准确具有重要意义。

4 搞定文字识别了解文字识别的基本步骤及常用的文字识别工具。

5-6 Hey，Siri 了解语音识别和自然语言理解的基本原理，综合运用本单元学习的人工智能技术，设计一款适用于校园环境的人工智能APP。

3. 学习者分析：

本节课学生是康巴什区第一中学八年级的学生，为更好地了解学生情况，前期访谈了学校的信息技术教师。另外通过两地教材对比，发现两校学生均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

1

2

4. 教学方式及手段：

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。

5. 教学目标

1）知识与能力

• 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；

• 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

• 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； • 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；

• 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； • 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。

6. 教学重难点

1）教学重点：

• 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；

• 发现人脸识别在校园生活的合理应用，并意识到潜在风险。

2）教学难点：

• 辨析人眼和机器进行人脸识别过程中的异同点。

3）教学策略：

• 通过五官猜人、同桌“画像”、在线体验及小组讨论，帮助学生理解机器识别人脸的机制，激发学生对技术应用于校园的思考。

7. 学习活动设计（40min ）

教师活动

学习活动 环节一：新课导入（5min ） 1. 课前布置批改数学作业的任务，课上引导学生发现人工批改和图像识别批改的差距； 2. 抛出问题：学生参加校园活动时需要查考勤，有哪些可用的签到方法； 3. 小结不同签到方式的优劣，说明哪些方法

属于人工智能，并引出人脸识别。

活动一：明确目标

1. 参与活动，直观感受人工智能对人们生活带来的改变；

2. 聆听问题，积极思考作答；

3. 了解本节课的学习目标。

设计意图：

1. 通过趣味体验活动，让学生进一步认识人工智能的优势，激发学习兴趣；

2. 承上启下，简要回顾人工智能应用，同时引出本节课的主题——人脸识别。

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。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。

设计意图