資源描述：
《教學設(shè)計-走進人工智能-鄭艷鵬.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、課題走進人工智能——人臉識別探密學校北京市五十六中學授課教師鄭艷鵬日期2018-11-1課型新授課授課班級初一3班課時1課時前期分析教學內(nèi)容本部分內(nèi)容是兩節(jié)課完成工智能的初步探究課。在第一節(jié)課中，通過學生已經(jīng)分享了一些人工智能的生活應(yīng)用場景，通過體驗逐步分析出了電腦進行人臉識別的流程。本節(jié)課圍繞“人臉識別的程序?qū)崿F(xiàn)”這一流程，按步驟引導(dǎo)學生探究人臉識別這一應(yīng)用背后的程序代碼，激發(fā)學生學習程序設(shè)計的興趣。在帶領(lǐng)學生分析人臉識別流程中的數(shù)據(jù)類型，引導(dǎo)學生學習python知識——數(shù)組。學情分析學生具備學習、探究人工智能技術(shù)
2、的生活基礎(chǔ)，部分同學在生活當中接觸并使用過人工智能產(chǎn)品。學生對于人工智能應(yīng)用有著較高的體驗熱情，但對于探究應(yīng)用背后的設(shè)計原理和程序代碼實現(xiàn)過程缺乏扎實的知識儲備和深入思考的積極性。初一學生部分學生接觸過圖形化編程，但學生對于程序設(shè)計的理解仍舊停留在鼠標拖拽實現(xiàn)功能的階段，對于拖拽行為背后的程序?qū)崿F(xiàn)沒有過多的探究。學生對于Python程序設(shè)計語言的基本格式、簡單函數(shù)、time模塊的導(dǎo)入有了基本的了解，目前尚不具備分析程序代碼的能力，因此，教學中的代碼分析會弱化數(shù)值庫的內(nèi)涵概念，只圍繞人臉識別的代碼解讀相關(guān)簡單語句。學生
3、編寫程序代碼具有一定的難度，所以課堂中以程序填空的形式進行，旨在引導(dǎo)學生體驗程序運行過程，用運行結(jié)果驗證知識。教學目標1.通過分析人臉識別的程序代碼，理解機器進行人臉識別的過程了解人臉面部特征數(shù)字化的過程2.通過查看變量存儲內(nèi)容，了解圖片數(shù)字化、人臉特征數(shù)字化的過程。3.通過編寫、修改并運行代碼，掌握使用Python語言定義數(shù)組的方法，會進行數(shù)組元素統(tǒng)計和調(diào)用4.經(jīng)過逐層深入的分析機器識別人臉的過程，形成逐步解決問題的方法5.通過程序代碼分析，明確信息技術(shù)學習的重要性，了解信息技術(shù)與人工智能的關(guān)聯(lián)，提升學習興趣教學重
4、點人臉識別的程序代碼體驗數(shù)組的創(chuàng)建及元素統(tǒng)計、獲取教學難點人臉識別的代碼分析教學方法演示法、講授法、練習法教學環(huán)境計算機教室、特征空間學習平臺教學準備1.PPT課件（包括通過“騰訊AI”獲取的面部特征點圖像）2.人臉識別體驗系統(tǒng)（特征空間學習平臺）3.在線練習、檢測、即時反饋題（特征空間學習平臺）教學過程教學階段教學過程設(shè)計意圖時間安排教師活動學生活動組織教學請同學們調(diào)整狀態(tài)，提示學生重新進入課程。回顧人臉識別的過程，逐漸安靜后進入上課狀態(tài)。課前準備課前導(dǎo)入如何走“進”人工智能？展示“人臉識別系統(tǒng).gif”動圖思考“
5、近”與“進”的區(qū)別，預(yù)測本節(jié)課所學。觀看圖片，體現(xiàn)人臉識別的機器實現(xiàn)過程展示并明確本節(jié)課的學習主題2’人臉識別流程——輸入圖像一張照片作為“輸入圖像”，在程序當中如何存儲的？程序如何實現(xiàn)輸入圖像？登錄“學習平臺”，分析代碼當中“輸入圖像”的存儲變量，打印變量內(nèi)容提問：觀察“輸入圖像”變量內(nèi)容，在生活中找一個與之相似的事物思考并回答問題。讀程序代碼，觀看變量存儲內(nèi)容。思考并回答問題學生帶著問題讀程序代碼，更有針對性，激發(fā)學生探究的欲望。觀看變量輸出結(jié)果，引導(dǎo)學生將數(shù)據(jù)與生活相結(jié)合，幫助學生理解圖片數(shù)字化的概念。3’技術(shù)
6、實現(xiàn)數(shù)字化后的照片信息，稱之為數(shù)組。數(shù)值庫的導(dǎo)入：類比time模塊的導(dǎo)入數(shù)組的定義：類比time.sleep（）函數(shù)的應(yīng)用遷移舊知，掌握導(dǎo)入數(shù)值庫，創(chuàng)建數(shù)組的方法。依照np.array()函數(shù)體規(guī)則給數(shù)組添加標點。通過已學知識的遷移，幫助學生掌握導(dǎo)入數(shù)值庫、創(chuàng)建數(shù)組的方法。4’動手實踐登錄學習平臺，完成練習1：創(chuàng)建如圖所示的數(shù)組登錄平臺，進入課程后，完成課堂練習1鞏固所學知識，體驗數(shù)組的代碼實現(xiàn)過程3’人臉識別流程——特征抽取動畫展示人臉掃描后的特征點圖片Q：要檢測的人臉圖片以數(shù)字的形式存于變量當中，特征點在程序中如
7、何存儲？登錄“學習平臺”，分析代碼當中特征碼存儲變量，打印變量內(nèi)容觀看動畫展示思考、交流讀程序代碼，觀看變量存儲內(nèi)容。觀看變量輸出結(jié)果，引導(dǎo)學生將數(shù)據(jù)與生活相結(jié)合，幫助學生理解特征點數(shù)字化的概念。4’技術(shù)實現(xiàn)Q：這個特征點變量當中存儲了多少了特征點的信息？數(shù)組元素統(tǒng)計一維數(shù)組：len()函數(shù)二維數(shù)組：數(shù)組名.size思考、交流類比之前所學函數(shù)的應(yīng)用，交流len()函數(shù)的用法。根據(jù)英文意思記憶代碼拼寫通過已學知識的遷移，幫助學生掌握數(shù)組元素統(tǒng)計的基本操作3’動手實踐登錄學習平臺，完成練習2：將代碼補充完成，輸出數(shù)組的數(shù)
8、據(jù)元素個數(shù)登錄平臺，完成課堂練習2鞏固所學知識，體驗數(shù)組的代碼實現(xiàn)過程2’人臉識別流程——特征比對展示兩張?zhí)卣鼽c圖和數(shù)字化片斷Q：如何確定這兩張臉是不是同一個人？登錄“學習平臺”，分析特征比對代碼觀看圖片和數(shù)字編碼思考、交流讀程序代碼，理解特征比對過程引導(dǎo)學生分析數(shù)據(jù)比對過程，理解信息數(shù)字化的優(yōu)勢。5’技術(shù)實現(xiàn)Q：特征點的比對，需要提取數(shù)組中的
