2022-2023第二学期课题研究记录表(一)

作者: 时间:2023-03-08 点击数:

课题研究记录表

课题题目

“人工智能+”背景下,小学创客课程开发与教学应用研究

课题类别

太仓市教育科学“十四五”规划课题

立项编号

L2022062

出席对象

课题核心组成员

地点

科学教室1

时间

2023221

研究主题

人工智能和创客教育整合的教育模式

所要解决问题

1. 以一节课题研究课,初步明确人工智能的工作原理

2. 探索人工智能和创客教育整合的教育模式

研究方法

行动研究法

一、马青老师阐述《探秘人脸识别》初步设计

本节课来源于小学信息科技六年级教材《人工智能的应用》一课,涉及到文字识别、语音识别、人脸识别三个重点,如果一节课讲授三个重点,就会流于表面,学生无法理解其中人工智能的工作原理。因此,从中选取了“人脸识别”这一个知识点,讲深讲透。

【活动一】抖音特效,激趣导入

1.体验抖音卡通脸特效,引出课题

师:刷抖音的时候突然发现了一个好玩的特效,哪位同学也想来尝试一下?

希沃投屏:打开抖音,体验卡通脸特效。

提问:我们自拍的时候,手机视频特效中,面部的变化与我们实际五官为什么会一直保持一致呢?(揭示课题)

【活动二】眼力大比拼

出示学生特征照片,提炼认识事物四部曲

小结:根据这个游戏,我们可以发现人类识别事物有四个步骤,分别为:用眼睛看——提取特征——查找记忆——说出是谁

【活动三】实验出真知

1.提出猜测

出示导学单:5个人脸识别的步骤,特征提取、人脸定位、图像采集、输出结果、特征分析。

2.实验验证

一边操作实验,一边讲解:

1步是采集人像,形成一个图片库,这个过程被称为图像采集。

2步。人脸检测,大家有没有看到一个绿色的方框,从左上角不断的移动。直到找到人脸,这个过程被称为人脸定位。

3步,提取特征,每个人的脸上都会出现很多绿色的点点,每个人点点的位置都不一样,计算机就是靠这些点的位置、点与点之间的距离、三个点形成的三角形,来记住每个人的特征的。

4步,通过对新的一张照片的特征分析,比对这张照片和我们图像库中人脸的匹配程度,最后输出结果。

正确的步骤是:图像采集——人脸定位——特征提取——特征分析——输出结果。请组长对组在这个活动中的学习情况进行评价。

【活动四】小小设计师

1.明确任务,思考流程

明确任务:请各组采集并注册人脸信息,呈现检索、检测的结果。

小组讨论,设计流程图。

2.编写图像采集脚本

3.编写人脸识别脚本

【活动五】思辨与创新

1.收割逃犯的人脸识别

2018年在歌神张学友金华演唱会的现场抓获逃犯的新闻,当时引起了大量的关注,加上47日南昌演唱会、55日赣州演唱会、520日嘉兴演唱会分别抓获的逃犯一共是五名。

2.小组讨论:在我们的生活中还有哪些地方可以用到人脸识别呢?

3.微辩论:既然人脸识别的作用这么大,那如果在我们的教室里也安装,这样能够监控监测学习同学们学习状态的人脸识别,摄像头你们觉得怎么样呢?小组讨论一下,你们认为是利大于弊还是弊大于利?并说明理由。

4.关于人脸识别我们还有很多想知道的事情:双胞胎能不能被人脸识别辨别出来人化妆乔扮之后能不能被识别出来?如果是一张假人打印出来的人脸能不能对准?

5.拓展:腾讯AI体验中心

本节课的主要内容是探秘人脸识别,了解人脸识别的基本原理,以及用程序实现人脸识别,以学生的感受和体验为主,弱化对知识的讲解,以培养学生的计算思维。

二、头脑风暴,细化人工智能背景下,细化课题的分支

张晓峰:随着开源硬件以及图形化编程教育的普及,学生能熟练应用基于人工智能技术开发的各类创客产品。分别从体验感知、原理学习、图形化编程实践几个方面入手。

张晨微:可以用好“中小学人工智能教育平台”,让学生尝试完成人脸识别的AI图形化编程。

柏文峰:要引导学生正确认识人脸识别的影响与安全,感受我国人工智能等科技发展的魅力。

王熹梅:我觉得本节课要以学生的感受和体验为主,弱化对知识的讲解,培养学生的计算思维。

1.人脸识别的基本原理图像采集——人脸定位 流程图:

——特征提取——特征分析——输出结果。

(流程图见右图)



2.人工智能和创客教育整合的教育模式

理解概念——人工智能的工作原理(猜想、验证)

——图形化编程——生活应用

物化成果

《探秘人脸识别》课题研究课


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