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文本内容:
机器之眼看懂世界学校名称华东师范大学第二附属中学执教班级高一
(7)班执教老师俞晓瑾执教时间20XX年6月12日
一、教材分析普通高中信息技术课程标准(20XX年版)中将“人工智能初步”模块列入选择性必修课程“人工智能初步”模块设置了“人工智能根底”“简单人工智能应用模块开发”“人工智能技术的开展与应用”三部分内容其中,“人工智能根底”局部主要涵盖以下两条内容要求
4.1描述人工智能的概念与根本特征;知道人工智能的开展历程、典型应用与趋势
4.2通过剖析具体案例,了解人工智能的核心算法,熟悉智能技术应用的根本过程和实现原理本节课是沪科教信息技术选修5《人工智能初步》第一章第二节的内容《机器之眼看懂世界》介绍和探究了人工智能常见的研究与应用领域之一计算机视觉课程主要任务是了解计算机视觉的定义,知道计算机视觉“外部世界一感知一认知一作出判断和决策”的信息处理过程,重点在于理解计算机视觉从感知到认知的原理、方法与过程,了解以人脸识别为代表的计算机视觉应用场景
二、学情分析在日常生活中,一些智能硬件和应用软件巳经融入了计算机视觉的相关技术,大多数学生会有一些初步体验和感性认识在信息科技课中,学生已经掌握了图像信息的数字化、图像在计算机中的表示方式在数学课中,学生已经具备向量的初步概念本节课以人脸识别为具体案例,期望学生理解计算机认知视觉信息的原理、方法与过程,新概念较多,综合性较强,学生学习起来会有一定难度
三、教学立意《机器之眼看懂世界》的教学内容来源于人工智能领域的计算机视觉方向本节课由中国“天网工程”的介绍视频引入,首先简述了计算机视觉的定义和任务,比拟了计算机和人类处理视觉信息的过程然后复习了视觉感知即图像在计算机中的表示方式,接着以人脸识别为例,重点阐释了视觉认知的原理、方法与过程,最后介绍了计算机视觉的应用场景本节课以“外部世界一感知一认知一作出判断和决策”的计算机视觉处理过程为主线,将重点和难点落在计算机的视觉认知上面本节课通过图片、视频、动画、交互体验等多种方式,期望将学生从复杂公式中解放出来,给他们传递直观感受,传递科学家的思考,传递学科思想的开展,知其然,更知其所以然我们认为,思想远比技术更为重要,我们期望搭建学科框架,让学生了解学科思想的诞生、开展和更替,了解学科当前面临的瓶颈,预见未来的开展性和可能性,在这个过程中,夯实学科本体知识,提升学科核心素养
四、教学目标[知识与技能]
1、了解计算机视觉的定义和任务
2、熟悉灰度图像和彩色图像在计算机中的表示方式
3、理解特征和特征向量的含义和关系[过程与方法]
1、通过体验活动,认识计算机视觉的认知难度,比拟人类和计算机在视觉认知方面的异同点
2、通过案例剖析,掌握人脸识别的简单分类算法,熟悉根本原理和实现过程[情感态度与价值观]
1、体验机器学习算法进行人脸识别的简单分类过程,培养计算思维
2、感受人工智能对国家、社会、人类产生的深远影响,提升学习兴趣,激发研究热情
3、关注国家、企业的科学技术开展现状和未来趋势,增强民族自信心和自豪感,增强社会责任意识
五、重点难点重点计算机视觉的信息处理过程外部世界一感知一认知一作出判断和决策难点用机器学习算法实现人脸识别的原理、方法与过程
六、教学过程
二、计算机视觉定义
二、视觉感知
四、视觉认知阐释计算机视觉的定义和任务比拟人类和计算机处理视觉信息的过程,它们都是外部世界一感知一认知一作出判断和决策”的过程简述计算机视觉的研究目的和研究意义回忆图像在计算机中的表示方式展示灰度图像,复习分辨率、位深度、像素、矩阵的概念展示彩色图像,复习RGB色彩模式的概念,通过实例讲解色彩叠加邀请两位学生体验“猜猜他是谁”的游戏在游戏中,学生通过屏幕上的小圆点,识别一些熟悉的面孔阐释计算机视觉的认知难度计算机只能一小块一小块地处理图像合作探究利用活动任务单,完成人脸验证、人脸识别、人脸聚类任务归纳人类是怎样识别人脸的,小组讨论分享从人类怎样识别人脸过渡到计算机怎样识别人脸,引入特征、特征向量、特征数量、特征属性的概念合作探究利用活动任务单,通过分析实例,体验人脸识别“原始图像一特征提取一特征分类一分类结果”的简单分类过程聆听、思考观察图片、比拟、思考、答复下列问题观察图片、回忆、思考、答复下列问题体验、观察、猜想,分析计算机和人类在图像认知方面的不同点小组讨论、完成任务归纳人类进行人脸识别的过程与方法聆听、思考、猜想、回答问题小组讨论、完成任务思考、猜想分类原理引出本节课的主线一一外部世界一感知一认知一作出判断和决策”的视觉处理过程复习信息数字化中图像编码的相关知识引导学生理解计算机对图像的认知是抽象的、局部的,体会计算机视觉的认知难度通过合作探究活动,让学生初步了解人脸识别的三大任务,为后面比照学习作铺垫通过实例引入关键概念为合作探究活动铺设台阶通过合作探究活动,引导学生进一步理解人脸识别的过程与方法,提升计算思维简述深度神经网络相比传统分类器的优势
2、计算机对视觉的处理过程
3、计算机视觉的应用场景
七、板书设计计算机视觉的处理过程外部世界*作出判断和决策灰度图像彩色图像
八、作业设计
1、自行选择阅读材料,深入了解计算机视觉的一个应用场景,在课堂上展示分享
2、人工智能、未来已来,思考我们应该如何看待、如何应对人工智能时代的到来教学环节教师活动学生活动设计意图、引入播放视频《BBC记者挑战中国“天网工程”》,引入本节课的内容一一计算机视觉提问中国“天网工程”具有哪些功能?可能运用了哪些技术?观看视频、思考、答复问题通过视频介绍国家层面的计算机视觉系统,增强学生的民族自豪感,激发学生的学习兴趣,引入本节课的内容。