《江苏科技报·教育周刊》(双周刊,国内统一刊号CN32-0019),是江苏省唯一以社会立场透析当代中国教育的报纸。秉承“科技推动教育,教育改变人生”的理念,《江苏科技报·教育周刊》一直注意保持与教育前沿工作的密切联系,定位于教育宏观研究,兼顾微观探讨,注重教育文化生态的构建与引导,时刻关注鲜活的教育实态,着眼于教育文化的深层构建,努力赋予教育以深厚的文化内涵,致力打造中国最好的教育媒体。
国内统一刊号:CN32—0019
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身边的人工智能——图像识别 |
来源:本站原创 作者:主讲人:王夏君 发布日期:2019-10-07 14:13:25 |
王夏君 北京市通州区马驹桥镇中心小学信息技术教师。一级教师,通州区信息技术学科中心组成员,曾被评为通州区青年骨干教师。多次在信息技术学科教学设计中获奖,多次辅导学生在创客比赛、STEM+挑战赛中取得优异成绩。
我校的教育理念是“生长教育”,生长教育理念来源于美国著名教育家杜威,倡导通过生活化的教学实践活动,促进学生知识、能力、情感、道德的生长。校本课程涵盖跨学科的创客课程、STEAM课程等,以这些课程为载体,促进学生思维发展,培养学生必备品格和关键能力。 因此,本课内容在建构主义思想的指导下,以学生为中心,从生活中出发,鼓励学生发现问题、分析问题、解决问题。本课以活动为主线,以任务为驱动,引领学生参与体验、交流讨论,通过编写程序并结合开源硬件完成人工智能产品效果的简单模拟,在此过程中提升学生的计算思维、创新能力和实践能力。 教学目标 1.了解图像识别、文字识别的简单原理及其在生活中的一些具体应用,感受人工智能给生活带来的便利。 2.分析任务流程,完成车牌号识别的简单脚本编写并测试。 3.在分析任务、完成任务的过程中学习程序设计、人工智能解决问题的思想与方法,提升计算思维能力。 4.产生学习探究人工智能的兴趣,帮助学生树立正确的人工智能社会的价值观与道德责任感。
教学重点 1.图像识别的过程和简单原理。 2.分析任务,编写程序并调试。
引导学生在“车牌识别”程序编写与调试中分析并解决问题。 教学准备 PPT课件、乐智编程平台、KenBlock控制板、LED模块、舵机。 教学过程 一、课程导入 教师提出问题。
(设计意图:结合学生身边熟悉的事物提出问题,引导学生根据自己的经验自由表述。) 二、体验操作 1.感知体验
师:除了形色App,手机上还有一些智能应用或者微信小程序也可以完成图像识别,如百度AI体验中心、腾讯AI体验中心等。 学生应用百度AI体验中心的图像技术和腾讯AI体验中心的计算机视觉进行图像识别。 (设计意图:帮助学生感知了解什么是图像识别。) 师:图像识别,即人工智能根据图像来识别图像的内容和所表达的含义。 教师提出问题。 师:图像识别在我们生活中有哪些应用?
教师总结补充。 (设计意图:引导学生了解图像识别在生活中的应用,渗透人工智能社会的正确价值观。) 2.探索实践 师:图像识别有广泛的应用领域,我们的校园里,也有关于图像识别的应用。你们发现了吗?其中有一处就是校园门口车牌号识别,这样的技术应用进一步增加了校园的安全系数。那么,车牌识别的过程是什么样的呢? 引导学生进行问题拆分: 如果识别到的车辆是注册过的,说“请通过”;如果识别到的车辆未注册,提示“陌生车辆”。 引导学生画出流程图,如图1。 (设计意图:分析实现方法,通过画流程图帮助学生进行问题拆分,理清编程思路,选择程序结构。) 3.编程、测试、改进 (1)添加扩展视频侦测模块,镜像开启摄像头。 选中文字识别结果,单击“文字识别开始”这条指令(如图2),让计算机识别车牌卡片,观察舞台区的识别结果。 引导学生思考:影响识别结果的因素有什么? 学生讨论并尝试让计算机准确识别车牌卡片。 (2)编程实现“识别到指定车牌卡片,说‘请通过’,否则提示‘陌生车辆’”。 学生根据流程示意图,试着编写程序,模拟车牌号识别的过程(如图3),并测试程序效果。 (3)添加扩展KenBlock开发板,连接开发板、LED灯、舵机、电池盒等,编写程序,实现如下所述效果: 如果识别到的车牌号注册过,说“请通过”,LED灯亮,闸机抬杆抬起。 硬件连接情况如图4。 学生继续根据上面的任务分析,编写程序(如图5),并上传至KenBlock板子测试。 教师巡视指导,和学生一起发现、解决问题。 对应流程分析,编写程序脚本,测试。 迭代完善程序。 三、作品展示,分享交流 以小组为单位,展示作品,如图6。
师:你还想对你的作品进行哪些改进?或者关于图像识别应用,你还有什么创想和设计? (设计意图:通过讨论,拓展思路,引发学生进一步思考,大胆想象,激发学生持续不断地进行思考与创新。) 教学反思 本课让学生通过感知体验,初步了解人工智能图像识别及其应用。结合身边的人工智能应用,让学生通过任务分析、问题拆分,制作与计算机有交互的简单模拟人工智能的作品,在实践基础上培养学生计算思维能力。通过制作简单模拟人工智能的作品,激发学生在兴趣引领下进行学习和探索,引领学生体验用人工智能相关技术思想来分析和解决问题的过程,提升实践能力和创新思维能力。同时,学生在前期设计作品和后期搭建作品的过程中,渗透了兼具设计思维、工程思维等思想和方法,培养了学生跨学科应用的能力。 |
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