第13课　图像识别技术-教案　2022—2023学年初中信息技术浙教版这（2020）八年级下册

图像识别技术 2023年浙江省初中信息技术教学活动评审 教学设计 宁波市江北区新城外国语学校 顾碧婷 2023年4月 ARTIFICIAL INTELLIGENCE 探图像特征 得识别之法 ——浙教版八下第13课《图像识别技术》教学设计 【课标内容要求】 通过认识身边的人工智能应用，体会人工智能技术正在帮助人们以更便捷的方式投入学习、生活与工作中，感受人工智能技术的发展给人类社会带来的深刻影响；分析典型的人工智能应用场景，初步了解人工智能中的机器学习和卷积神经网络等实现方式。 【教学内容分析】 《图像识别技术》一课内容选自浙江教育出版社《初中信息技术（八年级下）》第三单元第13课。本单元是一场立足于人工智能技术原理、应用及伦理的探索之旅。本课的重点是理解图像识别技术的关键过程和基本原理，在图像数字化的基础上理解图像预处理、特征提取、分类并识别（图像模型应用）等环节对图像识别的价值和意义，了解其以特定的算法处理数据，挖掘其图像特征，以概率返回计算其结果的过程。 教材中本课的实践主题是“动物图片识别”，结合学校实际，执教时替换为“梧悦书坊水果结算”，其信息科技的学习内容保持不变。本课的项目基于“梧悦书坊”智慧生活单元整体教学设计，结合学校实际情况，围绕梧悦书坊，开展情境创设与项目设计。而本课正是整个单元教学设计中的其中一课，将学生置身与真实的问题情境中，理解技术原理，感悟技术价值，并为后续梧悦书坊缤纷智能项目开发奠定技术基础。 【学情分析】 本课授课的对象是温州市瓯海区梧田第一中学的八年级10班的学生。执教前通过学校公众号了解到整个学校文化氛围浓厚，校园梧悦书坊深受学生喜爱。梧悦书坊中既能享受阅读，又有水果饮料吧台、学习园地等场地，是能让学生身心自由的熟悉角落。学生已经学过语音识别技术，知道人工智能技术的常见应用，学生对图像识别技术的应用有一定的生活经验，但不理解其基本原理，也尚未知晓图像识别的关键过程。 【教学目标】 1.认识图像识别技术的概念、应用场景及意义。 2.通过类比人识别图像的过程，初步理解图像识别技术的关键过程。 3.通过水果识别实验，理解图像数字化、预处理、特征提取、分类并识别等关键过程。 4.以香蕉轮廓特征提取为实例，了解、运用卷积核提取图像特征的算法。 5.通过自助水果售卖微项目开发，学会构建与应用图像模型，增强用技术解决问题和创新的意识。 【教学重难点】 重点：图像识别技术的原理和关键过程。 难点：预处理的概念及特征提取的基本原理；基于慧编程的模型训练与应用。 【设计构想】 1.整体设想 联结现实，从生活中来，到校园中去。以超市水果售卖人工确认品目，结算体验差、效率低的问题，引出本课题。围绕水果识别主题，通过一次识别体验，两阶原理探究，一个微项目开发，一次情景式评价，关注概念学习的实践化以及新情境中的迁移应用，突破对图像识别技术关键原理及过程的理解。在“梧悦书坊智能项目活动主题”之水果自助售卖微项目的开发过程中，揭示人工智能技术的“黑匣子”，彰显数据与算法之魅力，勾联大概念，培育创新意识，发展自主学习能力。 2.教法学法 本课主要采用项目驱动法、自主学习法。 其一，项目驱动法是在基于单元整体教学下的真实项目——“梧悦书坊智能项目活动主题”之水果自助售卖微项目，将本课学习内容分为四个子任务：体验API水果识别、水果猜一猜、自制学件探究计算机图像识别、水果自助售卖微项目开发。在真实的问题解决过程中，培育核心素养。 其二，采用自主学习法。利用交互式学件和慧编程环境，在问题解决过程中探究图像识别技术。用情境式的自我评价学件，关联语音识别等人工智能技术，指向学生认知模糊点，考察学生在新情境下的问题解决能力，用技术实现交互式的情境式随堂评价，实现教-学-评的一致性。 【教学活动设计】 教学环节 教学过程 设计意图 一、激趣导课——联结现实显意义 观看视频：呈现超市买水果的场景，聚焦确定品目环节。 思考：该超市如何确定水果的品目？有没有更智能的方案？ 导入课题——图像识别技术。 同时给出“梧悦书坊智能项目活动主题”单元整体学习路径，引出“水果自助售卖”微项目。 联结现实，凸显图像识别价值，激发学习兴趣。 二、探图像识别原理——实验探究揭奥秘 （一）体验图像识别 打开“体验水果识别.EXE”文件，体验水果识别的过程 从系统“输入-计算-输出”的典型环节入手，引发学生思考：在水果识别过程中，输入了什么，程序又返回了什么？ 师生共同总结：通过摄像头进行拍照，即图像数字化，最终得到识别的结果。 （二）人类识别图像的过程 图像是如何被识别出来的？要研究计算机是如何识别图像，可以从人类识别图像的模式进行研究。 PPT呈现猜水果游戏。 第一组： 两种水果：苹果和柿子。颜色、形状接近。 部分遮挡，随着