2023-2024学年苏科版（2015）小学信息技术六年级全一册人工智能应用（教案） (1)

《人工智能应用》 学科核心素养： 1. 通过对坐标的判断培养学生计算思维中逻辑运算和关系运算相关的处理 2. 以项目化作品培养学生自主探究和创新能力。 教学目标： 1. 认识人工智能图像识别中的人体关键点识别 2. 学会使用逻辑运算和关系运算进行坐标判断 3. 体验人工智能，激发对人工智能学习的兴趣 教学重点：了解人体关键点识别的使用方法 教学难点：学会使用逻辑运算和关系运算进行坐标判断 教学准备：摄像头、带人脸识别外形的角色、微笑打分app 教学方法：采用演示法、小组合作、探究学习、任务驱动等方法进行项目化设计。 课时：1课时 教学过程： 热身：今天上课前我们先来玩一个小游戏，游戏的名字叫：表情大师。老师说心情，你用相应的表情来呈现出来，注意，只用表情哦，看看谁是表情大师。 教师说开心、特别开心、沮丧、生气等。大家一起做，选两个学生到台上表演。 1、 体验导入，确定主题 师：老师看到同学们都笑得很开怀。不过老师这里还有一个神器，知道你到底有多开心。 体验“微笑打分”app，连接电脑展示学生笑容得分。 喜欢这个软件吗？今天我们就来使用编程，自己来制作一个笑容检测仪，来检测一下我们的笑容指数。（揭题） 【设计意图】通过体验让激发学生学习兴趣，并初步体验作品的基本形式，形成对最终成品的整体认知。 2、 分析现象，思考原理 师：要想制作这个软件，我们得先了解它的工作原理。那么你们能猜一猜，笑容打分的这个软件个工作原理是什么吗？ 引导学生观察老师的嘴角，引出嘴角间距和笑的程度之间的关系：嘴角间距越大，笑容看起来越大，显得你越开心。 分析原理：所以我们今天首先要让电脑通过摄像头识别我们嘴角的位置，然后通过分析嘴角间距，最后判断你的笑容得分。 （板书：摄像头识别嘴角——>分析嘴角间距——>输出笑容得分） 像我们的嘴角、眼角、左耳、右耳还有各个关节所在的位置，在人工智能领域被称作“人体关键点”。在mind+软件里的图像识别功能就可以用来识别人体关键点。（板书副标题） 【设计意图】了解程序执行的方式，学习程序要知其然也要知其所以然。同时通过分析原理引入“人体关键点”概念。 3、 新授 （一）人脸总信息 教师演示： 打开已经导入脸型角色的sb3文件。 扩展mind+“网络服务”中的“AI图像识别”模块。 我们先来让电脑认识认识我们的脸。 操作：打开摄像头 学生操作，打开软件，初步尝试人脸识别。 【设计意图】初步人脸识别让学生对开启摄像头，用舞台显示画面，获取摄像头信息等基本步骤有所了解。并通过初次体验人脸识别进一步提升学生对人脸识别的兴趣。 （2） 人脸关键点 小组合作，完成两个探究任务 探究任务一：寻找嘴角坐标 师：但是光知道总信息是不能为你的笑容打分的，我们得找到嘴角所在的位置，你能找到识别嘴角位置的指令吗？ 如果你找到了，请在你的任务单上画上第一个勾。 探究任务二：计算嘴角间距 已知：左嘴角x坐标，y坐标，右嘴角x坐标，y坐标，嘴角间距是多少？ 填写任务单：嘴角间距=（ ）○（ ） 小组汇报。 1. 确定使用的关键指令 2. 建立变量“嘴角间距” 备注：电脑是以电脑屏幕为正脸的方向来判断左右的。 【设计意图】通过两个合作探究任务，让学生了解程序的关键指令，并理解关键变量建立的意义。自主探究可以加深理解。 （3） 编写脚本 1.检测嘴角间距 2.测试嘴角间距 自主测试并填写记录实验单：你的大笑、微笑、不笑、嘟嘴（不开心）的嘴角间距。 表情 大笑 微笑 不笑 嘟嘴 间距 评价语 示例： 表情 微笑 间距 间距>90 并且 间距<100 评价语 你的微笑真可爱！90分！ 学生汇报实验记录单 根据学生汇报板书侦测条件 3. 笑容打分程序编写 示范操作侦测“大笑”的脚本 出示操作要求，学生自主编写程序。可以独立完成，也可以同///桌共同完成一个。 【设计意图】结合数学填表的方式加强学生对数值区间的理解。正确掌握关系运算和逻辑运算的混合运用。 4、 展示评价 组内相互体验对方的笑容检测仪。 展示基础学生作品和有自己想法的学生作品。 集体评价学生作品。 从间距设置的准确型、作品评价语设计的趣味性等方面来进行评价。 拓展：如果我们要精确打分，还可以把分值和间距变量直接关联。出示精确评价的脚本。 学生修正和改进脚本。保存。 【设计意图】本次展示评价以展示为主，目的在于两点，一是体验基于人工智能编写简单程序实现人机互动；二是能正确分析数字和逻辑关系。 5、 总结 师：今天我们制作的笑容打分程序是主要是检测了人体关键点，刚才我们在寻找眼角关键点的时候还看到了哪些关键点呢？ 学生交流：头部、手肘等。 拓展延伸：想一想，你还能利用人体关键点做什么智能小程序呢？ 引导学生想到运动小程序。 同学们，冬天到了，为了防止你过年吃得太胖，试着做一个可以督促你运动的人工智能小程序吧！ 【设计意图】拓展延伸，学以致用，让学有余力的学生用相似的方法尝试自主深化拓展，完成复杂的程序。 板书： 笑容打分 ——图像识别之人体关键点 摄像头识别嘴角——> 分析嘴角间距——> 输出笑容得分 学科网（北京）股份有限公司 $$