1、第第 2525 课课表情识别表情识别 一、教材分析一、教材分析 本课是学习人工智能模块后与真正的人工智能第一次亲密接触，是应用计算 思维来解决生活中的问题的一个创新实践活动。本课创设的情境目标是小问号的 问题小丁是否能感知他的开心。小博士的回答揭示了问题的核心其实就是让 机器人“看懂”人类表情表情识别。 xDing 软件是一款包含了实现表情识别等多种人工智能功能的图形化编程 软件。简洁的界面和积木搭建式的编程方法很适合初步接触编程的小学生。帮助 小问号解决生活中的实际问题可以让学生充分体验人工智能和计算思维对生活 的影响。表情识别应用成功的体验，会让学生更喜欢编程，同时让学生体会到通 过编程让
2、 xDing 理解人类表情，体现了人工智能的一大进步。 二、学情分析二、学情分析 六年级学生在编程方面有五年级 Scratch 编程学习的经历，他们对 xDing 软件编程界面不会感到陌生。唯一可能产生困惑的是软件与硬件的连接及其目 的。 三、教学目标与要求三、教学目标与要求 1 1. .知识与技能知识与技能 （1）了解人工智能中表情识别的应用。 （2）学会 xDing 软件表情识别控件的使用方法。 2 2. .过程与方法过程与方法 （ 1 ）了解 xDing 软件实现表情识别的过程。 （ 2 ）学会使用 xDing 软件表情识别功能控制开关灯的编程操作。 3 3. .情感态度与价值观情感态度
3、与价值观 （1）体验用计算思维解决生活中的实际问题的方法。 （2）体验人工智能在生活中的应用，利用 xDing 软件多种识别技术进行更 多应用尝试。 4 4. .行为与创新行为与创新 利用 xDing 软件多种识别技术进行更多应用尝试，养成应用计算思维的良好 习惯。 四、教学重点与难点四、教学重点与难点 1 1. .重点：重点： （ 1 ）学会 xDing 软件表情识别控件的使用方法。 （ 2 ）学会 xDing 软件表情识别功能控制开关灯的编程算法。 2 2. .难点：难点： （ 1 ）学会 xDing 软件表情识别功能控制开关灯的编程算法，体验用计算思 维解决生活中的实际问题的方法。 （
4、2 ）进一步尝试多种识别技术的实现与编程。 五、教学方法与手段五、教学方法与手段 1 1. .方法：方法：创设情境，引发思考，明确任务。在任务的指引下通过自学、讨 论、观看演示、小组合作等形式完成学习任务，生成知识体系。 2 2. .手段：手段：多媒体教学课件、教师演示与学生操作相结合。 六、课时安排六、课时安排 安排 1 课时。 七、教学过程七、教学过程 （一）导入（一）导入 1. 播放谷歌眼镜帮助自闭症孩子康复的新闻视频。 2. 提问看了上面这段视频后有什么想法。学生简单说说对表情识别产品的 理解。 教师介绍表情识别小知识：xDing 软件 AI 中的表情识别使用的是百度 AI 开 放平台
5、“人脸识别功能”模块，能够准确识别图片中的人脸信息。目前该项技术被广泛应 用于远程身份认证、刷脸门禁考勤、安防监控、智能相册分类、人脸美颜等方面。 3. 小问号也有一个问题，你们可以帮助他实现吗？ 板书：表情识别。 【设计意图】【设计意图】从一段新闻视频引入，让学生体验到人工智能正在步入人们的 生活。再通过小问号与小博士的对话激发学生的学习兴趣，将学生带入一个解决 问题的情境中。 （二二）新新授授 1 . 认识 xDing 软件中的表情识别模块。 （ 1 ）看教材第 124 页，自学表情识别相关控件的使用。 （ 2 ）组内交流自学成果。 （ 3 ）请一到两名学生演示识别老师课前提供的照片。 （
6、 4 ）你还发现什么？ 【设计意图】【设计意图】六年级学生具备一定的自学能力，根据教材上的描述，尝试表 情识别功能后，再在小组内通过演示与观看互相补充学习，可以学会表情识别控件 的使用方法。通过学生演示表情识别的方法，可以进一步巩固所学。最后通过问题 “你还发现什么？”，让学生了解“表情识别”控件，知道识别方式可以是图片也 可以是视频。此环节值得注意的是，控件除了在脚本区可使用外，也可以直接在控 件区使用。 2 . 搭建硬件。 （1）认识硬件。 教师说明各部件功能和接法。 （2）学生小组简单搭建。 （3）用 USB 数据线将“小丁”与电脑连接起来，安装固件。 【设计意图】【设计意图】制作一个表
7、情指示器首先得有硬件，硬件功能要满足指示表情 的需求。然后把硬件和相关软件结合起来做好编程准备。 3 . 编写程序。 （1）算法解析。 怎样才能让表情指示器指示表情？（先用 AI 功能检测照片，发现大笑就亮 灯，不笑就不亮灯） 你能用自己的语言将下面的流程图完善一下吗？ 图 1 【设计意图】【设计意图】把自然语言用流程图表示出来就是将生活中的问题转换为算法 问题。这种尝试对学生的计算思维是一种锻炼，也为下一步制作表情指示器编程 做好铺垫。 （2）尝试编程。 根据白板上已经完成的流程图，小组合作完成程序编写。有困难的小组可以 看教材第 126 页至第 127 页。 小组编程尝试。 （3）展示脚本
8、。 各小组派代表展示脚本，说明各个控件的意义以及在程序里起到的作用。 【设计意图】【设计意图】将流程图转化为实际的脚本并能读懂程序才是真正的学会应 用，在这里脚本并不唯一，只要能够实现流程图表述的意思或者能够完整实现表 情指示的功能都可以。 （4）保存程序。 将程序保存到电脑中，注意文件名和文件路径。 【设计意图】【设计意图】程序编写完成后保存到计算机中。注意文件命名要有意义，关 注存储路径，养成良好的编程习惯。 4 . 测试表情指示器。 （1）组内测试。 请小组用课前老师提供的照片进行表情识别测试。 （2）小组展示汇报。 选择几个小组进行表情指示器现场测试。 反馈： 设计思路和编程是否达到了
9、最初的预想？ 说说脚本还可以如何改进？ 【设计意图】【设计意图】体验成功实现人工智能功能的喜悦，并进一步思考如何优化改 进小组的设计与脚本，培养计算思维。 5 . 拓展练习。 （1）说说现实生活中表情识别的应用，畅想未来表情识别会在哪些方面给 人们带来便利。 在表情识别功能的使用过程中还有哪些值得大家注意的问题？ （2）设计制作动物识别器。 在研究表情识别控件时就有同学看到了“动物识别”的控件，你能用今天学 到的方法制作一个动物识别器吗？ 小组讨论方案，投入编程。 完成的小组进行展示。 【设计意图】【设计意图】“动物识别”控件的使用方法与“表情识别”控件的使用方法 很相似，在教学中采用了知识迁移法。本课中值得拓展的地方还有识别控件本身， 除了可以识别表情外，还可以识别性别、年龄、颜值引导学生了解灵活改变判 断条件就可以将表情指示器变成各种指示器。 （三）总结（三）总结 1 .本节课我们帮助小问号搭建了一个“表情指示器”，你有什么收获? 2 .你还想利用表情识别技术制作什么样的人工智能产品？ 【设计意图】【设计意图】整理本课所得。让学生体验从设想到规划再到实践完成产品的 全过程，从中体验创造的乐趣和成功的喜悦。
