教学设计

DK-5.1-教学设计第9课以貌识人的思维导图，包含迪乐启航5min：主题情境：乐乐和小美带着小白野营回来后，想让小白认识家里的其他人等。

第9课 以貌识人 （项目体验）

• 迪乐启航5min
  • 情景故事
    • 主题情境： 乐乐和小美带着小白野营回来后，想让小白认识家里的其他人......
    • 设计内容： 乐乐小美野营回到家后，想把家里人介绍给小白,可是爸爸妈妈不在家，于是乐乐拿来了全家福照片，发现小白竟然能够识别照片中全部的人脸，感受到了小白的智能，乐乐喜出望外，但是仔细观察照片，发现爸爸的脸被遮住了一部分，于是产生了疑惑，小白是怎样检测到了不完全的脸的？乐乐找到小美也没问到答案，于是二人想要一探究竟···
    • 教学实施： 教师根据课件分别描述主题情景、课题以及第9课情境对话。
    • 设计意图： 激发学生兴趣，为体验活动做铺垫。。
• 迪乐体验25min
  • 操作体验25min
    • 设计内容： 1.准备软硬件，动手搭建小白机器人；10min 2.学习人脸检测的使用方法，能够切换到子菜单，找到检测阈值选项进行设置。 3.调整检测阈值的大小，随堂检测教室内其他同学的人脸和老师提供的照片素材。 4.感受检测阈值对检测结果产生的影响。
    • 教学实施： 首先给学生演示如何切换到人脸检测功能下的子菜单，找到检测阈值选项，并调节检查阈值的大小，再让学生感受在不同检测阈值下的人脸检测结果。（可以对着其他同学或者对着老师提供的素材）
    • 设计意图： 根据课件内容引导学生进行相关的体验活动，对体验的过程和结果进行简单的记录。
• 迪乐思考10min
  • 体验思考
    • 设计内容： 1.检测阈值对检测结果产生了什么影响？ 2.思考人脸检测过程中捕获的是哪些人脸特征？ 3.概念讲解：阈值、通过率、准确率，分辨力，松散，严格
    • 教学实施： 组织学生根据体验先互相讨论，再进行集体的交流活动，教师汇总锚定问题，然后出示本节课的核心概念：检测阈值和人脸特征。
    • 设计意图： 通过体验感受检测阈值对人脸检测结果的影响，根据现象引导学生发出疑问。并解释相关概念。
• 课间休息 10min
• 迪乐探索30min
  • 自主探究
    • 探究活动一10min
      • 设计内容： 1.准备阶段：3幅图片，A.只有脸部轮廓；B.有脸部轮廓和眼睛；C.有脸部轮廓、眼睛和嘴巴；D.完整的脸部照片（对照组） 将检测阈值调制为最低。 2.实施阶段：每张照片进行两组实验，调节检测阈值由低到高直至检测时有时无，记录此时检测阈值的数值，两组实验取平均值记录。照片检测顺序为D,A,B,C
      • 教学实施： 1.组织学生多次对照片素材进行实验。 2.在实验过程中，保证环境光照，照片与AI相机位置尽量保持不变，以免对实验结果产生影响。
      • 设计意图： 让学生理解检测阈值对人脸检测结果的影响。 检测阈值⬇，通过率⬆，准确率⬇，人脸检测模型松散。 检测阈值⬆，通过率⬇，准确率⬆，人脸检测模型严格。
    • 探究活动二10min
      • 设计内容： 1.准备阶段：为学生准备素材 A.眼睛，B.鼻子，C.嘴巴，D.脸部轮廓(作为底板) 2.基础阶段：组合AD,BD,CD，分别实验在检测阈值为0.3、0.5、0.7，哪种组合能被检测通过。 3.进阶阶段：学生自己设置检测阈值，要求在0.3到0.7之间，检测 AD,BD,CD
      • 教学实施： 1.在实验过程中，保证环境光照，照片与AI相机位置尽量保持不变，以免对实验结果产生影响。
      • 设计意图： 1.感受眼睛、嘴巴、鼻子对人脸检测结果不同程度的影响。 2.理解人脸检测的基本原理。
• 总结与展示5min
  • 迪乐总结
    • 设计内容： 分析2次探究活动，进行探究总结，并记录。
    • 教学实施： 讲解总结的要求，引导学生根据探究的过程记录进行总结，没有标准答案。
    • 设计意图： 在总结过程中培养研究性学习的思维和数据分析的意识，感受控制变量法在探究中的应用。
  • 迪乐展示
    • 设计内容： 1.请同学们绘出一张人脸，不断增加检测阈值，直到刚好无法识别出来，比比谁的阈值更高，代表谁画的更逼真。
    • 教学实施： 1.组织学生在成长日历中完成探究报告，并做好汇报的演练。 2.布置学生轮流或分组进行汇报。
    • 设计意图： 通过简单的报告形成探究性学习闭环，并在展示过程中互相学习、深入思考。
• 检验与拓展5min
  • 迪乐测试
    • 设计内容： 1.一道知识性题目，检验学生的学习收获。 2.根据课件内容提示进行自我评价。
    • 教学实施： 1.教师出示课件，组织学生举手回答问题，出示正确答案，达成共识。 2.组织学生在成长日历同步进行卡印章等评价。
  • 迪乐拓展
    • 设计内容： 为什么在人脸检测模型中要引入检测阈值？在要求通过性强的场景与安全性强的场景检测阈值会起到哪些作用？调节检测阈值可以避免照片代替真人的问题吗？
    • 教学实施： 布置问题，引发学生课后思考。
    • 设计意图： 课后思考问题，为后续的机器学习知识做铺垫。
• 课程内容
  • 课程位置
    • DK-5.1 主题1第1课
  • 课程项目
    • 知识点
      • 1.检测阈值对人脸检测的影响 2.五官对人脸检测结果的影响
    • 体验点
      • 体验检测阈值的改变对人脸检测结果的影响
    • 探究点
      • 探究五官的遮盖与检测阈值的关系
      • 探究五官对人脸检测的影响大小
  • 课程类型
    • 体验探究
• 课程目标
  • 知识与技能：
    • 通过“影响人脸检测因素”的探究活动，了解检测阈值等相关概念，人脸的特征信息以及阈值对检测结果的影响。
  • 方法与思维：
    • 通过人脸检测相关探究活动，培养学生科学探究的素养，以及控制变量法的科学思想。
  • 情感与价值观：
    • 通过探究“影响人脸检测的参数”活动，感受不同安全等级在诸多人脸检测应用的场景中的重要意义。