1、第25課 表情識別一、教材分析本課是學習人工智能模塊后與真正的人工智能第一次親密接觸，是應用計算思維來解決生活中的問題的一個創新實踐活動。本課創設的情境目標是小問號的問題小丁是否能感知他的開心。小博士的回答揭示了問題的核心其實就是讓機器人“看懂”人類表情表情識別。xDing軟件是一款包含了實現表情識別等多種人工智能功能的圖形化編程軟件。簡潔的界面和積木搭建式的編程方法很適合初步接觸編程的小學生。幫助小問號解決生活中的實際問題可以讓學生充分體驗人工智能和計算思維對生活的影響。表情識別應用成功的體驗，會讓學生更喜歡編程，同時讓學生體會到通過編程讓xDing理解人類表情，體現了人工智能的一大進步。二

2、、學情分析六年級學生在編程方面有五年級Scratch編程學習的經歷，他們對xDing軟件編程界面不會感到陌生。唯一可能產生困惑的是軟件與硬件的連接及其目的。三、教學目標與要求1. 知識與技能（1）了解人工智能中表情識別的應用。（2）學會xDing軟件表情識別控件的使用方法。2. 過程與方法（1）了解xDing軟件實現表情識別的過程。（2）學會使用xDing軟件表情識別功能控制開關燈的編程操作。3. 情感態度與價值觀（1）體驗用計算思維解決生活中的實際問題的方法。（2）體驗人工智能在生活中的應用，利用xDing軟件多種識別技術進行更多應用嘗試。4. 行為與創新利用xDing軟件多種識別技術進行更

3、多應用嘗試，養成應用計算思維的良好習慣。四、教學重點與難點1. 重點：（1）學會xDing軟件表情識別控件的使用方法。（2）學會xDing軟件表情識別功能控制開關燈的編程算法。2. 難點：（1）學會xDing軟件表情識別功能控制開關燈的編程算法，體驗用計算思維解決生活中的實際問題的方法。（2）進一步嘗試多種識別技術的實現與編程。五、教學方法與手段1. 方法：創設情境，引發思考，明確任務。在任務的指引下通過自學、討論、觀看演示、小組合作等形式完成學習任務，生成知識體系。2. 手段：多媒體教學課件、教師演示與學生操作相結合。六、課時安排安排1課時。七、教學過程（一）導入1. 播放谷歌眼鏡幫助自閉癥

4、孩子康復的新聞視頻。2. 提問看了上面這段視頻后有什么想法。學生簡單說說對表情識別產品的理解。教師介紹表情識別小知識：xDing軟件AI中的表情識別使用的是百度AI開放平臺“人臉識別功能”模塊，能夠準確識別圖片中的人臉信息。目前該項技術被廣泛應用于遠程身份認證、刷臉門禁考勤、安防監控、智能相冊分類、人臉美顏等方面。3. 小問號也有一個問題，你們可以幫助他實現嗎？板書：表情識別。【設計意圖】從一段新聞視頻引入，讓學生體驗到人工智能正在步入人們的生活。再通過小問號與小博士的對話激發學生的學習興趣，將學生帶入一個解決問題的情境中。（二）新授1. 認識xDing軟件中的表情識別模塊。（1）看教材第12

5、4頁，自學表情識別相關控件的使用。（2）組內交流自學成果。（3）請一到兩名學生演示識別老師課前提供的照片。（4）你還發現什么？【設計意圖】六年級學生具備一定的自學能力，根據教材上的描述，嘗試表情識別功能后，再在小組內通過演示與觀看互相補充學習，可以學會表情識別控件的使用方法。通過學生演示表情識別的方法，可以進一步鞏固所學。最后通過問題“你還發現什么？”，讓學生了解“表情識別”控件，知道識別方式可以是圖片也可以是視頻。此環節值得注意的是，控件除了在腳本區可使用外，也可以直接在控件區使用。2. 搭建硬件。（1）認識硬件。教師說明各部件功能和接法。（2）學生小組簡單搭建。（3）用USB數據線將“小丁

6、”與電腦連接起來，安裝固件。【設計意圖】制作一個表情指示器首先得有硬件，硬件功能要滿足指示表情的需求。然后把硬件和相關軟件結合起來做好編程準備。3. 編寫程序。（1）算法解析。怎樣才能讓表情指示器指示表情？（先用AI功能檢測照片，發現大笑就亮燈，不笑就不亮燈）你能用自己的語言將下面的流程圖完善一下嗎？圖1【設計意圖】把自然語言用流程圖表示出來就是將生活中的問題轉換為算法問題。這種嘗試對學生的計算思維是一種鍛煉，也為下一步制作表情指示器編程做好鋪墊。（2）嘗試編程。根據白板上已經完成的流程圖，小組合作完成程序編寫。有困難的小組可以看教材第126頁至第127頁。小組編程嘗試。（3）展示腳本。各小組

7、派代表展示腳本，說明各個控件的意義以及在程序里起到的作用。【設計意圖】將流程圖轉化為實際的腳本并能讀懂程序才是真正的學會應用，在這里腳本并不唯一，只要能夠實現流程圖表述的意思或者能夠完整實現表情指示的功能都可以。（4）保存程序。將程序保存到電腦中，注意文件名和文件路徑。【設計意圖】程序編寫完成后保存到計算機中。注意文件命名要有意義，關注存儲路徑，養成良好的編程習慣。4. 測試表情指示器。（1）組內測試。請小組用課前老師提供的照片進行表情識別測試。（2）小組展示匯報。選擇幾個小組進行表情指示器現場測試。反饋：設計思路和編程是否達到了最初的預想？說說腳本還可以如何改進？【設計意圖】體驗成功實現人工

8、智能功能的喜悅，并進一步思考如何優化改進小組的設計與腳本，培養計算思維。5. 拓展練習。（1）說說現實生活中表情識別的應用，暢想未來表情識別會在哪些方面給人們帶來便利。在表情識別功能的使用過程中還有哪些值得大家注意的問題？（2）設計制作動物識別器。在研究表情識別控件時就有同學看到了“動物識別”的控件，你能用今天學到的方法制作一個動物識別器嗎？小組討論方案，投入編程。完成的小組進行展示。【設計意圖】“動物識別”控件的使用方法與“表情識別”控件的使用方法很相似，在教學中采用了知識遷移法。本課中值得拓展的地方還有識別控件本身，除了可以識別表情外，還可以識別性別、年齡、顏值引導學生了解靈活改變判斷條件就可以將表情指示器變成各種指示器。（三）總結1. 本節課