神奇的门禁系统———走进人脸识别 教材分析 本课是基于MagicLite机械臂硬件、DOBOT LAB平台软件开发的课程。在这之前，学生已经系统学习了机械臂的操作、控制，AI模块的语音、图像识别等部分。本堂课旨在让学生了解机器人脸识别的原理，并能够根据原理，制作出刷脸开门系统，解决生活问题。 二、学生分析 本课学习对象为五年级的学生，学习本课要建立在前几节课：机械臂的运动、个别AI板块（语音、图像等）的使用等课程的基础之上。学生还要掌握好控制、侦测、运算、事件、运动等模块的综合使用方法。 本课通过创设帮助AI实验室设计刷脸开门系统的情境，激发学生对人脸识别的兴趣，引导学生能够通过自主探究，学会对任务进行分析，综合运用多种AI模块，解决问题。五年级的学生好奇心强，并且有一定的编程基础及计算机操作能力，大部分学生能够跟着教材去尝试完成任务，实现人脸识别功能。从而让全体学生体会到自主探究的快乐和满足感。 三、教学目标 1、知识与技能 （1）了解人脸识别的工作原理。 （2）掌握如何利用摄像头，建立人脸信息库；运用编程，实现进入AI实验室赋予。 （3）掌握如何进行条件判断，控制机械臂运动。 2、过程与方法 （1）通过学案等材料自主学习人脸识别的概念，完成相关的内容填空。 （2）让学生能够通过人与人工智能的类比，掌握人工智能人脸识别的工作原理。 （3）让学生通过分析、编程、实践三个步骤，掌握如何制作刷脸开门系统。 3、情感、态度与价值观 （1）通过小组合作学习，共同设计出刷脸开门系统，培养学生的团队合作意识。 （2）通过根据学习单自主学习等环节，培养学生的自主学习能力。 四、教学重难点 重点：了解人脸识别的工作原理。 难点：结合人脸识别工作原理，设计出刷脸开门系统。 五、教学准备 准备PPT、教案，MagicLite机械臂、DOBOT LAB平台。 教学过程 教 学 环 节 教 师 活 动 学 生 活 动 设 计 意 图 游 戏 导 入 导 入 课 题 师：在我们学校的五楼，有一个神秘的教室，里面有着各种各样的机器人以及VR设备，为了方便管理，想邀请大家设计一个“刷脸开门系统”，大家也将成为第一批受邀参观的客人来到我们这个教室。 教师模拟最终成果。 师：那设计这个系统，需要一个什么技术呢？ 生：人脸识别技术。 认真聆听，积极响应。 让学生通过解决生活中的问题，由此激发兴趣。 工 作 原 理 1、小游戏：找一找 邀请三位同学上台，屏幕展示其中一个同学的眼、鼻、嘴，让同学们找出是其中哪一位同学的。 师：你们是怎么得出结论的呢？ 生：特征！他们有着一样的眼睛、鼻子、嘴巴！ 梳理人去做人脸识别的过程 师：那你们是用身体的什么部位去发现人脸的特征的呢？ 生：眼睛！ 师：那现在大家认为，我们就是通过眼睛看，找到特征，就得到结果了对吗？ 生：是的！ 师：其实大家还忽略了一个环节，大家在日常生活中，看了很多人脸，已经在脑海中创建了一个庞大的记忆库了。我们刚才在识别的时候呢，还做了一件事，就是将我们用眼睛看到的特征，与记忆库中的进行了对比，才得到了结果。 通过类比，了解机器人脸识别的过程 师：人工智能就是机器模仿人类的行为，请大家根据刚才总结出来的流程以及概念介绍，填写学习单人脸识别的过程。 积极思考、回答问题 根据学习单，进行自主学习。 通过小游戏的方式，让学生产生兴趣，引出“特征”这个关键词。 让学生能够了解人类识别人脸的过程，同时为后面类比机器的人脸识别打下铺垫。 让学生能够自主思考，补充流程。 任 务 驱 动 习 得 新 知 任务一：建立人脸信息库 师：就如同我们日常生活中观察人脸，把他们的特征存在大脑记忆库中一样，我们也要给机器一个存储人脸特征的“人脸信息库”。 师：那我们应该怎么利用AI人脸识别模块中的“编辑人 ... ...
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