初中信息技術川教八年級上冊（2022年新編）讓機器認識我新上傳教案

1、“初識”人臉一、教材與學情分析這一單元的內(nèi)容是講人臉識別，而且這項技術在生活中運用非常廣泛。本節(jié)課是此單元第一課，讓學生了解機器定位人臉的過程。雖然程序是用 python 編寫的，但是此單元的編程難度非常高，對學生的要求更多的只是一個體驗過程，通過程序了解人臉定位的步驟，修改程序的一些參數(shù)，體驗式學習。二、教學目標1、知識與技能了解人臉定位的基本過程了解分類器的作用2、過程與方法通過多個體驗活動讓學生了解人臉定位。3、情感態(tài)度與價值觀激發(fā)學生對人臉識別的好奇心和興趣，以及人臉識別對信息社會的責任體現(xiàn)。三、教學重難點1、了解人臉定位的基本過程環(huán)節(jié)教師學生設計意圖生活中的人臉識別【引入】師：同學們

2、玩過抖音嗎？那有沒有自己拍攝過？里面提供的拍攝功能特強大，比如，有一個道具功能，我就特別喜歡，就是給頭像添加道具，比如貓耳、白胡子，你們有沒有嘗試過？有些同學可能沒體驗過，沒關系，我們請 2 個同學上來體驗一下。（現(xiàn)場體驗：人臉定位的實際應用（抖音APP 拍攝里的道具功能），用電腦同屏、投影展示）【生活中的人臉識別】師：這是個非常有趣的功能，你們覺得這是運用到了什么技術？（預設答案：人臉識別）師：人臉識別是人工智能領域的一個方面，在我們生活中隨處可見，應用也很廣泛。同學們，你們來談談生活中你們看見過的哪些人臉識別技術。學生分享后，PPT 展示圖片：刷臉支付、測溫棚、演唱會抓人（尤其點撥學?？挂?/p>

3、中人臉識別、警察破案中的人臉識別）現(xiàn)場展示：兩位學生當模特（ 男 女 各 一位），展示頭像道具功能交流分享：生活中的人臉識別應用通過學生熟悉的 APP 及現(xiàn)場演示，激起學生興趣引出人臉識別潛移默化傳達人臉識別的信息化責任機器如何【人臉識別的簡單原理】2、人臉定位的基本步驟及程序體驗四、教學過程進行人臉識別師：人臉識別確實方便了我們的生活，那它是怎么認出我們的臉的呢？（給出一張學校女排獲獎集體照，學生會不由自主尋找認識的老師或同學）師：比如這么一張圖片，有沒有你熟悉的人？那么，你是怎么確認他們的呢？（學生回答）師：那如果是機器，它又會怎么認出一個人？現(xiàn)在，我們通過一個小視頻，來簡單了解一下人臉識

4、別的原理。（觀看視頻）學生發(fā)散思維思考、回答觀看、思考用學生熟悉的人物照，更能激發(fā)興趣讓學生帶問題觀看，了解機器如何進行人臉識別人臉定位基本過程【人臉定位的基本過程】師：視頻說，人臉識別第一步做什么？找到人臉，然后獲取“五官”信息，最后，識別他是誰。（引導學生回答）師：這就是人臉識別最早的方法。如果我們在最后識別的時候只進行位置標注，就變成我們?nèi)四樁ㄎ坏倪^程了。我們今天就從稍稍簡單一點的人臉定位入手?！救四樁ㄎ坏牟课弧繋煟喝四槝俗⒅?，要分析五官信息，是哪五官呢？（預設答案：眼、耳、口、鼻、眉毛）那到底是不是這些部位呢？老師這里有一個找人臉的程序，我們再來一起確認一下。（現(xiàn)場體驗：人臉特征點定

5、位 DEMO，攝像頭攝學生，投影展示）師：同學們，檢測的是哪五個部位？（預設答案：眼、口、鼻、眉毛、輪廓）聽講、回答現(xiàn)場展示：攝像頭人臉特征點定位從人臉識別過度到人臉定位，并讓學生了解人臉定位的基本過程通過體驗，活躍氣氛，激發(fā)學生興趣；課外知識：定位器抓人臉的哪些部位人臉定位程序體驗【人臉分類器作用】師：所以，機器就是通過分析這些部位的特征及其幾何位置來確定人臉的。而提供這種功能的工具，就叫人臉分類器。簡單說，人臉分類器就是用來區(qū)分人臉的工具。而這工具是誰提供的呢？（停頓一下，給學生短暫思考時間）Opencv，中文叫開源計算機視覺庫，有點像計算機的“眼睛”，功能非常強大，它不僅僅能進行人臉定位

6、，還能進行行為識別、動作跟蹤等等?！救四樁ㄎ坏牟襟E】師：現(xiàn)在，我們就用這個 Opencv 里面的人臉分類器來試一試定位人臉。首先，請打開教材 P49，請同學們先看看上下兩張圖。（1 分鐘時間，學生看書）師：上面一圖是人臉定位的步驟，下面就是按照步驟寫出的代碼。很復雜對不對?但是沒關系,寫好的認真聽講閱讀教材認真聽講了解人臉定位器及Opencv解密人臉定位的步驟， 了解程序每句話對應的步驟程序會直接發(fā)給你們，但你們需要知道每一句程序語言是描述的哪個步驟。（程序截圖 + PPT 動畫演示，結合步驟解釋代碼，注意與學生互動）拓展內(nèi)容：為什么圖片需要變成黑白再處理？（給學生短暫思考時間）答：轉成灰度，

7、 1、提高識別率（比彩色更容易識別）2、節(jié)約計算資源（RGB 有 3 個字節(jié)，黑白灰只有 1 個字節(jié)，而數(shù)據(jù)量至少翻了3 倍）【學生程序體驗】師：接下來的時間，就交給你們，來體驗下人臉定位程序。（提醒學生所有文件放在同一文件夾；打開程序的方法）基本任務：1、怎么切換圖片？2、參考書上 P50，怎么更改標注框顏色、粗細？ 拓展任務：參考書上 P51，怎么把標注框變成圓形的？思考，聽講課堂練習：程序體驗課外知識：灰度處理圖片原因梯度設計，根據(jù)自身能力完成相應任務課堂練習【學生展示】現(xiàn)場拍照學生作品，同傳電腦，投影實時展示【追加“識別”】在學生大多數(shù)成功后，再傳3 張圖片，讓學生進行定位：學校女排分辨率一大一小兩張圖片、哈士奇的圖片。（程序運行結果：女排小分辨率只能識別一半人臉，大分辨率能全部識別；哈士奇圖片識別到狗的臉、水瓶）提出思考：1、女排兩張圖片有什么區(qū)別，導致結果不同？2、為啥還能識別“狗臉”、瓶子？師：人臉定位是非常復雜的過程，程序有時候不準確，所以還有待優(yōu)化提高，這就是我們編程的核心思想，不是一次就能完全成功或者達到目標，需要不斷的調(diào)試和優(yōu)化。就像我們?nèi)松粯?，生活中有很多困難，我們需要迎難而上，不斷挑戰(zhàn)，最后才能成功。學生