智能解码教学设计

8.3智能解码——学习活动设计一、学习内容小学信息科技四年级下册第八章第3节智能解码二、课标要求通过分析生活中编码的使用案例，理解背后原理是信息存储和传输过程需要编码与解码。知道编码使用中存在安全问题，理解背后原理是编码中蕴含信息。通过体验人工智能的使用，知道背后需要数据与编码的支持。三、学习目标1.通过体验人工智能的使用，知道背后需要数据与编码的支持。（信息意识）2.体验人工智能实现自动分类需要数据与编码的支持，体验信息存储和传输过程中所必需的编码及解码步骤。（计算思维）3.知道按照要求开展信息活动，认识编码的唯一性与价值。（信息社会责任）四、学习重难点（一）学习重点1.会在图书智能小助手采集人脸并绑定一卡通，使用人脸识别功能进行借还书等操作。2.会根据需要运用自助借还机进行借书、还书续借等相关操作。（二）学习难点理解智能分拣图书机器人实现自动分类需要数据与编码的支持。五、学习活动设计（一）活动情境上节课我们的图书管理员利用图书扫描仪扫描图书二维码，对图书进行分类整理。我们图书借阅管理系统使用校园一卡通、条形码进行管理，条码借书证只认证不认人，还需要管理员人为的将借书证上的照片与本人进行对比来实现对借阅者身份的验证，识别率低、影响借阅效率。当读者忘记带证或者借书证损坏、丢失或被盗，都会给借阅者和图书管理者造成很多麻烦和损失。最近学校引进了一批最新设备，可以通过人脸识别技术来自助借还图书等操作、还有一批智能分拣图书机器人。为借阅者及图书管理者带来了很大的方便。这节课老师就带大家一起体验图书馆最新设备“自助借还机”及体会分拣图书机器人的工作来感受智能解码给我们读书带来的便利。（二）活动场地学校图书室（三）教学工具智慧班级平板电脑（四）课前准备1.在线查阅并记录图书馆自助借还机的工作原理。2.在线查阅并记录分拣图书机器人的工作原理。（五）课堂学习活动活动1自主探究教师活动学生活动设计意图认识“自助借书还书机”，播放“操作自助借书还书机.mp4”。带领学生初步认识并感受自动借书机的强大技能。相互交流自己对自助借还机的初步了解。学生在线搜索图书借还机的工作原理，相互分享初步认识这个图书智能小助手的感受。学生1：人脸识别借还书，首先要采集人脸，并与我们的一卡通进行绑定。学生2：我们需要实际操作才能真正意义上体会自主借还机带来的便利。初识“自助借还书机”体验智能解码的强大功能。激发学生学习动机，产生想“试一试”的想法，培养学生的自学能力。【任务一】“采集人脸、录入系统”感受不带一卡通，实现人脸识别自助借书。学生思考：1．如何正确进行人脸采集？2．采集失败又该如何解决？观察自助借还机界面“点击个人中心—一卡通识别—上传照片—拍照—确认上传”。上传成功后，在“个人中心”中选择“人脸识别”，核实人脸和绑定的学号是否一致。采集失败的同学重新拍照上传。小组之间相互协作探究。通过自主探究，让学生亲生体验借书流程，通过完成任务，很大程度提高了学生的信息意识。活动2合作探究教师活动学生活动设计意图【任务二】刚刚同学们已经采集人脸并与我们的一卡通绑定。接下来我们就体验不带一卡通，通过“人脸识别”进行借还书。教师将学生分成四组，教师分发事先准备好相关书籍（一、编码完好的书籍；二、尚未进行编码的新书；三、编码有损的书籍，），阅读操作指南，通过自助借还机自主借书，完成任务。教师巡视，观察学生完成的情况，帮助有困难的学生。学生带着任务，自主阅读操作指南，然后各小组进行借书。操作过程中，小组同学相互帮助，并完成任务。首先人脸识别进入主界面。完成借阅操作借阅步骤1.点击“借阅”——进入借书状态。2.扫描书籍条码——按照语言、录像指示，将书籍翻到条码页，书籍紧贴放在斜槽上，向前推至顶端，等待扫描条码——当语音提示“操作成功”和屏幕上显示蓝色文字后，图书借阅手续完成，请取走书籍。3.如果需要继续借书，重复第2步操作，依次完成所借图书。4.完成所有图书借阅后，一定要按“返回”键退出。通过操作，小组同学发现问题，并得出结论。有完整编码的书籍可以通过自助借还机进行相关操作，而尚未编码的新书以及编码有损的旧书机器无法识别。通过自主探究，让学生亲生体验借书流程，在操作过程中让学生意识到数据与编码在此应用中的作用，人工智能的实现需要数据与编码的支持。【展示与评价】1、组织学生组内互评2、教师在此过程中指导评价。找出小组成员常规操作错误的地方。各小组分享展示。促使团队更加团结，在愉快的氛围中汲取知识。【任务三】大家已经成功借到书，那我们还要遵循图书借阅规则，在规定时间内归还书籍，或者想继借这本书。那又该怎么操作呢？师指定其中两组学生“还书”，剩下两组学生“续借”。根据借书操作流程学生自主完成任务 小组合作交流，自主完成任务，并分享“归还”与“续借”相关操作。学生叙述“归还”及“续借”步骤。并总结经验。通过操作自助借还机的不同业务类型，让学生熟练掌握如何正确使用智能机器，深刻感受智能小助手的魅力。【展示与评价】1、组织学生自评评2、引导学生分享展示。1、完成问卷星，针对问题组内探讨分析。问卷星网址：/vm/mkiYo2k.aspx问卷星二维码：2、学生分享操作过程中遇到的困难和需要注意的地方。通过问卷调查，进一步了解学生掌握程度，及时对存在的问题进行指导。【教师带领学生总结】校园图书自主借还机提供了一种基于人脸识别的图书自助借还系统，包括摄像装置和与摄像装置配套连接的人脸识别器，装有图书信息管理数据库的主机与人脸识别器连接，人机交互装置和条码扫描器也与主机相连。借书时，人脸识别器和条码扫描器分别将读者人脸信息和图书信息传送至主机，主机分别调取图书信息管理数据库内的人脸信息和图书信息数据进行匹配分析，如果匹配成功，则读者通过人机交互装置完成图书借阅操作。还书时，通过条码扫描器读取图书条码信息，通过人机交互装置完成还书操作。本实用新型提供的装置克服了现有技术的不足，通过人脸识别实现了图书自助借还，减少了图书管理员的工作量，提高了借还书的效率，增加了图书借还的稳定性和安全性。通过教师引领下的归纳，学生更深刻理解了数据与编码在信息社会中的作用，以及自主借还机的使用确实为读者和管理者提供了更方便的服务。活动3拓展延伸教师活动学生活动设计意图教师：刚刚我们通过人脸识别进行了自助借还机的一系列操作，同学们也都灵活运用了。那么同学们还的书都放在了书车内，这些书又该如何快速归类到相应书架呢？带领学生体验归还图书。学生在分拣口投入书籍，观察分拣图书机器人如何整理图书，谈发现。学生：地面上有很多二维码。学生：每本图书都有唯一的编码，分拣机器人通过识别这编码，每条路径的地面上贴有地址的二维码供机器人选择最近路段实现对图书整理归类。得出结论：无论是自助借还机还是分拣图书机器人都离不开数据与编码的支持。通过观看图书归还所用到的分拣图书机器人，让学生打开眼界，理解分拣图书机器人实现自动分类需要数据与编码的支持。【展示交流】1.你对未来的图书馆有什么期待？1.学习图书智能小助手后谈谈自己对未来图书室的期待。2.了解科技带来的震撼，更深层次体会人工智能实现自动分类需要数据与编码的支持。激发学生对智能解码的兴趣，理解数据、编码在信息社会的作用。学习评价评价主体评价方式设计意图自评利用问卷星，在自主学习过程中了解自身不足。认识自身不足，及时修正。组内评以组内合作探究的方式解决各成员在操作过程中遇到的困难。促使团队更加团结，在愉快的氛围中汲取知识。组间评由展示组展示成果，其余组帮助展示组纠正错误操作。考验学生组间评价如何做到客观公正。及时帮助对方小组发现问题。教师评通过学生表现，教师综合评价，客观评价。客观真实的评价，帮助学生认识问题所在，及时纠正