《机器学习技术的简单应用案例-识图玩具熊猫1》教学设计

课题机器学习技术的简单应用案例——识图玩具熊猫（第1课时）建议课时2课时课型新知学习课（）原理探究课（）综合应用课（√）其它（）教学背景分析随着人工智能的发展，我们在生活中会见到越来越多的机器学习在计算机视觉、智能语音、自然语言处理等领域的应用。学生在上一节课学习了机器学习技术的原理。本课将通过小组协作，完成能准确识别三种动物图片特征模型的训练和验证，体验机器学习技术在计算机视觉领域的应用案例，巩固所学，提高综合应用能力。学习目标1.合作完成猫、狗、兔子图像特征模型的训练和验证。学习重难点1.学习重点（1）合作完成猫、狗、兔子图像特征模型的训练和验证。2.学习难点（1）合作完成猫、狗、兔子图像特征模型的训练和验证。课前准备教材，教学课件，学习单，机器人，平板（保证A.I训练平台的图像分类能使用），3种动物图片素材（根据资源图片样例，每种动物下载30张图片，授课提前将每种动物图片，传输至少25张至学生平板），打印3种动物图片各1张。教学过程设计第一课时教师活动学生活动环节一：新课引入教师活动：1.组织学生体验识别图片的机器人。（1）提前进行图像分类模型训练，并编写识图机器人程序。（2）打印3张动物图片。（3）运行程序，邀请三位同学，分别拿一张动物图片，让机器人识别图片。体验时间：6分钟。备注：图像分类模型训练及识图机器人程序详见教师手册“实验指导”“编程参考”。学生活动：1.3名学生，分别拿一张动物图片，让机器人识别图片，其它同学观看机器人识别图片的过程。设计意图：体验识图机器人识别动物图片，对机器识别图片的功能产生直观认识，激发学生动手实验的兴趣和意愿。 环节二：实验探究 教师活动：1.组织“识图玩具熊猫”实验活动。（1）介绍任务情景。（见课件PPTP2-4）（2）介绍任务目标。（见课件PPTP5）（3）介绍任务内容。（见课件PPTP6）（4）教师用平板投屏，演示实验过程，介绍实现步骤。（见课件PPTP7-18）备注1：与教材实验活动匹配的实验程序正在研发过程中，建议采用平板人工智能实验平台中A.I训练平台中图像分类模型的实验,以实现识别猫、狗、兔子图片的功能。该实验与教材中的实验基本原理相似，不同之处在于训练模型不同，训练步骤不同。备注2：图像分类训练需要通过超算服务器进行计算，请确保已配置超算服务器。（5）提供小组活动指导（4-6人一组，根据人数分工，设置记录员，程序员，测试员等角色），组织学生结合学习单中的实验指导，利用平板进行图像分类模型训练与验证实验。（6）教师巡视，指导学生解决实验过程中遇到的问题。学生活动：1.完成“识图玩具熊猫”实验活动。（1）了解任务情景。（2）明确任务目标。（3）理解任务内容。（4）观看教师演示和PPT，大致了解实验步骤。（5）分工合作，结合学习单中的实验指导，利用平板，完成图像分类模型训练与验证实验，实现识别猫、狗、兔子图片。（6）遇到问题，查阅学习单或实验平台活动说明，小组讨论或向教师提问。设计意图：设置任务情境，提供自主学习的实验指导，小组分组指导等，让学生在情境中结合教师提供的资源完成实验活动，培养学生信息整合能力，自主学习能力。环节三：总结归纳教师活动：1.组织学生分工合作进行展示作品及介绍实验过程。2.根据学生提出的问题，进行交流或答疑指导。3.布置拓展任务，介绍活动要求，详见学习单问题2。学生活动：1.分工进行小组展示作品及介绍实验过程。2.根据学习情况，提出问题并解决问题。3.理解拓展任务，完成学习单第2题。设计意图：学生上台展示作品及介绍过程，促进小组合作学习，培养沟通交流能力。学习评价评价任务：1.根据实验指导，完成识别猫、狗、兔子图像分类模型训练和验证，并记录实验过程，填写实验记录表（详见学习单）。（10分）评价标准：完成图像分类模型作品（6分）图像分类训练模型能识别“猫”的图片。2分图像分类训练模型能识别“狗”的图片。2分图像分类训练模型能识别“兔子”的图片。2分实验过程汇报（4分）能清楚完整地介绍作品的功能及实验过程，语言流畅，表述清晰。4分完整介绍作品的功能及实验过程，语言流畅，表述不清晰。3分介绍作品的功能及实验过程不完整，语言流畅。2分介绍作品的功能及实验过程不完整，表述不清晰。1分评价分数的应用：本学期