/章機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)第3節(jié)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用案例課題機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用案例——識(shí)圖玩具熊貓（第2課時(shí)）建議課時(shí)2課時(shí)課型新知學(xué)習(xí)課（）原理探究課（）綜合應(yīng)用課（√）其它（）教學(xué)背景分析機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能領(lǐng)域的核心技術(shù)，在計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域中的應(yīng)用場(chǎng)景隨處可見(jiàn)。學(xué)生在上一節(jié)課體驗(yàn)了機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用，完成了圖像分類模型的訓(xùn)練和驗(yàn)證。本課以編程活動(dòng)為主，通過(guò)綜合應(yīng)用圖像分類模型及圖形化編程工具編寫圖像識(shí)別程序，控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)識(shí)別圖像的功能。學(xué)習(xí)目標(biāo)1.小組合作完成圖像分類模型訓(xùn)練與驗(yàn)證。2.小組合作編寫程序，控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)識(shí)別圖像的功能。學(xué)習(xí)重難點(diǎn)1.學(xué)習(xí)重點(diǎn)（1）小組合作編寫程序，控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)識(shí)別圖像的功能。2.學(xué)習(xí)難點(diǎn)（1）小組合作編寫程序，控制機(jī)器人實(shí)現(xiàn)識(shí)別圖像的功能。課前準(zhǔn)備教材，教學(xué)課件，學(xué)習(xí)單，機(jī)器人，超算GPU，平板（保證A.I訓(xùn)練平臺(tái)的圖像分類能使用），下載3類圖片素材（例如水果類、文具類，植物類等）各25張并提前傳輸至學(xué)生平板，保證每小組三類圖片各1張。教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)第二課時(shí)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)環(huán)節(jié)一：新知學(xué)習(xí)（一）教師活動(dòng)：1.介紹編程基礎(chǔ)任務(wù)目標(biāo)：利用平板和機(jī)器人，編寫程序，制作識(shí)圖玩具熊貓。2.介紹編程基礎(chǔ)任務(wù)內(nèi)容：結(jié)合上節(jié)課訓(xùn)練的圖像分類模型，編寫程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人識(shí)別3張圖片（貓、狗、兔子），每次識(shí)別圖片后顯示識(shí)別結(jié)果。3.引導(dǎo)學(xué)生分析任務(wù)（見(jiàn)教學(xué)課件）。4.詳細(xì)講解編程基礎(chǔ)知識(shí)和本任務(wù)編程程序備注：如學(xué)生已有編程學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，可忽略第4步。5.組織小組活動(dòng)。編程活動(dòng)要求：（1）小組分工：選出記錄員、程序員，測(cè)試員。①記錄員：填寫學(xué)習(xí)單問(wèn)題1表格。②程序員：編寫程序。③測(cè)試員：用圖片測(cè)試機(jī)器人能否正確識(shí)別圖像。（2）結(jié)合任務(wù)分析和編程講解，完成編程活動(dòng)，鼓勵(lì)編程思路創(chuàng)新。（3）活動(dòng)時(shí)間：10分鐘。6.巡視并答疑指導(dǎo)學(xué)生完成編程活動(dòng)。7.了解學(xué)生完成情況，邀請(qǐng)編程成功的小組展示編程作品并介紹程序結(jié)構(gòu)及編程思路。8.教師點(diǎn)評(píng)。學(xué)生活動(dòng)：1.理解編程基礎(chǔ)任務(wù)目標(biāo)。2.理解編程基礎(chǔ)任務(wù)要求。3.與教師一起分析實(shí)現(xiàn)任務(wù)的各環(huán)節(jié)關(guān)鍵步驟。4.掌握編程基礎(chǔ)知識(shí)和本任務(wù)編程程序，能獨(dú)立完成編程程序5.分工協(xié)作，討論交流，嘗試完成編程活動(dòng)。6.主動(dòng)與同學(xué)或教師交流討論或提問(wèn)。7.編程成功的小組展示編程作品，暫時(shí)未完成的小組，認(rèn)真參看其它小組編程作品并學(xué)習(xí)其編程思路。8.聽(tīng)取點(diǎn)評(píng)。設(shè)計(jì)意圖：編程基礎(chǔ)任務(wù)通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生分析編程任務(wù)，介紹所需編程模塊等，讓學(xué)生了解基本的編程方法。通過(guò)分析編程任務(wù)、界定問(wèn)題、建構(gòu)模型及圖形化編程小組活動(dòng)，完成機(jī)器人識(shí)別動(dòng)物圖片的人工智能作品設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生編程思維。 環(huán)節(jié)二：新知學(xué)習(xí)（二） 備注：已完成編程基礎(chǔ)任務(wù)的小組挑戰(zhàn)本環(huán)節(jié)編程進(jìn)階任務(wù)，未完成的小組繼續(xù)完成編程基礎(chǔ)任務(wù)。教師活動(dòng)：1.介紹編程進(jìn)階任務(wù)內(nèi)容。編程要求：（1）小組討論，自定義訓(xùn)練圖像分類模型主題（植物、水果、文具等），利用平板中圖片素材或自行上網(wǎng)下載，訓(xùn)練圖像分類模型。（2）編寫程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人識(shí)別無(wú)數(shù)張圖片直到程序結(jié)束，并在屏幕上顯示及讀出識(shí)別結(jié)果。備注:用紅色字體標(biāo)出進(jìn)階任務(wù)的新要求，引導(dǎo)學(xué)生提取關(guān)鍵詞界定任務(wù)范圍。2.組織小組編程活動(dòng)。編程活動(dòng)要求：（1）小組分工：選出程序員，測(cè)試員、記錄員。①記錄員：填寫編程分析表，介紹編程思路。②程序員：編寫程序。③測(cè)試員：選擇圖片測(cè)試機(jī)器人能否正確識(shí)別圖像。（2）結(jié)合學(xué)習(xí)單問(wèn)題2編程任務(wù)分析及程序分析表，完成編程活動(dòng)。（3）活動(dòng)時(shí)間：10分鐘。3.巡視并答疑指導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題。學(xué)生活動(dòng)：1.理解編程進(jìn)階任務(wù)內(nèi)容要求，關(guān)注紅色字體標(biāo)出的進(jìn)階任務(wù)新內(nèi)容。2.分工協(xié)作，討論交流，嘗試完成編程活動(dòng)。3.主動(dòng)與同學(xué)或教師交流討論或提問(wèn)。設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)進(jìn)階任務(wù)、引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用編程思維完成作品設(shè)計(jì)。通過(guò)協(xié)作學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)作品主題、搜集數(shù)據(jù)、編寫程序等創(chuàng)設(shè)出有個(gè)性的機(jī)器人能識(shí)別不同類別圖像的作品。環(huán)節(jié)三：總結(jié)歸納教師活動(dòng)：1.未展示編程基礎(chǔ)任務(wù)作品的小組展示作品，并選擇1-2組匯報(bào)編程進(jìn)階任務(wù)作品。2.教師總結(jié)任務(wù)完成情況，梳理學(xué)生在任務(wù)完成過(guò)程中存在的問(wèn)題，并重點(diǎn)解釋和說(shuō)明。學(xué)生活動(dòng)：1.組織學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)單問(wèn)題1，進(jìn)行小組展示作品及介紹作品。2.積極參與，認(rèn)真聽(tīng)講。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)組織學(xué)生上臺(tái)展示作品及介紹編程過(guò)程，培養(yǎng)溝通交流及合作學(xué)習(xí)能力。學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)任務(wù)：小組展示編程作品并介紹編程作品的名稱、功能、編程思路和編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題，解決辦法等。（10分）評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：編程作品（8分）作品能實(shí)現(xiàn)編程任務(wù)的各項(xiàng)要求；編程思路新穎，程序語(yǔ)言邏輯結(jié)構(gòu)清晰，緊湊性強(qiáng)。6-8分作品能實(shí)現(xiàn)編程任務(wù)的各項(xiàng)的要求；編程思路無(wú)創(chuàng)新邏輯結(jié)構(gòu)比較清楚。4-6分作品不能完全實(shí)現(xiàn)編程任務(wù)要求；程序語(yǔ)言邏輯結(jié)構(gòu)存在幾處錯(cuò)誤。2-4分作品無(wú)法實(shí)現(xiàn)編程要求；程序語(yǔ)言邏輯結(jié)構(gòu)混亂，錯(cuò)誤較多。0-2分作品匯報(bào)（2分）能清楚地介紹編程作品的結(jié)構(gòu)和功能，語(yǔ)言流暢，表述清晰。1-2分能對(duì)編程作品進(jìn)行介紹，語(yǔ)言不夠流暢，表述不夠清晰。0-1分評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)的應(yīng)用：本學(xué)期結(jié)課后，教師根據(jù)學(xué)生每課的評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)計(jì)算出平均分，并根據(jù)平均分確定相應(yīng)的評(píng)價(jià)等級(jí)。例如：平均分為9-10分定為優(yōu)秀；平均分為7-8分定為良好；平均分為4-6分定為一般；平均分為1-3分為較差。編程基礎(chǔ)任務(wù)編程進(jìn)階任務(wù)《機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)的簡(jiǎn)單應(yīng)用案例——識(shí)圖玩具熊貓》（第2課時(shí)）學(xué)習(xí)單組別：組員：?jiǎn)栴}1：小組展示編程作品并介紹編程作品的名稱及功能、編程思路和編程過(guò)程中遇到的問(wèn)題，解決辦法題等。作品名稱程序功能及特點(diǎn)編程思路及過(guò)程記錄員程序員測(cè)試員其它成員問(wèn)題2：理解編程進(jìn)階任務(wù)要求，分析編程步驟，填寫編程任務(wù)分析及程序分析表格。編程進(jìn)階任務(wù)要求：1.小組討論，自定義訓(xùn)練圖像分類模型圖片主題（植物、水果、文具等），利用平板中圖片素材或自行上網(wǎng)下載，訓(xùn)練圖像分類模型。2.編寫程序?qū)崿F(xiàn)機(jī)器人重復(fù)執(zhí)行識(shí)別圖片直到程序結(jié)束，并在屏幕上顯示及讀出識(shí)別結(jié)果。編程任務(wù)分析：關(guān)鍵步驟關(guān)鍵過(guò)程第一步：模型訓(xùn)練確定主題搜集圖片訓(xùn)練圖像分類模型