課題認識計算機視覺建議課時1課時課型新知學習課（√）原理探究課（）綜合應用課（）其它_____（）教學背景分析讓機器能看會認，一直以來是人們追求的目標。計算機出現(xiàn)以來，賦予機器類似人類“視覺”的能力正變成可能，并已形成一門名為計算機視覺的學科。計算機視覺的核心是對輸入的圖像信息進行組織和處理，對物體和場景進行識別，對環(huán)境進行表達和解釋，更進一步地對事件進行解釋。學生在信息技術課和實踐操作中已經(jīng)掌握了比較豐富的多媒體圖像處理能力，但是對于圖像的理論知識還缺乏深入了解。本節(jié)課將讓學生理解和掌握圖像數(shù)字化的知識，為深入學習圖像識別做好鋪墊。學習目標1.了解像素、分辨率、幀、RGB顏色編碼、閾值等基本概念。2.能正確區(qū)分灰度圖像和黑白圖像。3.了解計算機視覺的研究范圍，并能舉出生活中應用了計算機視覺技術的場景。學習重難點1.學習重點（1）了解像素、分辨率、幀、RGB顏色編碼、閾值等基本概念。（2）了解計算機視覺的研究范圍，并能舉出生活中應用了計算機視覺技術的場景。2.學習難點（1）了解像素、分辨率、幀、RGB顏色編碼、閾值等基本概念。課前準備教材，教學課件，平板電腦實驗資源中的“認識圖像”與“視頻的構成”實驗，學習單，視頻素材：《視頻1：圖像的構成》和《視頻2：翻頁動畫》，圖片“植物石榴花.jpg”。教學過程設計教師活動學生活動環(huán)節(jié)一：新課引入教師活動：1.展示高鐵站刷臉驗票圖片，引入課程主題。講解刷臉驗票過程，即按照提示將身份證放在智能識別設備上，面部對準攝像頭進行“刷臉”；若驗證成功，閘機便自動開啟放行，整個檢票過程只需幾秒鐘，流暢而高效。啟發(fā)學生思考以下問題。（1）機器“看到”的圖像與人類看到的圖像有什么異同？（2）機器是怎樣處理與識別圖像信息的？學生活動：1.聯(lián)想刷臉驗票的場景，并思考教師提出的問題，產(chǎn)生學習動機。設計意圖：通過聯(lián)系生活實際（高鐵站刷臉驗票），引入本課主題——認識計算機視覺。環(huán)節(jié)二：新知學習（一）圖像的構成教師活動：1.播放《視頻1：圖像的構成》，要求學生思考：圖片放大后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2.聯(lián)系視頻中觀察到的現(xiàn)象講解“像9素”、“圖像分辨率”的概念。3.播放《視頻2：翻頁動畫》，介紹視頻的構成，幀頻的概念。4.組織學生開展實踐探究4-1活動：探究視頻的構成。（1）要求學生就近4-6人一組。（2）提出小組任務要求，進行平板操作演示，并啟發(fā)學生思考相應問題。=1\*GB3①任務要求：使用平板電腦，打開“實驗資源”→“視頻的構成”，體驗“視頻分解與合成”。（教師進行操作演示）=2\*GB3②思考：合并后的視頻與原始視頻有什么不同？調(diào)整視頻每秒分解的圖片數(shù)目，合并后視頻會有變化嗎？（3）課堂巡視，解決小組合作中存在的問題。（4）組織學生分組匯報任務完成情況、過程體會以及作答情況。5.提問學生：計算機中，任何數(shù)據(jù)都需要轉化為數(shù)字形式進行存儲和處理，圖像也是如此。你知道計算機是怎樣存儲和處理圖像信息的嗎？學生活動：1.觀看視頻，之后自由舉手回答老師的問題。2.跟隨教師思路學習像素、圖像分辨率的概念。3.觀看視頻，理解視頻的構成，了解幀頻相關知識。4.完成實踐探究4-1活動：探究視頻的構成。（1）組織分工。（2）了解任務要求及思考題。（3）結合教師演示開展實驗，討論思考題。（4）分小組匯報，匯報實驗作答情況。5.思考計算機如何存儲和處理圖像信息。設計意圖：通過觀看視頻1和視頻2，讓學生直觀理解像素、分辨率、幀的概念，同時通過計算機存儲信息的方式啟發(fā)學生思考計算機存儲和處理圖像信息的方式，為接下來的教學內(nèi)容埋下伏筆。環(huán)節(jié)三：新知學習（二）計算機處理圖像的方式教師活動：1.組織學生開展實踐探究4-2活動：探圖像存儲的方式。（1）要求學生就近4-6人一組。（2）提出小組任務要求，進行平板操作演示，并啟發(fā)學生思考相應問題。=1\*GB3①任務要求：使用平板電腦，打開“實驗資源”→“認識圖像”→觀察圖像的“基本屬性”和“圖像預處理”。（教師進行操作演示）=2\*GB3②思考：什么是RGB編碼？什么是閾值？（3）課堂巡視，解決小組合作中存在的問題。（4）組織學生分組匯報任務完成情況、過程體會以及作答情況。2.講授：教師基于學生對圖像的屬性和預處理的初步感受，結合實驗平臺，講解RGB顏色編碼、閾值等概念，并比較彩色圖像、灰度圖像和黑白圖像的在顏色編碼上的區(qū)別。學生活動：1.完成實踐探究4-2活動：探圖像存儲的方式。（1）組織分工。（2）了解任務要求及思考題。（3）結合教師演示開展實驗，討論思考題。（4）分小組匯報，匯報實驗作答情況。2.跟隨教師的思路，結合實驗觀察，區(qū)分彩色圖像、灰度圖像等概念。設計意圖：基于學生對圖像屬性和圖像處理過程的初步體驗，結合實驗平臺，總結歸納計算機存儲和處理圖像的相關知識，如RGB顏色編碼、閾值等概念，并讓學生區(qū)分彩色圖像、灰度圖像、黑白圖像的不同，實際是為了提取關鍵信息，減少計算機的存儲空間和計算量而產(chǎn)生的。環(huán)節(jié)四：新知學習（三）計算機視覺技術教師活動：1.組織學生開展感知體驗4-2活動：尋找并體驗身邊的計算機視覺。（1）要求學生就近4-6人一組。（2）提出小組任務要求：查找資料，尋找計算機視覺技術在生活中的應用實例，并填寫表4-2。（3）課堂巡視，解決小組合作中存在的問題。（4）組織學生分組匯報任務完成情況。2.總結：通過舉例，詳細介紹計算機視覺技術的研究領域，如物體檢測、圖像分類、圖像分割、目標追蹤、人體姿態(tài)識別。學生活動：1.完成感知體驗4-2活動：尋找并體驗身邊的計算機視覺。（1）組織分工。（2）了解任務要求。（3）學生查閱資料（上網(wǎng)或閱讀教材），填寫表格。（4）分小組匯報，匯報填表情況。2.鞏固：跟隨教師的思路，系統(tǒng)了解計算機視覺的應用領域。設計意圖：通過查閱資料，自主學習計算機視覺技術的應用，教師進行總結歸納，幫助學生梳理思路，加深對計算機視覺技術應用的了解。環(huán)節(jié)五：總結歸納教師活動：1.教師與同學們一起回顧本節(jié)課的知識點，提問學生以下問題。（1）什么是像素？什么是分辨率？（2）什么是灰度圖像，什么是黑白圖像？（3）生活中，有哪些計算機視覺技術的應用？學生活動：1.回答問題，進行課堂總結，并填寫學習單。設計意圖：通過設問，引導學生反思學習的過程，進而做出歸納和總結。學習評價評價任務（詳見學習單）：你知道，計算機視覺技術在生活中有哪些應用嗎？（至少寫3個）（10分）評價標準：無人駕駛、車牌識別、人臉識別、視頻監(jiān)控目標跟蹤、圖像分類等。每回答一點給3分，回答超過3點給10分，總分10分。課題認識計算機視覺建議課時1課時課型新知學習課（√）原理探究課（）綜合應用課（）其它_____（）教學背景分析讓機器能看會認，一直以來是人們追求的目標。計算機出現(xiàn)以來，賦予機器類似人類“視覺”的能力正變成可能，并已形成一門名為計算機視覺的學科。計算機視覺的核心是對輸入的圖像信息進行組織和處理，對物體和場景進行識別，對環(huán)境進行表達和解釋，更進一步地對事件進行解釋。學生在信息技術課和實踐操作中已經(jīng)掌握了比較豐富的多媒體圖像處理能力，但是對于圖像的理論知識還缺乏深入了解。本節(jié)課將讓學生理解和掌握圖像數(shù)字化的知識，為深入學習圖像識別做好鋪墊。學習目標1.了解像素、分辨率、幀、RGB顏色編碼、閾值等基本概念。2.能正確區(qū)分灰度圖像和黑白圖像。3.了解計算機視覺的研究范圍，并能舉出生活中應用了計算機視覺技術的場景。學習重難點1.學習重點（1）了解像素、分辨率、幀、RGB顏色編碼、閾值等基本概念。（2）了解計算機視覺的研究范圍，并能舉出生活中應用了計算機視覺技術的場景。2.學習難點（1）了解像素、分辨率、幀、RGB顏色編碼、閾值等基本概念。課前準備教材，教學課件，平板電腦實驗資源中的“認識圖像”與“視頻的構成”實驗，學習單，視頻素材：《視頻1：圖像的構成》和《視頻2：翻頁動畫》，圖片“植物石榴花.jpg”。教學過程設計教師活動學生活動環(huán)節(jié)一：新課引入教師活動：1.展示高鐵站刷臉驗票圖片，引入課程主題。講解刷臉驗票過程，即按照提示將身份證放在智能識別設備上，面部對準攝像頭進行“刷臉”；若驗證成功，閘機便自動開啟放行，整個檢票過程只需幾秒鐘，流暢而高效。啟發(fā)學生思考以下問題。（1）機器“看到”的圖像與人類看到的圖像有什么異同？（2）機器是怎樣處理與識別圖像信息的？學生活動：1.聯(lián)想刷臉驗票的場景，并思考教師提出的問題，產(chǎn)生學習動機。設計意圖：通過聯(lián)系生活實際（高鐵站刷臉驗票），引入主題——認識計算機視覺。環(huán)節(jié)二：新知學習（一）圖像的構成教師活動：1.播放《視頻1：圖像的構成》，要求學生思考：圖片放大后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2.聯(lián)系視頻中觀察到的現(xiàn)象講解“像素”、“圖像分辨率”的概念。3.播放《視頻2：翻頁動畫》，介紹視頻的構成，幀頻的概念。4.組織學生開展實踐探究4-1活動：探究視頻的構成。（1）要求學生就近4-6人一組。（2）提出小組任務要求并啟發(fā)學生思考相應問題。=1\*GB3①任務要求：使用平板電腦，打開“實驗資源”→“視頻換臉”，體驗“視頻分解與合成”。=2\*GB3②思考：合并后的視頻與原始視頻有什么不同？調(diào)整視頻每秒分解的圖片數(shù)目，合并后視頻會有變化嗎？（3）課堂巡視，解決小組合作中存在的問題。（4）組織學生分組匯報任務完成情況、過程體會以及作答情況。5.提問學生：計算機中，任何數(shù)據(jù)都需要轉化為數(shù)字形式進行存儲和處理，圖像也是如此。你知道計算機是怎樣存儲和處理圖像信息的嗎？學生活動：1.觀看視頻，之后自由舉手回答老師的問題。2.跟隨教師思路學習像素、圖像分辨率的概念。3.觀看視頻，理解視頻的構成，了解幀頻相關知識。4.完成實踐探究4-1活動：探究視頻的構成。（1）組織分工。（2）了解任務要求及思考題。（3）開展實驗，討論思考題。（4）分小組匯報，匯報實驗作答情況。5.思考計算機如何存儲和處理圖像信息。設計意圖：通過觀看視頻1和視頻2，讓學生直觀理解像素、分辨率、幀的概念，同時通過計算機存儲信息的方式啟發(fā)學生思考計算機存儲和處理圖像信息的方式，為接下來的教學內(nèi)容埋下伏筆。環(huán)節(jié)三：新知學習（二）計算機處理圖像的方式教師活動：1.組織學生開展實踐探究4-2活動：探圖像存儲的方式。（1）要求學生就近4-6人一組。（2）提出小組任務要求并啟發(fā)學生思考相應問題。=1\*GB3①任務要求：使用平板電腦，打開“實驗資源”→“認識圖像”→觀察圖像的“基本屬性”和“圖像預處理”。=2\*GB3②思考：什么是RGB編碼？什么是閾值？（3）課堂巡視，解決小組合作中存在的問題。（4）組織學生分組匯報任務完成情況、過程體會以及作答情況。2.講授：教師基于學生對圖像的屬性和預處理的初步感受，結合實驗平臺，講解RGB顏色編碼、閾值等概念，并比較彩色圖像、灰度圖像和黑白圖像的在顏色編碼上的區(qū)別。學生活動：1.完成實踐探究4-2活動：探圖像存儲的方式。（1）組織分工。（2）了解任務要求及思考題。（3）開展實驗，討論思考題。（4）分小組匯報，匯報實驗作答情況。2.跟隨教師的思路，結合實驗觀察，區(qū)分彩色圖像、灰度圖像等概念。設計意圖：基于學生對圖像屬性和圖像處理過程的初步體驗，結合實驗平臺，總結歸納計算機存儲和處理圖像的相關知識，如RGB顏色編碼、閾值等概念，并讓學生區(qū)分彩色圖像、灰度圖像、黑白圖像的不同，實際是為了提取關鍵信息，減少計算機的存儲空間和計算量而產(chǎn)生的。環(huán)節(jié)四：新知學習（三）計算機視覺技術教師活動：1.組織學生開展感知體驗4-2活動：尋找并體驗身邊的計算機視覺。（1）要求學生就近4-6人一組。（2）提出小組任務要求：查找資料，生活中哪些地方應用了計算機視覺技術，并填寫表4-2。。（3）課堂巡視，解決小組合作中存在的問題。（4）組織學生分組匯報任務完成情況。2.總結：通過舉例，詳細介紹計算機視覺技術的研究領域，如物體檢測、圖像分類、圖像分割、目標追蹤、人體姿態(tài)識別。學生活動：1.完成感知體驗4-2活動：尋找并體驗身邊的計算機視覺。（1）組織分工。（2）了解任務要求。（3）學生查閱資料（上網(wǎng)或閱讀教材），填寫表格。（4）分小組匯報，匯報填表情況。2.鞏固：跟隨教師的思路，系統(tǒng)了解計算機視覺的應用領域。設計意圖：通過查閱資料，自主學習計算機視覺技術的應用，教師進行總結歸納，幫助學生梳理思路，加深對計算機視覺技術應