7-9年级-初中综合实践活动 9.中学生使用电子设备的现状调查-教案、教学设计(配套课件编号：f0351)--（考察探究活动）.docx

1、1 变 脸 【学情分析】 此次活动的主题来源于生活，是发生在学生身边的事情。 初二学生对“人脸识别”有初步的认识和进一步探究的欲望。学生在多次的 综合实践活动开展过程中，已经初步具备了通过独立思考、团队合作，交流反思 来完成活动的能力，能够较为合理的运用文献法、调查法、实验法、观察法等基 本方法来帮助自己达到活动的预期目标和效果。对于此次“变”脸活动的开展， 学生有较为完备的能力储备和方法储备。在现阶段的活动中，我们更注重学生深 入思考和理性推理能力的培养，让学生能够自主设计实验、寻找规律、推理实验 结论，这些对学生的发展、能力的提高极为重要。 本次活动的初心是希望给身边的人带来帮助， 让他们

2、了解人脸识别的利与弊； 希望能为手机生产厂家提供我们的研究报告，尽一份微薄之力；希望部分 APP 的开发者不忘初心，提高技术，脚踏实地的为百姓服务。 【活动目标】 一、情感态度价值观及知识目标 1.初步了解人脸识别功能，近距离接触前沿科技。 2.培养学生好奇心和求知欲，初步养成从事探究活动的态度，形成热爱探究的习 惯。考察科学发现的历程，感受并初步养成从事探究活动所必备的精神和品格。 二、能力目标 1.能关注自然、社会、生活中的现象，积极思考并提出比较有意义的问题。 2.能在教师的引导下，培养学生动手操作能力和发现问题、比较分析、解决问题 的能力。 3.能够通过思考对问题提出自己的想法和建议。

3、 三、方法目标 能运用分析、推理、找规律等方法对实验结果进行思考。 【设计思路】 【活动准备】 1.1.情境引入，情境引入， 提出困惑提出困惑 4.4.拓宽视野，拓宽视野， 了解现状了解现状 2.2.引发猜想，引发猜想， 设计实验设计实验 3.3.实验探究，实验探究， 得出结论得出结论 5. 5. 畅谈收获，畅谈收获， 小组互评小组互评 6.6.结束寄语结束寄语 2 安卓手机、假发、口红、眉笔、口罩、单片墨镜、双片墨镜、耳机各 6 套 【活动过程】 开场白：变脸是川剧表演的特技之一，同学们，你们今天想一起来变一变吗？ 一、一、情境引入情境引入, ,提出问题提出问题 新闻引出热点问题 师：你从视

4、频中了解到什么信息？ 生：人的脸，居然可以当作钥匙，来开门。 师：除了门禁系统，你们还在哪里见过人脸识别功能呢？ 生：手机锁屏、支付宝、考勤机等 师：人脸识别“开”锁通过一个条件限制，然后启动程序。 如：考勤机通过识别人脸，然后启动程序记录打卡时间。 ATM 取款通过验证身份，然后下一步启动程序，取款。 设计意图设计意图 活动的主题来源于生活，让学生明白身边很多真实的情境都值得我活动的主题来源于生活，让学生明白身边很多真实的情境都值得我 们进行实践探究活动。们进行实践探究活动。 过渡：那刷脸到底刷的是什么呢？ 二、二、引发猜想，设计实验引发猜想，设计实验 生：眼睛、鼻子、。 师：手机丢了，别人

5、能打开吗？（密码类型:人脸识别） 生： 演示：照片+视频，能否解锁。 师：为什么都打不开？可能的原因是什么？ 生：平的，二维 师：心中的一块石头落下了，照片和视频看来都打不开的。 设计意图设计意图 让学生通过理性的思考， 对生活中习以为常的事物、 现象产生质疑，让学生通过理性的思考， 对生活中习以为常的事物、 现象产生质疑， 培养学生的提出问题的能力和质疑的精神。培养学生的提出问题的能力和质疑的精神。让学生体会到人脸识别让学生体会到人脸识别暂时报以谨暂时报以谨 慎的态度慎的态度，同时引导出对，同时引导出对“安全安全”的思考的思考。 过渡：刚才同学们猜想了那么多，难道都会影响我们的人脸识别吗？今

6、天我 们就来研究下，要研究我们必须做实验。 三、实验探究，得出结论。三、实验探究，得出结论。 实验记录单 部位（变量部位（变量) ) “变”脸“变”脸 1 1 “变”脸“变”脸 2 2 结论结论 3 说明：本次实验得到的现象和结论，仅适用于安卓手机自带的人脸识别功能。 实验步骤： 小组讨论箱内器材遮挡或改变的部位，并由记录员一一填写在实验单上； 利用器材，完全遮挡或改变要研究的部位，并判断出它能否解锁。 设计意图设计意图 通过观察，培养学生分析问题的能力；通过交流，培养学生通过合通过观察，培养学生分析问题的能力；通过交流，培养学生通过合 作解决问题的能力；通过实验，培养学生动手操作能力，通过整

7、理归纳，培养作解决问题的能力；通过实验，培养学生动手操作能力，通过整理归纳，培养 学生分析问题、总结问题的能力。学生分析问题、总结问题的能力。 加分规则：每一个器材探究完并得出结论，加 1 分 实验方法：多次实验+控制变量。 学生得出初步的结论： 通过 2 副墨镜的对比，让学生深入思考不同的原因。引出小丑面具，得出另一个 结论： 设计意图设计意图 通过逐步推理，进一步培养学生归纳问题，分类、系统思考通过逐步推理，进一步培养学生归纳问题，分类、系统思考 问题的能力，通过实验，激发学生不断探究，让学生在探究中学会对实验的结问题的能力，通过实验，激发学生不断探究，让学生在探究中学会对实验的结 果学会

8、分析，寻找规律，提升学生的实验探究素养。通过控制变量的渗透，培果学会分析，寻找规律，提升学生的实验探究素养。通过控制变量的渗透，培 养研究问题要具备科学态度，采用科学方法。养研究问题要具备科学态度，采用科学方法。 四、四、拓宽视野，了解现状拓宽视野，了解现状 师：研究了半天，同学们终于发现了安卓手机人脸识别技术的几个关键识别 点。老师想问下大家，你们的眼睛、鼻子、眉毛是不是世界上唯一的？那看来除 了你们自己，谁都打不开你的手机了。呵呵，是真的吗？ 现状现状 1 1：视频相似度极高的人，照样可以打开你的手机。 设计意图设计意图 当学生觉得即将达到终点的时候，又给了他们一条路，让他们当学生觉得即将

9、达到终点的时候，又给了他们一条路，让他们 明白，研究明白，研究永无止境！永无止境！ 了解官方人脸识别的原理：用最简单的话说，计算机进行人脸识别大约分为以下 几步：人脸检测：从视频或者照片中实时检测到人脸，这项技术年前就成熟了， 4 广泛用于相机人脸对焦中人脸预处理：将获取的人脸照片进行定位、校正、脸部 分割，也就是所谓的标准化特征提取：将人脸的鼻子、眼睛、嘴巴视为一个个特 征点，并标明特征点所在的位置计算相似度：对两张人脸各个特征点进行距离、 角度的度量，计算获得两张人脸的相似度。相似度是一个很有意思的词，计算机 只会告诉你两张脸相似程度，而不会告诉你这两张脸是/否同一个人 师：看来这和我们研

10、究的结论总体差不多，区别可能就是嘴巴，老师事先 已经咨询过电脑公司的工作人员，他们告诉我啊，每个人脸识别系统设置的参数 不一样，识别的部位会有所差异，公安系统的识别要求是最高的。 设计意图设计意图 和官方的原理对比，让学生在研究的过程中获得成功感和官方的原理对比，让学生在研究的过程中获得成功感 现状现状 2 2：验证 APP 中下载的人脸识别软件 师： 让学生了解， 社会上的部分人脸识别软件开发者， 为了谋取个人利益， 不顾百姓“安全”，任意开发“低级”软件，应遭到牵扯。 设计意图设计意图 让学生意识到，对最新的科技软件保持谨慎的态度，学会质疑让学生意识到，对最新的科技软件保持谨慎的态度，学会

11、质疑 和甄别。和甄别。 五、畅谈收获，小组互评五、畅谈收获，小组互评 1.回顾过程，谈谈收获。 2.反思表现，小组互评。 用公平、公正的眼光去寻找：发言最积极的同学最佳队员 设计意图设计意图 记分牌贯彻整节课堂，鼓励学生积极参与。让学生反思自己在活动记分牌贯彻整节课堂，鼓励学生积极参与。让学生反思自己在活动 中的收货与疑问，进一步培养学生与他人合作，用于探究的科学精神，全面提中的收货与疑问，进一步培养学生与他人合作，用于探究的科学精神，全面提 5 升提升学生的综合实践活动素养。升提升学生的综合实践活动素养。 六、结束寄语六、结束寄语 在接受新鲜事物的同时， 我们要敢于质疑， 用实证的精神提醒它、 接受它， 把它变得更好，让科技真正能取悦我们人类，科技的发展永远在路上。