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首页和学生一起设计智能近视防控仪
http://www.yanjunaudio.com2025年03月25日 09:48教育装备网
在人工智能技术飞速发展的背景下，将人工智能课程在中小学阶段落地显得尤为重要。在《信息科技》八年级上册《人工智能与智慧社会》单元教学中，笔者通过与学生实际生活密切相关的“设计智能近视防控仪”项目来组织课程内容，帮助学生深入了解和学习人工智能，激发学生的科学探究兴趣，培养学生的技术应用能力。
在课堂初始，笔者通过“剪刀石头布”的手势游戏和微课学习，让学生通过观察和模仿手势，体验人类图像识别的过程：获取图像、分析特征、搜索记忆、结果反馈。这一活动不仅让学生体会到图像识别的基本概念，也为后续的技术学习打下基础。
在理解了图像识别的基本原理后，学生进入“剪刀石头布”模型训练的实践环节。学生先以小组为单位，围绕“根据刚才的手势，图片应该分为几类，它的标签应该是什么”的问题讨论，并确定分几类和分类的标签名称。完成分类后，每个小组在数字化平台创建类别，通过摄像头添加图像样本、训练模型。笔者在这里埋了一个伏笔，让学生自己决定每个分类需要多少个图片。最后在验证观察各个小组模型的可信度时，笔者提出疑问：“为什么可信度会有不同，是什么原因造成的呢？”引导学生讨论得出大数据的重要性。
在学生学习了如何训练一个图像分类模型，通过模型解决实际的图像识别问题后，笔者提出了新问题：设计一款提醒坐姿的设备，并指导学生类比前一任务的过程，讨论所需的图片数据集个数、分类以及标签名称，并在平台上完成类别创建、样本添加和模型训练。
“大家有没有发现，模型训练的时间长了？”学生完成任务后，笔者引出算力的问题，告诉学生人工智能不但要有数据支撑，还要有算力的支撑。验证模型时，笔者采用了小组交叉验证，通过各组对比与评价让学生思考就提高识别准确率，如何优化自己的模型。
课程的最后，学生通过小组讨论学习收获时，纷纷提到人工智能技术为人的生活服务才是有益的技术。通过本节课的学习，学生掌握了图像识别技术的基本理论和实践技能，也培养了批判性思维和伦理意识，这正是数字时代，中小学人工智能教育需要发挥的重要作用和意义。
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责任编辑：董晓娟
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