綜合實(shí)踐活動(dòng)課要調(diào)動(dòng)生活的積累
——以“‘辨’臉”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例

江蘇省蘇州市吳江區(qū)盛澤第二中學(xué) 薛俊杰

綜合實(shí)踐活動(dòng)課的主題來源于生活，發(fā)生在學(xué)生身邊的事情最能引起學(xué)生探究的興趣和探究的欲望。綜合實(shí)踐活動(dòng)課最顯著的特征就是實(shí)踐性，離開了實(shí)踐，綜合實(shí)踐活動(dòng)課就無法開展，其意義和價(jià)值就無法得到體現(xiàn)。只有聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，調(diào)動(dòng)學(xué)生的生活積累，讓學(xué)生親歷實(shí)踐活動(dòng)的全過程，學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力才能真正地提升，創(chuàng)新思維才能得到真正的培養(yǎng)。

一、活動(dòng)背景——源于生活

人臉識(shí)別功能在我們的生活中已經(jīng)得到普遍的應(yīng)用，但它的原理到底是什么？它是否安全可靠？值得同學(xué)們進(jìn)行一次研究。初二學(xué)生對(duì)“人臉識(shí)別”有初步的認(rèn)識(shí)，學(xué)生在多次的綜合實(shí)踐活動(dòng)開展過程中，已經(jīng)初步具備了通過獨(dú)立思考、團(tuán)隊(duì)合作、交流反思來完成活動(dòng)的能力，能夠較為合理地運(yùn)用文獻(xiàn)法、調(diào)查法、實(shí)驗(yàn)法、觀察法等基本方法來幫助自己達(dá)到活動(dòng)的預(yù)期目標(biāo)和效果。對(duì)于此次“辨”臉的奧秘，學(xué)生具有強(qiáng)烈的好奇心和求知欲。在現(xiàn)階段的活動(dòng)中，我們更注重學(xué)生深入思考和理性推理能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生能夠自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、尋找規(guī)律、推理實(shí)驗(yàn)結(jié)論，這些對(duì)學(xué)生的發(fā)展、能力的提高極為重要。

二、活動(dòng)目標(biāo)——基于生活

人像識(shí)別無疑與我們生活息息相關(guān)，因而這一主題的設(shè)計(jì)必須基于學(xué)生的生活認(rèn)知，讓學(xué)生在初步了解人臉識(shí)別原理，近距離接觸前沿科技的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生好奇心和求知欲，初步養(yǎng)成從事探究活動(dòng)的態(tài)度，形成熱愛探究的習(xí)慣。更重要的是要讓學(xué)生能在教師的引導(dǎo)下，聯(lián)系生活實(shí)際，動(dòng)手操作，在發(fā)現(xiàn)問題、比較分析、解決問題的同時(shí)，能夠通過思考對(duì)問題提出自己的想法和建議。

活動(dòng)重難點(diǎn)在于如何指導(dǎo)學(xué)生通過小組合作，完成實(shí)驗(yàn)，在活動(dòng)的過程中提升學(xué)生發(fā)現(xiàn)及提出問題能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、動(dòng)手操作能力、溝通表達(dá)能力和觀察能力。引導(dǎo)學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推理實(shí)驗(yàn)結(jié)論，最終得出人臉識(shí)別的原理。

三、活動(dòng)過程，再現(xiàn)生活

（一）聯(lián)系生活:創(chuàng)設(shè)情境，提出問題

教師首先通過新聞視頻引出熱點(diǎn)問題，讓學(xué)生在視頻中尋找活動(dòng)主題，發(fā)掘活動(dòng)意義。

師：最近老師在網(wǎng)上看到了一段小視頻，請(qǐng)同學(xué)們一起來看一下。

師：你從視頻中了解到什么信息？

生：人的臉，居然可以當(dāng)作鑰匙，來開門。

師：除了門禁系統(tǒng)，你們還在哪里見過人臉識(shí)別功能呢？

生：手機(jī)鎖屏、支付寶、考勤機(jī)等。

師：人臉識(shí)別“開”鎖——通過一個(gè)條件限制，然后啟動(dòng)程序。例如，考勤機(jī)——通過識(shí)別人臉，然后啟動(dòng)程序記錄打卡時(shí)間。ATM取款——通過驗(yàn)證身份，然后啟動(dòng)程序，取款。

活動(dòng)的主題來源于生活，通過情境的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生置身于探究的氛圍之中，并進(jìn)而了解到我們的生活中有許多值得我們進(jìn)行實(shí)踐探究活動(dòng)素材。

（二）模擬生活:引發(fā)猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

初中同學(xué)的思維方式大多以經(jīng)驗(yàn)型的邏輯思維為主，同學(xué)們常常會(huì)根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)借助直觀生動(dòng)的具體形象對(duì)相關(guān)概念和結(jié)論進(jìn)行認(rèn)知。為此，設(shè)計(jì)真實(shí)生活場(chǎng)景，讓學(xué)生在真實(shí)的情境中猜想和實(shí)驗(yàn)，有助于從感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)。

師：刷臉到底刷的是什么呢？

生：眼睛、鼻子……

師：手機(jī)丟了，別人能打開嗎？（密碼類型：人臉識(shí)別）

在提出這個(gè)問題后，教師讓學(xué)生自己做活動(dòng)，嘗試?yán)谜掌蛘咭曨l的方式來解鎖手機(jī)。

師：為什么都打不開？可能的原因是什么？

生：平的，二維……

師：心中的一塊石頭落下了，照片和視頻看來都是打不開的。

問題的設(shè)計(jì)，緊扣學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生通過理性的思考，對(duì)生活中習(xí)以為常的事物、現(xiàn)象產(chǎn)生疑問，培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力和質(zhì)疑的精神。讓學(xué)生體會(huì)到對(duì)人臉識(shí)別應(yīng)暫時(shí)報(bào)以謹(jǐn)慎的態(tài)度，同時(shí)引導(dǎo)出對(duì)“安全”問題的思考。

（三）再現(xiàn)生活:驗(yàn)證猜想，得出結(jié)論

實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的一種有效途徑，也是同學(xué)們認(rèn)識(shí)事物、發(fā)現(xiàn)問題的科學(xué)方法。剛才同學(xué)們猜想了那么多，那么，這些猜想都會(huì)影響我們的人臉識(shí)別嗎？為此，必須通過做實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。（說明：本次實(shí)驗(yàn)得到的現(xiàn)象和結(jié)論，僅適用于安卓手機(jī)自帶的人臉識(shí)別功能。）

實(shí)驗(yàn)步驟：

小組討論箱內(nèi)器材遮擋或改變的部位，并由記錄員一一填寫在實(shí)驗(yàn)單上。

利用器材完全遮擋或改變要研究的部位，并判斷出它能否解鎖。

加分規(guī)則：每一個(gè)器材探究完并得出結(jié)論，加1分。

實(shí)驗(yàn)方法：多次實(shí)驗(yàn)+控制變量。

學(xué)生得出初步的結(jié)論：……

通過兩副墨鏡的對(duì)比，讓學(xué)生深入思考結(jié)果不同的原因。引出小丑面具，得出結(jié)論：……

（四）深入生活：拓寬視野，完善結(jié)論

綜合實(shí)踐活動(dòng)課的教學(xué)過程可以分為感性認(rèn)識(shí)、理性認(rèn)識(shí)以及實(shí)踐應(yīng)用三個(gè)階段。在學(xué)生對(duì)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)有了一定的理性認(rèn)識(shí)的時(shí)候，教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生知識(shí)的盲區(qū)。學(xué)生的探究結(jié)果不可能盡善盡美，教師則需要通過問題引領(lǐng)，讓學(xué)生深入生活，進(jìn)一步完善自己的結(jié)論。

師：研究了半天，同學(xué)們終于發(fā)現(xiàn)了安卓手機(jī)人臉識(shí)別技術(shù)的幾個(gè)關(guān)鍵識(shí)別點(diǎn)。老師想問下大家，你們的眼睛、鼻子、眉毛是不是世界上唯一的？那看來除了你們自己，誰都打不開你的手機(jī)了，那真的是這樣嗎？

在這樣的問題下，教師帶領(lǐng)學(xué)生開展另一個(gè)討論。

討論1：視頻——相似度極高的人，是否可以打開你的手機(jī)。

了解官方人臉識(shí)別的原理：用最簡(jiǎn)單的話說，計(jì)算機(jī)進(jìn)行人臉識(shí)別大約分為以下幾步。人臉檢測(cè)：從視頻或者照片中實(shí)時(shí)檢測(cè)到人臉，這項(xiàng)技術(shù)幾年前就成熟了，廣泛用于相機(jī)人臉對(duì)焦中。人臉預(yù)處理：將獲取的人臉照片進(jìn)行定位、校正、臉部分割，也就是所謂的標(biāo)準(zhǔn)化。特征提?。簩⑷四樀谋亲印⒀劬?、嘴巴視為一個(gè)個(gè)特征點(diǎn)，并標(biāo)明特征點(diǎn)所在的位置。計(jì)算相似度：對(duì)兩張人臉各個(gè)特征點(diǎn)進(jìn)行距離、角度的度量，計(jì)算獲得兩張人臉的相似度?！跋嗨贫取笔且粋€(gè)很有意思的詞，計(jì)算機(jī)只會(huì)告訴你兩張臉的相似程度，而不會(huì)告訴你這兩張臉是否是同一個(gè)人。

這一設(shè)計(jì)的意圖是，通過和官方的原理進(jìn)行對(duì)比，讓學(xué)生明白他們的探究結(jié)論和官方的原理非常接近，可以讓學(xué)生獲得成就感。

討論2：驗(yàn)證軟件中心下載的人臉識(shí)別軟件

社會(huì)上部分人臉識(shí)別軟件開發(fā)者，為了謀取個(gè)人利益，不顧百姓“安全”，任意開發(fā)“低級(jí)”軟件，應(yīng)遭到譴責(zé)。教師要讓學(xué)生意識(shí)到，對(duì)最新的科技軟件保持謹(jǐn)慎的態(tài)度，學(xué)會(huì)質(zhì)疑和甄別。將本課的教育從知識(shí)、能力層面提升到了思想道德層面。

四、活動(dòng)評(píng)價(jià)——高于生活

綜合實(shí)踐活動(dòng)課的目標(biāo)和價(jià)值都生成于實(shí)踐活動(dòng)的過程之中，離開了“過程”，綜合實(shí)踐活動(dòng)就失去了其自身應(yīng)有的意義。區(qū)別于一般的學(xué)科課程，綜合實(shí)踐活動(dòng)課不刻意追求知識(shí)化、物質(zhì)化的靜態(tài)結(jié)果，但對(duì)學(xué)生在自主獲取知識(shí)過程中生成的能力和方法，對(duì)自我、對(duì)自然、對(duì)社會(huì)的認(rèn)知予以高度的重視。對(duì)結(jié)果的評(píng)價(jià)要以學(xué)生的發(fā)展為圭臬，既要兼顧有形的結(jié)果，又要突出無形的結(jié)果，要對(duì)學(xué)生在參與綜合實(shí)踐活動(dòng)過程中表現(xiàn)出來的實(shí)踐能力、情感、態(tài)度、價(jià)值觀以及良好的個(gè)性品質(zhì)做出積極評(píng)價(jià)。

在調(diào)查結(jié)束后，筆者又安排學(xué)生開展了兩個(gè)評(píng)價(jià)活動(dòng)。一方面是讓學(xué)生個(gè)人談?wù)勈斋@，引導(dǎo)學(xué)生從知識(shí)、方法和技能等方面談自己的體驗(yàn)和感受。另一方面，開展小組評(píng)價(jià)，引導(dǎo)學(xué)生用公平、公正的眼光去尋找表現(xiàn)最佳的團(tuán)隊(duì)。整個(gè)過程中，記分牌貫徹整節(jié)課堂，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與。讓學(xué)生反思自己在活動(dòng)中的收獲與疑問，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生與他人合作勇于探究的科學(xué)精神，全面提升學(xué)生的綜合實(shí)踐活動(dòng)素養(yǎng)。