教学设计-第9课 智能门禁 黔教版信息技术六年级下册.docx

智能门禁教学设计遽超智能门禁单元设计智能图学科”信息书馆技术年级六年级教材分析教材内辔丰富、结构清晰,通过实践活动让学生理解和应用人工智能技术.通过模拟招建图行馆门禁场景和使用KDinKAl软件，学生不仅能够学习人滕识别技术的实际应用，还能锻炼动手能力和编程思H1.项Il活动设计巧妙，分步骤引好学生完成从硬件搭建到软件编程的全过程，使学生能泌在实践中深入理解智能门禁系统的工作原理,此外，教材中的探究屋、实践园等环节，鼓励学生动手尝试和讨论思考，培养了学生的探究精神和团队协作能力.教材体现了“做中学”的教学理念.将理论知识与实践操作有机结合有效提升了学生的综合素养。学习目标信息意识：能够认识到信息技术在智能门禁等场景中的承要性,培养对信息技术应用的敏感性和洞察力。计算思维通过搭建智能门禁系统.能够理解和运用条件判断、循环执行等基本的嫔程逻辑，数字化学习与创新通过模拟实现图书馆智能门禁系统,激发创新思维.培养利用信息技术进行创新设计的能力。信怠社会责任：通过小组讨论和团队协作,培养团队合作精神,能够在信息社会中有效地与他人沟通和协作,共同解决问题。重点学生需要重点理解人脸识别技术在智能门禁系统中的作用，以及如何通过编程实现这一技术的应用.这涉及对XDingAl软件的使用,包括人脸信息的注册、保存以及在门禁系统中的应用。难点学生理解如何将软件编程与硬件（如“智联猫”和舱机）相结合,实现智能门禁系统的模拟有一定困难“这需要学生只的一定的动手能力和实际操作经脸.教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课本项目中,我们将围绕设计智能图书馆”展开学习活动通过本项目的学习活动.从生活中熟悉的案例入手，提高学生利用人工智能合理改造生活的能力和意识。本项目共2课.包括5个项目活动，详见下表了解本次项目活动的具体内容.明确本次项目活动的内容及学习目标，激发学生学习兴趣.课题项目活动第9课智能门禁项目活动I:模拟搭建图书馆门禁场景项目活动2:模拟图书馆智能门禁系统第10课智能借阅项目活动3:模拟搭建图书倡阅系统场景项目活动4:智能荻取图书存放位置信息项目活动5:智能借阅图书讲授新课人工智能给我们的生活带来了很多便利，如将人脸必别技术运用于图书馆门禁.通过编写相应的程序实现图书馆智能门禁系统，项目活动1：模拟搭建图书馆门禁场景要实现图书馆智能门禁，首先要模拟搭建图书馆门禁场景。1.“智联猫”（图9-1）集成了话筒、摄像头、RGB三色灯、喇叭、控制按钮、2.54接口、1；SB接口和外接电源等设备.话筒：用于采集声音信息，撮像头：用于采集图像、视频信息。RGB三色灯：用于显示信号状态.喇叭；用于输出语音播报控制按钮：用于控制信号开关.2.54接口：用于连接一些除计算机以外的其他外部设备，如舵机、马达、各种传感器等。USB接口：用于连接计算机.外接电流；用于连接外部电源，2.场景搭建和连接舵机搭建,如图9-2所示安装鸵机臼色摇肉.舵机与“智联猫”连接，将舵机的“棕”“红”“橘”3根连接线分别与2.54接口中的（；、V,Sl1连接（图M3）,模拟搭建图书馆门禁场景。实践IB设计并搭建智能图书馆的横拉硬件.参考：门轮控制式使用打联猫.使用舵机模拟开门.其他场豪使用程木，以下是拈建的简安步既.1.使用料木搭建IB行馆门禁的版架，候M出入D的11麻形状.使用“智联猫”模拟搭建图书馆门禁场景，认识“智联猫”硬件构成.将舵机连接到“智联猫”上.添加必要的结构件，模拟搭建图书加门禁场景。通过学习“智联猫”的黜件及与院机连接的）法.模拟搭建图书伯门禁场坟，为模拟图书馆暂能门禁系统做知识和技能储备。2 .在门廊一他安装智联猫门禁控制三i.并连技好3 .将舵机固定在门禁的一例，楔!以门的开关动作。4 .使用粗木塔住一个小房子，代表图书怆内郃，以增张候枳效果。项目活动2:模拟图书馆智能门禁系线图书加智能门禁系统可以智能判断来访人员是否了解模拟图书通过了好模拟图许台进入图书馆的条件，并自动开关大门。当符合馆智能门禁系H馆哲能门禁系条件的人员在摄像头前“蒯脸”时门禁系统会语者播报，例如“小海士,欢迎您进入图书馆”：接荷绿灯亮起，图书馆门打开:几秒钟后,绿灯熄灭.图书卅门关册.如果是不符合条件的人员在摄像头前“刷股”时，图书馆门不会打开。如果要实现“刷脸”开门的人工智能应的,那么首先要将可以进入图书馆的“人脸”信息输入数据库中。统的情境.统的情境.完成“人脸注册”程序脚本的编写，注册人脸图像信息，搭建智能n禁程序脚本井下我运行，让学生体脸完成的智能3.搭建“人脸注册”程序脚本根据敦师指导门禁系统设计、XPingAI软件是-款可以实现笠种人工智能功能的完成“人脸注制作过程，培养图形化编程软件.册”程序脚本学生的动手能打开XDingAl软件窗口,单击窗11左下角图标，在弹出的僧口中选择44X-AI智联猫”扩展模块，单击“确定”按1.添加“xAl智联猫”扩展模块到XDingAl软件中,如图9T所示.新建一个“智联猫”主程序,如图A5所示。连接冏络并初始化在线I功能,如图96所示。将“人脸”佰恩编写在程序脚本中，如图9-7所示。4.-AMw信息“人脸”信息必须保存到数据库中才能在“人脸识别”时被匹配,从而被识别.的编写.在教师指导下注册人脸图像信息.力,计算思维和综合应用知识技能的能力.用MicrolSB数据我将连接好鸵机的“智联猫”与计尊机相连.利用“物联猫”上的摄像头收集人脸信息，在XDingAI软件窗口右下方的“感兴趣区域”会显示需要注册的人脸图像.单击窗口中的“连接设法”按钮，当设的连接成功,按钮会变成.单击窗口中的“运行”按钮,当“运行”按钮变成，同时“感兴趣区域”中显示“OK!”时，表示该人脸信息已被成功保存,如图98所示。探究编写“人脸注册“程序，尝试将小姐成员的“人脸”信息保存到数据旅中.5.搭建智能门禁程序脚本新建主程序,初始化变量及网络状态.新建一个“智联猫”主程序，并物RGB三色灯初始化为“绿色熄灭”状态,舵机初始化为“0”度关门状态连接网络并初始化在线AI功能.将变量res的初始值设置为“识别特定人脸并返回结果“，如图9-9所示。搭建判断是否有人进门的程序脚本.添加“如果那么”控件,设St如果变最res不为空,那么执行对人脸进行识别程序,如图910所示.根据人脸识别结果，判断开门、关门.继续加入“如果那么>'控件,设置如果变量res的值为“小博士”或者“小问号”,那么谙音播报“您好，可以进入图书馆了”，绿灯亮起，并乩舵机转动“90”度,模拟打开图H馆门，T0”秒钟后灯姐灭，舵机转动至“0”僮，模拟关闭图书馆门，如图9T1所示。招步骤一的程序组合成完整的智能门禁程序在教师的指导下搭建智能门禁程序脚本.脚本，如图9T2所示。6.保存、下或并运行程序保存完整的程序脚本，的击宿口中的“下我到设备”按钮上，将智能门禁程序卜戢到连接好舵机的“智联猫”上.使用“智联猫”进行人脸识别,运行程序，模拟智能门禁系统.时此坊组合程序时，为何要加上“重发执行”控件？参考：图书馆智能门禁系统是一个挣线不同新运行的程序，其核心功能在于不断俄环地检测每一位进检人员的入馆资格.若姣乏得坏执行机制,系统的我按脚本将在单次运行后终止，无法满足图书馆时进出管理的持跳客求因此，重复执行按件是骑保门禁系统能够稳定、有效地执行其安全验证任务的将编写好的完整脚本程序下我到设备.检农程序运行情；匕小组讨论“小红执行”的意义。通过小组讨论，深刻理解“重复执行”控件在门禁系统中的重要意义.关他所在.实践国搭建程序脚本,模拟实现图书馆智能门禁系统.独立完成模拟通过独立完成门赛考：根据浜本身9-12本，热写自己的图书馆图书馆智能门禁系统脚本搭行舱门轮系统。在5写程序过程中.注意舵机向戊,禁系统的脚本建，巩固本课学官要根据小蛆搭建的模拟情景情况逶当酒终课本搭建.习的理点内杵.Sl9-12脚本。此外，根据自己代力注班的人脍信息对谍本团9-12旃本中的涉及的人脸信息迷行每改.犷及学习一程序调试的方法程序调试对于软件开发至关重要.通过调试,开发学习图形化编通过学习词试方人员能膨查找并修女代码中的错误,确保程序的正程程序倜试方法，优化程序性确性和稳定性。在图形化编程中,常用的调试方法法"能、提高系统可有观察法和断点法.1.观察法观察法是指£1接观察程序，定位程序错侠一般分为四个步蛛.第一步是明确程序段期效器性，培养学生的计算思缱和信息意识.果，第二步是试运行程序,笫三步是观察程序脚本，第四步是定位毋误.2.断点法断点法是指将程序分成若干个相对独立的部分，将错误定位在其中的某一部分后，再正复之前的步骤，直到找到程序出错的具体位置为止。断点法一段用于询试结构复杂、内多个模块如成的程序.课后练习1 .回顾课堂内容.请简述图书馆智能门禁系统的工作原理。2 .如果你是图书馆管理员.你会如何利用智能门禁系统提升图书馆的管理效率和用户体险?提出你的建议和方案。小组合作,完成课后实践任务.通过简述图书馆智能门禁系统的工作原理，巩固课堂知识点,并假炼学生的归纳总结能力。通过思考如何利用智能技术改选图书馆BJ务,这既提升了学生的实际应用能力，也培养r他们的服务意识和管理思维。课堂小结组织学生分小组总结本课学习内容话每个小组代表说说自己小组总结的结果.教师做最后的补充.参考：本节源我们共同我奈了祈使.门船东烷的实现过杈,通过及以格虐图书馆门禁场景，并利用xDi11eAI转件进行了实践操作.大家衣蜕出极高的热情和探索欲受，积极参与人睑信息的注册和智能门禁枝用脚本的婚写.在场杈实践中,大家逐步掌报了基本的俄程近M,理解了人脸识别技术在智能门禁中的应用。同叶，通过小组讨论和m队伊作，用学们也锹炸了沟通能力和KP人合作精神。在小组讨论基理上，推选代表总结本课学习内容。其他小组做补充总结。学生自己总结学习内容是一种学习方法,每次课可以梳理出学习了哪些知识、技能方法和思域方式，在头脑中形成本课程的学科结构。板书W/TiJW8if8E书油,泗«UIiI*a从教师板书上归纳本课学习内容的重点。通过板书，帮助学生形成本课学习内容思维导图。j11.三*t三WI6nM*$2V-，人0eMitww>tmM.*<m