综合实践活动课要调动生活的积累——以“‘辨’脸”的教学设计为例

江苏省苏州市吴江区盛泽第二中学 薛俊杰

综合实践活动课的主题来源于生活，发生在学生身边的事情最能引起学生探究的兴趣和探究的欲望。综合实践活动课最显著的特征就是实践性，离开了实践，综合实践活动课就无法开展，其意义和价值就无法得到体现。只有联系学生的生活实际，调动学生的生活积累，让学生亲历实践活动的全过程，学生综合运用知识的能力才能真正地提升，创新思维才能得到真正的培养。

一、活动背景——源于生活

人脸识别功能在我们的生活中已经得到普遍的应用，但它的原理到底是什么？它是否安全可靠？值得同学们进行一次研究。初二学生对“人脸识别”有初步的认识，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，能够较为合理地运用文献法、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“辨”脸的奥秘，学生具有强烈的好奇心和求知欲。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。

二、活动目标——基于生活

人像识别无疑与我们生活息息相关，因而这一主题的设计必须基于学生的生活认知，让学生在初步了解人脸识别原理，近距离接触前沿科技的基础上，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。更重要的是要让学生能在教师的引导下，联系生活实际，动手操作，在发现问题、比较分析、解决问题的同时，能够通过思考对问题提出自己的想法和建议。

活动重难点在于如何指导学生通过小组合作，完成实验，在活动的过程中提升学生发现及提出问题能力、团队合作能力、动手操作能力、沟通表达能力和观察能力。引导学生通过观察实验现象，推理实验结论，最终得出人脸识别的原理。

三、活动过程，再现生活

（一）联系生活:创设情境，提出问题

教师首先通过新闻视频引出热点问题，让学生在视频中寻找活动主题，发掘活动意义。

师：最近老师在网上看到了一段小视频，请同学们一起来看一下。

师：你从视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。例如，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，然后启动程序，取款。

活动的主题来源于生活，通过情境的创设，让学生置身于探究的氛围之中，并进而了解到我们的生活中有许多值得我们进行实践探究活动素材。

（二）模拟生活:引发猜想，设计实验

初中同学的思维方式大多以经验型的逻辑思维为主，同学们常常会根据自己的生活经验，同时借助直观生动的具体形象对相关概念和结论进行认知。为此，设计真实生活场景，让学生在真实的情境中猜想和实验，有助于从感性认识上升为理性认识。

师：刷脸到底刷的是什么呢？

生：眼睛、鼻子……

师：手机丢了，别人能打开吗？（密码类型：人脸识别）

在提出这个问题后，教师让学生自己做活动，尝试利用照片或者视频的方式来解锁手机。

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，照片和视频看来都是打不开的。

问题的设计，紧扣学生的生活经验，学生通过理性的思考，对生活中习以为常的事物、现象产生疑问，培养学生提出问题的能力和质疑的精神。让学生体会到对人脸识别应暂时报以谨慎的态度，同时引导出对“安全”问题的思考。

（三）再现生活:验证猜想，得出结论

实验是科学探究的一种有效途径，也是同学们认识事物、发现问题的科学方法。刚才同学们猜想了那么多，那么，这些猜想都会影响我们的人脸识别吗？为此，必须通过做实验来验证。（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。

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：……

通过两副墨镜的对比，让学生深入思考结果不同的原因。引出小丑面具，得出结论：……

（四）深入生活：拓宽视野，完善结论

综合实践活动课的教学过程可以分为感性认识、理性认识以及实践应用三个阶段。在学生对已有的知识和经验有了一定的理性认识的时候，教师要善于发现学生知识的盲区。学生的探究结果不可能尽善尽美，教师则需要通过问题引领，让学生深入生活，进一步完善自己的结论。

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，那真的是这样吗？

在这样的问题下，教师带领学生开展另一个讨论。

讨论1：视频——相似度极高的人，是否可以打开你的手机。

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，这项技术几年前就成熟了，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的相似程度，而不会告诉你这两张脸是否是同一个人。

这一设计的意图是，通过和官方的原理进行对比，让学生明白他们的探究结论和官方的原理非常接近，可以让学生获得成就感。

讨论2：验证软件中心下载的人脸识别软件

社会上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，应遭到谴责。教师要让学生意识到，对最新的科技软件保持谨慎的态度，学会质疑和甄别。将本课的教育从知识、能力层面提升到了思想道德层面。

四、活动评价——高于生活

综合实践活动课的目标和价值都生成于实践活动的过程之中，离开了“过程”，综合实践活动就失去了其自身应有的意义。区别于一般的学科课程，综合实践活动课不刻意追求知识化、物质化的静态结果，但对学生在自主获取知识过程中生成的能力和方法，对自我、对自然、对社会的认知予以高度的重视。对结果的评价要以学生的发展为圭臬，既要兼顾有形的结果，又要突出无形的结果，要对学生在参与综合实践活动过程中表现出来的实践能力、情感、态度、价值观以及良好的个性品质做出积极评价。

在调查结束后，笔者又安排学生开展了两个评价活动。一方面是让学生个人谈谈收获，引导学生从知识、方法和技能等方面谈自己的体验和感受。另一方面，开展小组评价，引导学生用公平、公正的眼光去寻找表现最佳的团队。整个过程中，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获与疑问，进一步培养学生与他人合作勇于探究的科学精神，全面提升学生的综合实践活动素养。