綜合實踐活動課要調動生活的積累
——以“‘辨’臉”的教學設計為例

江蘇省蘇州市吳江區盛澤第二中學 薛俊杰

綜合實踐活動課的主題來源于生活，發生在學生身邊的事情最能引起學生探究的興趣和探究的欲望。綜合實踐活動課最顯著的特征就是實踐性，離開了實踐，綜合實踐活動課就無法開展，其意義和價值就無法得到體現。只有聯系學生的生活實際，調動學生的生活積累，讓學生親歷實踐活動的全過程，學生綜合運用知識的能力才能真正地提升，創新思維才能得到真正的培養。

一、活動背景——源于生活

人臉識別功能在我們的生活中已經得到普遍的應用，但它的原理到底是什么？它是否安全可靠？值得同學們進行一次研究。初二學生對“人臉識別”有初步的認識，學生在多次的綜合實踐活動開展過程中，已經初步具備了通過獨立思考、團隊合作、交流反思來完成活動的能力，能夠較為合理地運用文獻法、調查法、實驗法、觀察法等基本方法來幫助自己達到活動的預期目標和效果。對于此次“辨”臉的奧秘，學生具有強烈的好奇心和求知欲。在現階段的活動中，我們更注重學生深入思考和理性推理能力的培養，讓學生能夠自主設計實驗、尋找規律、推理實驗結論，這些對學生的發展、能力的提高極為重要。

二、活動目標——基于生活

人像識別無疑與我們生活息息相關，因而這一主題的設計必須基于學生的生活認知，讓學生在初步了解人臉識別原理，近距離接觸前沿科技的基礎上，培養學生好奇心和求知欲，初步養成從事探究活動的態度，形成熱愛探究的習慣。更重要的是要讓學生能在教師的引導下，聯系生活實際，動手操作，在發現問題、比較分析、解決問題的同時，能夠通過思考對問題提出自己的想法和建議。

活動重難點在于如何指導學生通過小組合作，完成實驗，在活動的過程中提升學生發現及提出問題能力、團隊合作能力、動手操作能力、溝通表達能力和觀察能力。引導學生通過觀察實驗現象，推理實驗結論，最終得出人臉識別的原理。

三、活動過程，再現生活

（一）聯系生活:創設情境，提出問題

教師首先通過新聞視頻引出熱點問題，讓學生在視頻中尋找活動主題，發掘活動意義。

師：最近老師在網上看到了一段小視頻，請同學們一起來看一下。

師：你從視頻中了解到什么信息？

生：人的臉，居然可以當作鑰匙，來開門。

師：除了門禁系統，你們還在哪里見過人臉識別功能呢？

生：手機鎖屏、支付寶、考勤機等。

師：人臉識別“開”鎖——通過一個條件限制，然后啟動程序。例如，考勤機——通過識別人臉，然后啟動程序記錄打卡時間。ATM取款——通過驗證身份，然后啟動程序，取款。

活動的主題來源于生活，通過情境的創設，讓學生置身于探究的氛圍之中，并進而了解到我們的生活中有許多值得我們進行實踐探究活動素材。

（二）模擬生活:引發猜想，設計實驗

初中同學的思維方式大多以經驗型的邏輯思維為主，同學們常常會根據自己的生活經驗，同時借助直觀生動的具體形象對相關概念和結論進行認知。為此，設計真實生活場景，讓學生在真實的情境中猜想和實驗，有助于從感性認識上升為理性認識。

師：刷臉到底刷的是什么呢？

生：眼睛、鼻子……

師：手機丟了，別人能打開嗎？（密碼類型：人臉識別）

在提出這個問題后，教師讓學生自己做活動，嘗試利用照片或者視頻的方式來解鎖手機。

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。

問題的設計，緊扣學生的生活經驗，學生通過理性的思考，對生活中習以為常的事物、現象產生疑問，培養學生提出問題的能力和質疑的精神。讓學生體會到對人臉識別應暫時報以謹慎的態度，同時引導出對“安全”問題的思考。

（三）再現生活:驗證猜想，得出結論

實驗是科學探究的一種有效途徑，也是同學們認識事物、發現問題的科學方法。剛才同學們猜想了那么多，那么，這些猜想都會影響我們的人臉識別嗎？為此，必須通過做實驗來驗證。（說明：本次實驗得到的現象和結論，僅適用于安卓手機自帶的人臉識別功能。）

實驗步驟：

小組討論箱內器材遮擋或改變的部位，并由記錄員一一填寫在實驗單上。

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。

加分規則：每一個器材探究完并得出結論，加1分。

實驗方法：多次實驗+控制變量。

學生得出初步的結論：……

通過兩副墨鏡的對比，讓學生深入思考結果不同的原因。引出小丑面具，得出結論：……

（四）深入生活：拓寬視野，完善結論

綜合實踐活動課的教學過程可以分為感性認識、理性認識以及實踐應用三個階段。在學生對已有的知識和經驗有了一定的理性認識的時候，教師要善于發現學生知識的盲區。學生的探究結果不可能盡善盡美，教師則需要通過問題引領，讓學生深入生活，進一步完善自己的結論。

師：研究了半天，同學們終于發現了安卓手機人臉識別技術的幾個關鍵識別點。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了，那真的是這樣嗎？

在這樣的問題下，教師帶領學生開展另一個討論。

討論1：視頻——相似度極高的人，是否可以打開你的手機。

了解官方人臉識別的原理：用最簡單的話說，計算機進行人臉識別大約分為以下幾步。人臉檢測：從視頻或者照片中實時檢測到人臉，這項技術幾年前就成熟了，廣泛用于相機人臉對焦中。人臉預處理：將獲取的人臉照片進行定位、校正、臉部分割，也就是所謂的標準化。特征提取：將人臉的鼻子、眼睛、嘴巴視為一個個特征點，并標明特征點所在的位置。計算相似度：對兩張人臉各個特征點進行距離、角度的度量，計算獲得兩張人臉的相似度。“相似度”是一個很有意思的詞，計算機只會告訴你兩張臉的相似程度，而不會告訴你這兩張臉是否是同一個人。

這一設計的意圖是，通過和官方的原理進行對比，讓學生明白他們的探究結論和官方的原理非常接近，可以讓學生獲得成就感。

討論2：驗證軟件中心下載的人臉識別軟件

社會上部分人臉識別軟件開發者，為了謀取個人利益，不顧百姓“安全”，任意開發“低級”軟件，應遭到譴責。教師要讓學生意識到，對最新的科技軟件保持謹慎的態度，學會質疑和甄別。將本課的教育從知識、能力層面提升到了思想道德層面。

四、活動評價——高于生活

綜合實踐活動課的目標和價值都生成于實踐活動的過程之中，離開了“過程”，綜合實踐活動就失去了其自身應有的意義。區別于一般的學科課程，綜合實踐活動課不刻意追求知識化、物質化的靜態結果，但對學生在自主獲取知識過程中生成的能力和方法，對自我、對自然、對社會的認知予以高度的重視。對結果的評價要以學生的發展為圭臬，既要兼顧有形的結果，又要突出無形的結果，要對學生在參與綜合實踐活動過程中表現出來的實踐能力、情感、態度、價值觀以及良好的個性品質做出積極評價。

在調查結束后，筆者又安排學生開展了兩個評價活動。一方面是讓學生個人談談收獲，引導學生從知識、方法和技能等方面談自己的體驗和感受。另一方面，開展小組評價，引導學生用公平、公正的眼光去尋找表現最佳的團隊。整個過程中，記分牌貫徹整節課堂，鼓勵學生積極參與。讓學生反思自己在活動中的收獲與疑問，進一步培養學生與他人合作勇于探究的科學精神，全面提升學生的綜合實踐活動素養。