线上备课 | 循环神经网络(RNN)与生物特征识别 直播回顾

发布者:张婧婧发布时间:2026-05-08浏览次数:10

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前言

近期,由中国教育学会中小学信息技术教育专业委员会主办的全国中小学人工智能通识集体备课暨普适性教材共创活动第十四期与第十五期相继圆满落幕。两期活动分别聚焦“循环神经网络(RNN)”与“生物特征识别”两大核心主题,吸引全国近2000名信息科技教师及教育专家云端参与,展开深度研讨,为人工智能通识教育的普适化、体系化落地提供了高质量范例。





第十四期:

循环神经网络(RNN)专题


本期活动由徐州高级中学兰颖主持,主备团队包括常州市局前街小学杨云澄、泰兴市洋思中学李坚、徐州市第一中学马晓晨。特邀南京市雨花台区信息科技教研员管海蓉进行前期指导与现场点评。



原理梳理:

兰颖老师(高中,徐州高级中学)从课标解读、教材梳理、学段目标三个维度进行系统汇报。兰老师构建了小学感知体验—初中理解应用—高中原理实践的螺旋式进阶体系,在智能意识、人机协同、智能应用与创新、智能社会责任等维度层层递进,为RNN通识教学提供了清晰的目标框架。


小学学段:

杨云澄(常州市局前街小学),以《我要的是葫芦》课文为情境载体,通过“故事接力”游戏展开教学。学生先进行无记录接力发现故事跑偏,再引入学习单辅助接力,发现记住前文的关键作用,教师顺势揭示RNN“每听到一句话就记下关键信息,和之前记得放在一起,再传给下一步”的核心原理。


初中学段:

李坚(泰兴市洋思中学),以智能手机输入法猜词、智能音箱记住上一句话等生活现象导入,引出序列数据概念。课程核心采用接力赛跑类比,将RNN的隐藏状态比作接力棒,生动诠释了“接受记忆、传递记忆”的工作机制,并引导学生辩证思考RNN的双面性。


高中学段:

马晓晨(徐州市第一中学),设计“用RNN解锁情感分析”项目式课程。马老师将RNN类比为动态记事本,通过公式揭示隐藏状态循环叠加机制。实践环节设计三层递进活动:运行Simple RNN模型、优化参数发现梯度消失问题、对比LSTM理解门控机制优势,融入伦理思考。


专家点评:

管海蓉老师指出RNN作为深度学习核心算法,在通识教育中难度较高,各学段案例都在努力探索让学生听得懂、学得进的教学路径。管老师赞赏团队从为什么讲起的设计思路,建议建立根据不同任务的数据特征选择不同算法模型的核心逻辑,帮助学生在新情境中正确选择模型。

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第十五期:

生物特征识别专题


本期活动由宿迁市泗洪县第一实验学校顾挺主持,主备团队包括南京市北京东路小学分校红太阳小学陈晨、新疆克州实验中学尤倩、南京宇通实验学校董士林、江苏省海安高级中学张志尧、宿迁市马陵中学胡萩琳。特邀华中师大苏州实验高级中学隋小波进行前期指导与现场点评。



原理梳理:

顾挺老师(宿迁市泗洪县第一实验学校),从什么是生物特征识别切入,明确了生理特征与行为特征两大类型,深入解析指纹、人脸、虹膜等主流技术原理。顾老师特别强调了所有技术共同的四步通用流程——采集、预处理、特征提取、对比决策,为各学段案例设计奠定了理论基础。


小学学段:

陈晨(南京市北京东路小学分校红太阳小学),以“校园刷脸进校”真实情境导入,开展猜猜他是谁趣味游戏。学生依托百度AI能力展厅完成人脸检测,借助腾讯云平台进行考眼力vs机器验证的对比实验,课程最后设置了阅览室是否安装人脸识别辩论赛,强化信息安全意识。


初中学段:

尤倩(新疆克州实验中学),从人是怎么认脸的生活经验出发,类比机器识别四步流程。学生利用飞象老师或DeepSeek大模型搭建人脸识别系统,并通过侧脸、戴口罩、光线变化等干扰因素探究实验,深化对特征提取与匹配的理解。


高中学段:

董士林(南京宇通实验学校),以“智慧校园智能门禁系统”为项目主题,设计了三个递进活动:人脸识别初体验绘制流程图、原理探究体验开源库与云端API、方案设计与评估开展辩论并起草伦理公约,让学生经历完整的项目式学习过程。


高中学段:

张志尧(江苏省海安高级中学),设计两课时课程。第一课时深入讲解LBP特征提取算法与欧氏距离/余弦相似度原理;第二课时项目实践,学生利用掌控板、摄像头、舵机等开源硬件搭建简易人脸识别门禁系统,完成从硬件搭建到程序调试的完整工程流程。


高中学段:

胡萩琳(宿迁市马陵中学),以“霸王项羽智慧博物馆智能安防系统”为情境,围绕博物馆入口、大厅、文物修复室、展厅、保险柜、密室六大场景,探究人脸、声纹、指纹、步态、虹膜、掌静脉等不同技术,并通过红蓝队攻防演示强化技术向善、伦理为盾的价值观念。


专家点评:

隋小波老师高度评价团队将技术与人文伦理相结合,抓住了生物特征识别教学的核心价值——理解生物特征的不可撤销性和数据隐私保护的重要性。她充分肯定各学段设计的层次衔接,并推荐了英利AI训练平台以及清华团队开发的深度交互工具等实用资源,建议教师善用AI辅助工具降低技术门槛,在备课中多尝试多迭代,将通识教育真正落到实处。


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两期活动分别聚焦序列记忆与生物特征两大前沿应用领域,既有算法深度的突破,又有伦理温度的贯穿。系列集体备课活动正持续推动人工智能通识教育从技术介绍走向素养建构,从单点突破走向体系落地。