在鳶尾花分類中感受技術(shù)“溫度”

　　教師要上好一節(jié)課，需要備課時對學生能力、狀態(tài)進行預(yù)測，并在課堂教學中快速抓住學生興趣點，借用信息技術(shù)，提升教學效果。在學習人工智能分類器的教學中，我利用信息技術(shù)做好課前、課中、課后三大環(huán)節(jié)準備，收獲了“意外”之喜。

　　“現(xiàn)在大屏幕上展示了兩種不同的鳶尾花，你仔細觀察，這兩種花一樣嗎?”在正式開課預(yù)習環(huán)節(jié)，我讓學生從區(qū)域網(wǎng)下載了“鳶尾花數(shù)據(jù)集”，數(shù)據(jù)集包含了近百張山鳶尾花和變色鳶尾花的圖片。經(jīng)過個人觀察、小組討論后，學生找到了兩種花的最大區(qū)別在于葉面的長度和寬度不同。

　　“兩種花的不同你們發(fā)現(xiàn)了，那葉面的特征數(shù)據(jù)如何可視化呢?”我提出問題后，有學生提出，可以將兩種花葉面長度、寬度的二維數(shù)據(jù)標記在平面直角坐標系中，再觀察坐標點的分布特點。于是，學生使用平臺建立了兩種鳶尾花分類平面直角坐標系，果真發(fā)現(xiàn)坐標點分布區(qū)別較大，學生初步明確理解了兩種花最大不同之處。

　　這樣的標記客觀真實，但明顯過程煩瑣，我繼續(xù)拋出問題：“有沒有更方便、更快捷的方式?”很快，一個小組學生給出這樣的方法：在現(xiàn)有坐標系中，想辦法構(gòu)建一條直線，也就是一個一次函數(shù)，將兩種花的坐標點分開。這個思路獲得了大家的認可，而這就是本節(jié)課的重點和目標，讓學生能夠?qū)W會找到這個分類直接的方法，也就是線性分類器的基本知識。

　　在課堂小組具體指導中，我發(fā)現(xiàn)各組學生使用了不同的數(shù)據(jù)點，出現(xiàn)了若干直線。我引導學生發(fā)現(xiàn)這個問題后，請各小組討論如何找到最優(yōu)直線。“我們要先明確找到這條直線的目的，這樣才能分析出滿足這條直線的條件。”總結(jié)時，一名學生說，“我們小組認為應(yīng)該運用解析幾何中點到直線距離的計算，找到一條直線距離兩部分坐標點的距離是最遠的，這樣分類才更加準確。”

　　這組學生給出答案后，課堂上不約而同響起了掌聲。這種分類的方式確實最合理，而且在二分類的算法中也經(jīng)常使用這種方法。本節(jié)課的重點和教學目標已完成。

　　在課堂上學習了人工智能分類器的基礎(chǔ)知識后，我引導學生思考在現(xiàn)實中是否可以用到這個技術(shù)，而學生的表現(xiàn)讓我喜出望外。一名學生結(jié)合自己學習的電路和編程知識，完成了“水華預(yù)警智能顯微鏡”的項目。

　　人工智能教育對于培養(yǎng)科技后備人才有著其獨到之處，而突出技術(shù)實踐和技術(shù)應(yīng)用的人工智能課程，教師要有備而來，引導學生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題，并提升創(chuàng)新解決問題能力，過程中讓學生充分感受技術(shù)對人類的意義、感受技術(shù)的“溫度”。

　　(作者單位系北京市第二中學)