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在鸢尾花分类中感受技术“温度”

来源：花匠小妙招时间：2024-08-24 03:07

教师要上好一节课，需要备课时对学生能力、状态进行预测，并在课堂教学中快速抓住学生兴趣点，借用信息技术，提升教学效果。在学习人工智能分类器的教学中，我利用信息技术做好课前、课中、课后三大环节准备，收获了“意外”之喜。

“现在大屏幕上展示了两种不同的鸢尾花，你仔细观察，这两种花一样吗？”在正式开课预习环节，我让学生从区域网下载了“鸢尾花数据集”，数据集包含了近百张山鸢尾花和变色鸢尾花的图片。经过个人观察、小组讨论后，学生找到了两种花的最大区别在于叶面的长度和宽度不同。

“两种花的不同你们发现了，那叶面的特征数据如何可视化呢？”我提出问题后，有学生提出，可以将两种花叶面长度、宽度的二维数据标记在平面直角坐标系中，再观察坐标点的分布特点。于是，学生使用平台建立了两种鸢尾花分类平面直角坐标系，果真发现坐标点分布区别较大，学生初步明确理解了两种花最大不同之处。

这样的标记客观真实，但明显过程烦琐，我继续抛出问题：“有没有更方便、更快捷的方式？”很快，一个小组学生给出这样的方法：在现有坐标系中，想办法构建一条直线，也就是一个一次函数，将两种花的坐标点分开。这个思路获得了大家的认可，而这就是本节课的重点和目标，让学生能够学会找到这个分类直接的方法，也就是线性分类器的基本知识。

在课堂小组具体指导中，我发现各组学生使用了不同的数据点，出现了若干直线。我引导学生发现这个问题后，请各小组讨论如何找到最优直线。“我们要先明确找到这条直线的目的，这样才能分析出满足这条直线的条件。”总结时，一名学生说，“我们小组认为应该运用解析几何中点到直线距离的计算，找到一条直线距离两部分坐标点的距离是最远的，这样分类才更加准确。”

这组学生给出答案后，课堂上不约而同响起了掌声。这种分类的方式确实最合理，而且在二分类的算法中也经常使用这种方法。本节课的重点和教学目标已完成。

在课堂上学习了人工智能分类器的基础知识后，我引导学生思考在现实中是否可以用到这个技术，而学生的表现让我喜出望外。一名学生结合自己学习的电路和编程知识，完成了“水华预警智能显微镜”的项目。

人工智能教育对于培养科技后备人才有着其独到之处，而突出技术实践和技术应用的人工智能课程，教师要有备而来，引导学生发现问题、分析问题，并提升创新解决问题能力，过程中让学生充分感受技术对人类的意义、感受技术的“温度”。

（作者单位系北京市第二中学）

《中国教育报》2022年02月23日第4版

作者：高凯