中小学教育资源及组卷应用平台 《松柏之辨—探索神经元加权计算的奥秘》 授课逐字稿 项目入项———情境导入 师：同学们，今天老师走进美丽的四中，看到各种草木郁郁葱葱， 老师在校园里拍下了两棵树，谁能说一说，它们是什么树？ 生：松树和柏树 师：思考一下，当你看到树的时候，我们的大脑是如何一步一步判断出这是松树，这是柏树（手指着树） 生：第一眼，从树形上看像宝塔，认为都是松树。再仔细观察一下， 叶片不同，一种是尖尖的，一种是扁扁的，像鳞片，尖叶子尖尖的是松树，叶子扁扁的是柏树 师：PPT，你的眼睛捕捉到树叶、树冠的特征，然后传输给大脑，大脑神经元综合处理，最终判断是松树还是柏树。 师：人能辨别松柏，机器能像人类这样识别松树和柏树吗？今天这节课，我们就一起通过松柏之辨，探索神经元的奥秘。 （贴标题） 二、项目任务一：神经元是如何计算的 师：首先通过一段视频了解一下神经元，思考：神经元做了哪三件事？ 生：观看视频 师：（板贴上贴生物神经元，下贴人工神经元，中间留三个空）人工神经元是模拟了生物神经元的数学模型，相互对应，做的三件事分别是？ 生：（黑板贴）输入———计算———输出 师：PPT 我们可以概括为这6个字：输入、计算、输出。 师：继续以松柏之辨为例，我们看神经元是如何一步步计算出结果的。 师：识别一棵树是松树还是柏树，可以从树冠和叶片两个特征观察 机器要识别这些特征，必须用数字来表示。 特征值：可以用0~1之间数来表示，如果特别像就用“1”表示，不像就用“0”表示，如果这片叶子更多的像针叶，那特征值取0~1之间的小数表示。 师：哪位同学来分析松树和柏树的这两个特征，赋相应的数值 生：松树———树冠像塔形 x1=1 柏树也像塔形 X1=1 松树———叶片形状，是针叶 x2=1 柏树不像，不是x2=0 师：PPT 思考（1）在识别松树和柏树时，你认为叶片的形状和树冠的形状，哪一个更重要？为什么？ （2）如果让你给这树冠和叶片两个特征的重要性分别打分为0.7和0.3，你会如何分配呢？ 生：回答 师：区分松树的关键特征要看叶片，这种区分“重要性”的指标，我们用权重来表示。树冠的特征不是很重要，权重设置一个小数。 选择了针状叶特征更重要，那么权重就要大些，设置一个大数。 w1=0.3 w2=0.7 师：其实，我们生活中处处有权重。期末考试刚刚结束，要评选三好学生，一般从学习成绩、纪律表现、卫生习惯三个方面打分评选， 讨论，思考以下问题： （1）你们觉得谁该当选 （2）你们认为哪个“评选维度”是三好学生的关键，哪个评选维度的权重大？ （3）怎么计算他们的总得分？ 生1：回答 问题1 生2：回答 问题2 生3：回答 问题3 师：汇总一下刚才同学们的权重方案，两种，一种强调成绩，成绩重要，权重大，一种强调纪律和卫生，纪律和卫生重要，权重大。观察两个表格，我们给每个评选维度设置了相应的权重，并计算了加权和， 评选结果一样吗？你能说一说权重在评过程中起的作用吗？ 生1：权重越大，该项目对最终结果的影响越大。 生2：当权重分配发生变化时，即便所有原始分数不变，最终排名也可能发生逆转。 生3:权重就像放大镜，放大了对应分数的影响力 师：有了松树和柏树特征值和权重，就可以计算加权和。请同学们在任务单计算。 师：现在问题来了，一个加权和总分是1，一个加权和总分是0.3，那机器的人工神经元是如果判断出这是松树，那是柏树呢？ 生：不知道，（预设答案） 师：考试的分数,你是如何知道自己是及格还是不及格。 生：60 师：达到60分，就是及格，反之，就是不及格。60分就是判断及格还是不及格的分数线临界值，我们称为“阈值”。 师：同学们，发散一下思维，生活中还有哪些阈值的设置？ 生1：水烧到100度，断电。 生2：楼道中的声控灯，声 ... ...
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