Учебный распознаватель объявил синюю карточку квадратом, хотя на ней круг. Значит ли это, что компьютер «видит» так же, как человек? Рассмотрите шесть карточек, найдите конфликт между формой и цветом. Сформулируйте версию причины до проверки таблицы.
Учителю: подготовка и план на 45 минут
Подготовьте экран или распечатайте ученические страницы PDF, тетради и ручки. Все таблицы и карточки даны в уроке. Для основной работы регистрация учеников не требуется. Подготовьте экран с сайтом Teachable Machine для чтения документации; для основной проверки достаточно карточек из PDF. До занятия прочитайте закрытые ключи. Если ученик затрудняется, предложите сначала заполнить одну строку и объяснить основание. Ускоренная группа создаёт новый случай, а не получает дополнительный обязательный объём. Все цифры, ситуации и условные ответы в упражнениях являются учебными, если отдельно не указано иное.
| Время | Работа | Результат |
|---|---|---|
| 0-5 | Проблемная ситуация | Первый ответ и вопрос к проверке |
| 5-14 | Объяснение и разобранный пример | Термины и обоснование |
| 14-25 | Практика 1 | Таблица, схема или первая версия |
| 25-33 | Практика 2 | Перенос, проверка или редактура |
| 33-40 | Обсуждение | Аргумент, контраргумент, условие |
| 40-45 | Индивидуальная проверка | Письменное решение по критериям |
Минуты включают чтение, запись, сверку и переходы. В практике 1: 2 минуты на данные, 6 на решение, 3 на сравнение; в практике 2: 2 на новые условия, 4 на работу, 2 на сверку. В эссе и групповом испытании действует специальный порядок внутри соответствующего блока. В объяснении: 4 минуты на понятия, 3 на пример, 2 на уточнения. Сначала самостоятельная попытка, затем раскрытие ответа.
01. Проблемная ситуация
Учебный распознаватель объявил синюю карточку квадратом, хотя на ней круг. Значит ли это, что компьютер «видит» так же, как человек? Рассмотрите шесть карточек, найдите конфликт между формой и цветом. Сформулируйте версию причины до проверки таблицы.
1 минута — прочитайте или рассмотрите материал; 2 минуты — запишите ответ и вопрос к данным; 2 минуты — сравните основания с соседом. Предположения пока не объявляйте доказанными.
02. Объяснение и разобранный пример
Изображение для компьютера — данные, например значения пикселей. Компьютерное зрение решает разные задачи: определить класс объекта, найти его положение, прочитать текст, проследить движение в видео. Назвать объект и найти его границы — разные результаты.
Модель учат на примерах и проверяют на новых. Если все учебные квадраты были на синем фоне, а круги — на жёлтом, система может использовать цвет фона вместо формы. Изменение освещения, поворота, масштаба или закрытая часть объекта затрудняют распознавание. У человека тоже бывают ошибки зрения, но это не значит, что механизмы одинаковы.
Полезность зависит от условий: проверка деталей, сортировка снимков, чтение печатного текста. Нужно знать, что считается верным ответом и как поступать с ошибкой. Мы испытываем две бумажные модели по явным правилам; это не измерение точности настоящего сервиса компьютерного зрения.
Модель А: «синий фон — квадрат, жёлтый — круг». Модель Б: «если контур полностью виден, четыре равные стороны и прямые углы — квадрат; замкнутый круглый контур — круг; иначе — нужна проверка». На синем круге А ошибётся, Б выберет круг. Отказ Б при закрытом контуре полезен, но уменьшает число автоматически решённых случаев.
Проверьте пример: что было известно до решения, какое действие выполнено и какой вывод подтверждён? Назовите одно ограничение.
03. Практика 1: испытайте два правила на карточках
Карточки 1–4 показывают условные обучающие изображения; карточки 5–6 — новые. На всех контурах форма видна полностью. Оба правила берите из разобранного примера, не изменяйте их после просмотра.
| Карточка | Фон | Форма | Ответ А | Ответ Б |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Синий | Квадрат | … | … |
| 2 | Синий | Квадрат | … | … |
| 3 | Жёлтый | Круг | … | … |
| 4 | Жёлтый | Круг | … | … |
| 5 | Жёлтый | Квадрат | … | … |
| 6 | Синий | Круг | … | … |
Сначала заполните ответы для 1–4, затем для 5–6. Сосчитайте совпадения отдельно на знакомом и новом наборе. Объясните ложную связь. Предложите, каких изображений не хватает в обучении, и нарисуйте две новые карточки. Результат: таблица, четыре числа совпадений и новые примеры.
Разобранный ответ и типичные ошибки
На 1–4 оба правила дают 4 из 4. На 5–6 А даёт круг и квадрат — 0 из 2; Б — квадрат и круг — 2 из 2. А использует фон, не форму. Нужны квадрат на жёлтом и круг на синем, а дальше разные размеры/повороты/освещение. 2 из 2 у Б не доказывает универсальность: модель упрощена и не проверена на закрытых, размытых и иных формах.
04. Практика 2: выберите применение и способ проверки
Пары открывают документацию Teachable Machine: учитель показывает вводные примеры классификации изображений, звука и поз. Для веб-поиска дана ссылка https://teachablemachine.withgoogle.com/ . Ученики находят, какой тип подходит сортировке изображений. Для урока достаточно просмотра без создания личных аккаунтов. Если страница недоступна, используйте резервную карточку ниже, а проверку страницы проведите в первые 3 минуты практики урока 13 вместо чтения карточки датчиков.
| Учебная задача | Данные | Нужный результат | Проверка |
|---|---|---|---|
| Сортировать фото растения/камня | Фото с разными фонами | Название класса | … |
| Найти царапину на детали | Фото деталей | Место возможного дефекта | … |
| Прочитать табличку | Снимок текста | Распознанные слова | … |
Резерв: сайт описывает классификацию изображений — выбор категории; распознавание аудио и поз — другие типы моделей. Это описание документации, не результат собственного обучения. За 2 минуты изучите страницу/карточку, за 4 минуты заполните таблицу и укажите, чего не умеет простой выбор класса, за 2 минуты предложите проверочный набор и правило передачи сомнений человеку.
Разобранный ответ и типичные ошибки
Для растения/камня подходит классификация изображения; проверка на новых фото обоих классов, разных фонах, по известным объектам. Для царапины нужен ещё результат о положении: один класс «дефект» не указывает место. Для таблички нужен текст, не только класс картинки; сравнение с надписью, включая плохой свет и мелкие буквы. Не следует обещать, что любой классификатор сразу решает все три задачи. При недоступном сайте проведена работа с карточкой, а не самостоятельный веб-поиск.
05. Обсуждение: аргументы и условия решения
Тезис: «Если на учебных изображениях всё верно, модель можно поставить на школьной выставке». Приведите аргумент о первой проверке и контраргумент о фоне. Согласуйте условия применения.
1 минута — выберите тезис; 2 — в паре сформулируйте аргумент из данных; 2 — обменяйтесь контраргументами; 2 — уточните общее правило и запишите условие. Сильный ответ связывает решение с материалом, а не только с личным впечатлением.
Разбор обсуждения
Учебные совпадения показывают работу на этих карточках, но новые фоны выявили ошибку. Нужны разнообразные новые данные, проверка требований и действие при сомнении. Ответ Б тоже требует испытаний на других случаях.
06. Индивидуальное задание
Все учебные снимки собак сделаны на траве, кошек — дома. Модель назвала кошку на траве собакой. Назовите возможную ложную связь, две недостающие группы снимков, правильный порядок проверки и ограничение вывода.
1 минута — чтение, 3 — письменное решение, 1 — сверка. Ответ сдайте до раскрытия ключа. При 0-1 балле вернитесь к разобранному примеру; при 2-3 исправьте слабый пункт; при 4 объясните ограничение соседу.
Для учителя: ключ и критерии
Возможная связь — фон; это версия, а не доказанный внутренний механизм. Нужны кошки на траве и собаки дома. Сначала разнообразить обучение, затем проверять на отдельных новых снимках. Один случай не устанавливает точность на всех животных. 4 балла по одному за каждый пункт.
07. Связь с исходной программой
Пункт программы → действие ученика → проверяемый результат
| Пункт программы | Действие ученика | Результат |
|---|---|---|
| Компьютерное зрение; сложности; сравнивать особенности зрения человека и компьютера | Испытывает правила на самих изображениях | Выявлена роль фона и ограничение вывода |
| Перечислять операции с изображением и видео; сферы применения | Различает класс, положение и чтение текста | Три задачи с разными результатами |
| Поисковая активность и работа с Интернетом; результат в виде таблицы | Просматривает первичную документацию и составляет таблицу | Есть найденный тип модели; резерв не засчитывается за веб-поиск |
Формулировки пунктов взяты из программы 5 класса. Название урока, сценарий и задания — авторская развёртка модуля, а не дословные названия тематического плана. На этом занятии достигаются только указанные результаты; полный модуль раскрывается в соседних уроках.
Источники и права на материалы
Исходная программа 5 класса; Первичный источник или документация по теме.
Задания, таблицы и условные реплики — методическая разработка портала. Схемы созданы для этих заданий; рисунок мозга — укрупнённая учебная модель. Внешние фотографии и фрагменты фильмов не копировались. Реплики реального сервиса записываются во время занятия; заранее заготовленный резерв обозначен отдельно.