第6课《生物特征分析》 教案 粤教版信息技术九年级.doc

信息技术第六课生物特征分析

课题

生物特征分析

单元

第一单元

学科

信息技术

年级

九年级

教材

分析

该教材旨在培养学生的信息技术素养，包括信息获取、信息处理和信息应用等方面的知识和能力。内容涵盖了数据的介绍以及大数据相关算法的介绍等方面，教材注重实践操作，通过案例和实践项目来锻炼学生的实际操作能力。这有助于学生将所学的知识应用到实际情境中，并提升他们的问题解决能力，粤教版《信息技术》九年级教材内容全面，并结合实践操作和案例分析，旨在培养学生的信息技术素养和实际应用能力，为他们建立坚实的信息技术基础打下良好的基础。

教学

目标

1、信息意识：了解生物特征分析的基本概念和应用，认识其在安全领域、医疗保健以及技术创新方面的作用。

2、计算思维：能够运用计算思维分析生物特征数据，包括数据采集、处理和模式识别，培养对生物信息学和数据科学的兴趣。

3、数字化学习与创新：培养使用数字工具进行生物数据分析的能力，例如利用传感器、数据库和统计软件等进行生物特征数据处理。

4、信息社会责任：关注生物特征分析带来的社会影响，并培养对信息伦理和隐私保护的责任意识。

重点

一、生物特征识别技术

二、生物特征识别技术的应用

难点

1、生物特征识别技术

教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课

随着自动化设备、智能门禁和公共安全监控系统等的普及，人们对个体身份识别的需求越来越高。由于以指纹、人脸、指静脉和声纹等为代表的生物特征具有唯一性、稳定性和可采集性等优点，生物特征识别技术已成为重要的身份识别手段，具有广阔的应用前景，产生了巨大的社会效益和经济效益。目前，生物特征识别作为重要的智能化身份认证技术，在金融、公共安全、教育、交通等领域得到广泛的应用。

通过老师讲解视频的观看以及学生之间的相互讨论生活中的生物特征识别的应用场景

帮助学生理解图像识别的概念，打开课堂。

讲授新课

03生物特征识别技术

生物特征识别技术是指通过个体生理特征或行为特征对个体身份进行识别认证的技术。从应用流程看，生物特征识别通常分为注册和识别两个阶段。注册阶段通过传感器采集人体的生物特征信息，如利用图像传感器采集指纹和人脸等光学信息，利用麦克风采集声音等声学信息，然后利用数据预处理和特征提取技术对采集的数据进行处理，得到相应的特征数据并存储。识别过程采用与注册过程一致的信息采集方式，对被识别个体进行信息采集、数据预处理和特征提取，然后将提取的特征与存储的特征进行比对分析，完成识别。

自主探究

如图4-1所示，登录网络图像识别体验平台，上传图片，观察计算机的识别结果(如图片中可能包含的物体)，感受计算机图像识别的智能化与局限性。

04生物特征识别技术的应用

1.指纹识别

指纹识别(图6-1)通常包括数据采集、数据处理和分析判别三个过程。数据采集通过光、电、力、热等物理传感器获取指纹图像;数据处理包括预处理、畸变校正和特征提取三个过程;分析判别是对提取的特征进行分析判别的过程

2.人脸识别

人脸识别是典型的计算机视觉应用，从应用过程来看，可以将人脸识别技术划分为图像采集、人脸检测定位、面部特征提取和模型比对等过程，如图6-2所示。人脸识别技术的应用主要受到光照、拍摄角度、图像遮挡、年龄等多个因素的影响，在约束条件下人脸识别技术相对成熟，在自由条件下人脸识别技术还在不断改进人脸识别作为前沿生物识别技术和图像处理技术，在当今社会的公共安全防范、逃犯追捕、网络安全、金融安全等诸多领域发挥着不可替代的作用。人脸识别技术被广泛应用于机场、港口、码头、海关、银行、大型企事业单位、大型活动、高端会所、重要街道等场所的安全防范领域，将为当前国内外复杂形势下的安全保卫、安全防范带来革命性的变革

学习任务

如图6-3所示，利用搜索引擎，在互联网上寻找脸部特征与照片相似的人像，上传人脸照片，观察并记录搜索结果，计算人脸识别的准确率，体验人脸识别技术的作用。

3.指静脉识别

指静脉识别是利用人体静脉血管中的血红蛋白能较好地吸收特定波长范围内的近红外线这一特性，采用近红外光对指静脉进行成像与识别的技术(图6-4)。由于指静脉血管分布随机性很强，其网络特征具有很好的唯一性，且属于人体内部特征，不受外界影响，有助于提高识别准确率

4.声纹识别

声纹识别是指根据语音的声纹特征识别说话人身份的技术。声纹识别技术通常可以分为前端处理和建模分析两个阶段。声纹识别的过程是对一段来自某人的语音进行特征提取后与多复合声纹模型库中的声纹模型进行匹配，常用的识别方法可以分为模板匹配法、概率模型法等

5.虹膜识别

人的眼球结构由角膜、巩膜、瞳孔、虹膜、晶状体、视网膜等部分组成。虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆环状部分。包含很多相互交错的斑点、细丝、冠状、条纹和隐