4.3.1人工智能的应用教学设计-2025-2026学年人教/中图版高中信息技术必修一

该高中信息技术教学设计聚焦人工智能的应用，通过“无障碍沟通”情境演绎导入，展示AI“能听会说”等功能，引出应用；再以生成式AI优化“科学饮食”小程序（V1-V3进阶）、小组探究农业/交通等领域应用、预测未来趋势，构建从感知到应用到创新的学习支架。 特色在于真实情境激发信息意识，生成式AI实操培养数字化学习与创新，小组探究与未来预测强化信息社会责任；如“科学饮食”小程序优化、领域应用分析等实例。助学生提升数字化能力与创新思维，为教师提供实操与探究结合的教学模式。

教学设计 课程基本信息 学科 信息技术 年级 高一 学期 秋季 课题 4.3.1人工智能的应用 教学目标 1. 了解人工智能在各领域的应用，发展信息意识； 2. 应用生成式人工智能辅助学习，发展数字化学习与创新素养； 3. 分析人工智能未来的应用趋势，培养信息社会责任。 教学重难点 教学重点： 1. 感受人工智能在各领域行业的广泛应用； 2. 体验“人机会话”的交互式学习的过程； 教学难点： 1. 利用人工智能辅助学习的思维； 2. 分析人工智能应用趋势的能力； 教学过程 时间 教学环节 主要师生活动 3分钟 情境演绎-课堂导入 无障碍沟通：“AI”来“碍”走 师：演绎教师经历的真实情境：通过教师利用人工智能与听力障碍者的无障碍沟通。展示人工智能在日常生活中的实际应用。并呈现30秒的生成式人工智能生成的视频。 生：观摩展示，思考人工智能如何帮助人们进行无障碍交流，识别人工智能“会说、会听、会看、会动、会思考、会学习、会创作”等功能。 师+生：总结人工智能“能听会说”的语音、图像、文字识别功能，引出利用人工智能在更广范围的应用。 意图：通过真实情境引发学生思考，激发学生兴趣。 10分钟 活动一： 人机协同-优化程序 体验生成式人工智能在学习领域的应用。 师：提供生成式人工智能平台，引导学生通过人机协同，逐步完成“科学饮食”进阶式版本（V1、V2、V3）（如图1）。 图1 参考界面 生：体验人机协同学习，尝试利用“提示词”“图片识别”等途径与生成式人工智能“对话”，逐步完成优化《科学饮食》小程序主要功能。 师+生：学生分享“人机会话”的经验与结果。 意图：引导学生探索生成式人工智能在个性化学习中的应用，培养学生数字化学习与创新素养。 V1 实现用户输入身高、体重、性别后，输出用户的基础代谢率（BMR）。 V2 在V1基础上，提供几种食物及其热量，实现输出用户实际摄入的热量。 ≥V3 在V2基础上，比较两类热量，并给出相应建议。鼓励同学根据自己理解优化。 思考部分：同学们需要具备什么能力，才能更好地进行人机协同学习？ 1.需要具备应用人工智能的基本能力 2.需要具备提示词输入的会话能力 3.需要具备理性思考的能力 14分钟 活动二： 小组讨论-探索应用 师：教师以利用人工智能解决各领域典型问题的探讨为主线，引导学生深入探索人工智能在该领域的广泛应用。 1.农业：病虫害是农业生产中的一大难题，传统的农药使用不仅昂贵，而且可能对环境产生负面影响。如何利用人工智能更精准、环保与安全地防治病虫害？除此之外，人工智能在农业中还有哪些应用？ 2.交通：城市交通拥堵问题影响着数百万人的生活和工作。如何利用人工智能调节交通流量，缓解交通拥堵。除此之外，人工智能在交通行业中还有哪些应用？ 3.卫生：近年来，大规模的突发疾病逐年上升，并蔓延迅速，公共卫生领域面临巨大挑战。如何利用人工智能预防公共疾病的突发与扩散？除此之外，人工智能在卫生行业中还有哪些应用？ 4.安防：随着城市化的发展，社会治安成为越来越重要的问题。利用人工智能如何预防犯罪活动？除此之外，人工智能在安防领域中还有哪些应用？ 生：小组商议，选择至少一个领域，查阅资料后形成建议，完善思维导图（解决思路与当前应用部分），并进行分享。 图2 学生思维导图 师+生：专家小组汇报研究结论。 意图：引导学生利用专家思维模式，化学生对“人工智能应用”被动了解为对“用人工智能解决实际问题”的主动探索，培养学生在真实场景中应用人工智能解决实际问题的能力，发展团队协作能力、信息意识与解决问题的能力。 思考部分：人工智能应用情况 1. 人工智能已广泛应用于各领域。 2. 人工智能可以更加精准地解决问题。 3. 人工智能具有良好的应用前景。 8分钟 活动三： 头脑风暴-大胆预测 人工智能在各领域的未来发展趋势 师：根据前面的学习，大胆想象未来的10年，人工智能将如何进一步应用于各领域，讨论后，选择2—3个最具创新性和可行性的应用设想，完善上述思维导图“未来趋势”部分，准备分享。 生：根据前面选择领域，持续深入地探索人工智能在该领域的发展趋势，完善上述思维导图“未来趋势”部分。 师+生：鼓励部分学生分享观点。 意图：在充分了解现状基础上，激发学生对技术与行业融合发展的深入探索，并大胆预测，也为学生职业生涯规划做铺垫。培养学生的创新思维与信息社会责任。 5分钟 评价反思 总结提升 师：组织评价，并引导学生反思本节课的学习收获，思考人工智能技术的未来发展及其对社会的长远影响；教师总结课堂内容，反馈学生表现，鼓励学生关注人工智能技术的发展与应用。 生：思学习过程，结合教师反馈，自我评价，反思如何在未来的学习与生活中更好地利用人工智能技术。 活动 整体评价 存在问题 改进措施 活动一： 科学饮食 ☆☆☆☆☆ 活动二： 应用现状 ☆☆☆☆☆ 活动三 未来趋势 ☆☆☆☆☆ 团队协作 ☆☆☆☆☆ 图形呈现总结： 意图：通过总结提升学生的学习成效，鼓励学生在未来的学习与生活中继续探索人工智能技术的潜力。 课后探究 请同学们结合自身实际情况，设计“智能学伴”，用思维导图描述主要功能，并尝试人机合作代码编程实现功能，调试运行。 课程思政 师：同学们，通过今天的学习，我们体会到人工智能未来应用的巨大潜力。作为祖国未来的建设者和接班人，你们不仅要掌握人工智能的核心技术，还要具备迎难而上的勇气和攻坚克难的毅力，瞄准科技前沿，努力突破“卡脖子”技术，为强国建设贡献力量。希望大家立志创新，以责任与担当，用智慧与勇气为国家的科技自主开辟新路径，为实现中华民族的伟大复兴注入强劲力量。 意图：提升学生的责任感与使命，提升学生学习的动力。 学科网（北京）股份有限公司 $