4.1 认识人工智能教学设计-2025-2026学年人教/中图版高中信息技术必修一

教学设计 课程基本信息 学科 信息技术 年级 高一 册数 上册 题目 人民教育出版社 中国地图出版社《普通高中教科书·信息技术（2019年版）》必修1 第4章 4.1认识人工智能 执教教师 周雪 单位 天津市武清区黄花店中学 1、 教学内容分析 无所不在的人工智能，正成为推动人类进入智能时代的决定性力量，引领着新一轮的产业变革。本节主要帮助学生了解人工智能的产生与发展，体会人工智能对当前社会发展的影响，了解典型的人工智能技术及其应用案例，感受人工智能的魅力。本节是本章学习的开篇，教学中要突出学生的应用体验，激发学习兴趣和探索欲望，为后续学习和项目任务的完成做好准备。 二、学情分析 本节内容的教学对象是高一年级学生，他们已经具备了一定的逻辑思维、分析问题和表达思想等能力，初步形成了主动思考和探究的学习习惯。大多数同学对获取新技术、新知识有着非常浓厚的兴趣，但是对人工智能的产生与发展、相关技术缺乏系统的了解和整体的认识，有的同学可能认为人工智能离日常生活与学习很遥远，但实际上人工智能的应用已经渗透到生活的各个方面。 3、 教学目标 ● 理解人工智能的基本概念和特点，在日常生活与学习中能自觉利用人工智能的相关工具。（信息意识） ● 了解人工智能的产生与发展，并能适当运用在学习和生活中。（数字化学习与创新） ● 了解我国在人工智能领域的重要成就与进展，在智能系统的体验中感受人工智能的魅力、人工智能的巨大价值以及对社会发展的影响，努力学习新知识和新技术，提高自己的信息意识，培养创新的能力。（信息社会责任） 4、 教学重难点 【教学重点】 感受身边的人工智能，理解人工智能的概念与发展，清楚其内在联系；体验常见的几种人工智能技术。体会人工智能带给人类的便捷服务，感受人工智能的魅力。 【教学难点】 了解人工智能是怎样应用的，理解典型案例中人工智能技术实现的原理；正确认识人工智能的巨大价值和对社会发展的影响，学会辩证的思考问题。 5、 教学思路 本节课首先通过一个智能场景引出人工智能这一概念，接着从“体验探索”活动入手，通过人机博弈发展历程中的“三盘棋”引发学生对人工智能科学的学习兴趣。后面重点介绍“人工智能的产生与发展”和“感受人工智能的魅力”两部分内容。在介绍“人工智能的产生与发展”这一部分时，首先由思考活动“图灵测试与人工智能”展开对机器如何获得智能的讨论，从而引出人工智能及其发展的系统学习。而在介绍人工智能的发展时，主要分析了我国在人工智能领域的重要进展，包括阅读拓展中的“吴文俊与‘吴氏方法’”，以此激发学生的民族自豪感、社会责任感和使命感，提高努力学习新知识和新技术的热情。接着通过一个猜谜小游戏引出人机交互，进而介绍人机交互、图像识别与生物特征识别、自然语言处理和机器学习等人工智能技术的核心原理和应用价值。通过演示视频和实践活动，带领学生体验人工智能技术在语音识别、图像识别和机器翻译等方面的应用，在感受人工智能技术魅力的同时，理性反思技术实现的方法以及适用的领域和改进的方向。 六、教学过程 教学环节 教学内容 学生活动 设计意图 情境导入 1、 多媒体呈现教师适用即梦AI创作的《未来小明的人工智能生活》的小视频，并简单介绍创作视频的方法。 2、教师播放视频：人机博弈著名的“三盘棋”。 学生通过视频和教师的介绍感受人工智能在我们生活中的应用。 观看视频并思考：从智能水平、不同类型棋的难度等方面分析三次人机博弈的区别。 通过这段视频引出“人工智能”这一概念，让学生对人工智能有一个初步的理解。 通过人机比赛视频，吸引学生的注意，激发学习兴趣，由此引入本节课学习内容，并进行探索思考。 新知学习 1、 人工智能的概念 结合视频与教材，教师讲解“三盘对弈”对应着人工智能发展的三次高潮，引出人工智能的概念。 2、 人工智能的产生与发展 （1） 教师播放视频“图灵测试”，并通过人工智能的帮助让图灵和同学们进行交流，引出人工智能的发展历程。 （2） 教师布置探究任务，给学生发送《人工智能发展史》的文档，引导学生小组合作探究人工智能的发展历程。 （3）教师结合学生的回答，以图例的形式讲解人工智能的发展历程。 3、 我国人工智能的发展与应用 （1） 讲师讲解吴文俊与“吴氏方法”。 （2） 教师播放视频“百度AI”，并引导学生发现我们生活中的人工智能。 4、 小游戏：猜猜你的内心 教师引导学生进入20Q（http://www.20q.net/）网站，一起来体验这个人工智能小游戏，看看这个网站能否通过20个提问猜出我们心中所想，以常见的动物“狗”为例。 5、 感受人工智能的魅力 （1） 体验人机交互 思考一：当我们在高速公路上驾车行驶时，错过了高速出口，导致我们迷路了，此时我们在驾车的同时不方便使用手机搜索导航，怎么办？ 【媒体展示】教师播放“奥迪的车机语音智能导航”的小视频。 【教师讲解】 A、 什么是人机交互？ B、 人机交互的类型有哪些？ C、 语音交互的原理 语音采集—语音识别—语义理解—语音合成 （2） 体验图像识别与生物特征识别 思考二： 这是什么花？ 【媒体展示】利用IOS的识之软件，识别出花的品种。 【教师讲解】图像识别和生物特征识别的原理并举例。 采集特征 特征库对比 输入 识别花的品种 判断 【学生活动】小活动：使用不同的智能识图工具，识别下列图片中物品（例如识之、百度识图、豆包AI等智能工具）。 （3） 体验自然语言处理 思考三：如果我们留学到外国，但是又不熟悉这里的语言，那么我们如何在日常生活和学习中做到有效的沟通？ 【媒体展示】“讯飞听见”软件的使用 【教师讲解】自然语言处理以及它的翻译过程和原理。 语义理解 机器翻译 【学生活动】小活动： 使用不同的在线翻译软件将下面句子翻译成英文： 大家好，今天我们来一起感受人工智能的魅力。 （4） 体验机器学习 思考四：我们能否穿越到过去，一睹历史人物的真容并和他们对话呢？ 【媒体展示】播放视频“人工智能让艺术作品动起来”。 【教师讲解】机器学习以及机器学习让艺术作品动起来的原理。 6、 思考与讨论 （1） 人工智能与人的区别 （2） 人工智能能否代替人类 学生思考：什么是人工智能？ 学生观看视频，对人工智能的发展有个初步的了解。 学生进行小组合作，结合教师发送的材料，完成学案中的人工智能发展历程的探究任务。 学生自主学习阅读拓展的内容，了解吴文俊与“吴氏方法” 学生观看视频并思考在我国人工智能应用于哪些领域，在我们的生活中人工智能具体有哪些应用。 学生一起参与游戏，体验游戏过程，思考游戏的原理。 学生思考并观看视频（奥迪的车机语音智能导航），体验人机交互中的语音交互。 学生思考并观看视频，体验图像识别的过程。 学生通过生活中的实例，理解生物特征识别技术。 学生利用不同的智能试图工具进行图片识别。 学生观看视频，了解自然语言处理的过程，思考它的原理。 学生打开不同的在线翻译软件进行中英文翻译。 学生观看视频，思考机器学习的原理，感受人工智能的巨大魅力。 学生思考并回答。 通过视频和任务探究的方式，引导学生探索人工智能的产生与发展，激发学生的探究意识。 引导学生对我国的人工智能的发展有一个初步的认识。 以视频的形式，让学生感受到我国人工智能的发展，以及我国人工智能技术的先进水平，激发学生的民族自豪感与社会使命感。 通过这个游戏引导学生思考游戏的原理，引出人工智能的人机交互、神经网络等。 通过视频，让学生直观的了解人机交互的过程，思考语音交互的原理。 通过视频，让学生理解图像识别的过程，思考图像识别的的原理。 通过智能手机的人脸解锁和指纹解锁等例子，帮助学生理解生物特征识别技术。 通过动手实践，让学生体会图像识别的过程，增强学生利用人更智能解决实际问题的能力。 通过视频，让学生理解自然语言处理的过程，思考自然语言处理的原理。 通过动手实践，让学生体会机器翻译的过程，增强学生的信息能力。 通过观看视频，激发学生的探索欲，同时让学生感受到人工智能的强大和魅力。 通过对比，让学生了解人工智能与人的区别，学会辩证的思考问题。 课堂小结 1、 我们的社会责任 教师引导学生正确认识人工智能的价值，意识到自身的社会责任。 2、 教师带领学生总结本节课所学知识 3、 课堂升华 【教师寄语】世界是你们的，也是我们的，但是归根结底是你们的。 建构本节知识体系，使知识系统化、条理化。 知识提升，帮助学生明确学习内容，提高学习效率 激发学生的社会使命感。 课后作业 探究作业 探究项目任务：人工智能的应用 利用带有“智能对话机器人”的微信公众号，体验人机对话的过程，理解人机对话所涉及的人工智能技术。 课后进行体验探索，理解人工智能技术。 激发学生的探索意识，培养学生的思维创新能力。 教学评价 在教学过程中，本节课设置了多个体验探索环节，分别以视频、游戏和实践活动的方式呈现给学生，突出了学生的应用体验，激发学生的学习兴趣和探索欲。而小组合作的自主探究方式，增强了学生的自主学习能力和手动操作能力，提升了学生的参与度与实践能力，课堂整体氛围很好，完成度很高。 七、板书设计 4.1 认识人工智能 1.人工智能的概念 2.人工智能的发展历程 3.人工智能的应用 八、教学反思 本节课的主要内容是认识人工智能，了解人工智能的发展历程，借助多个人工智能的典型案例感受人工智能的魅力，认识人工智能在信息社会中的重要作用和价值。本节课主要从两个方面入手，一个是知识层面，让学生产生求知欲和探索欲，拥有破解迷雾的动力和勇气；而另一个方面则是从情感层面入手，去探讨分析其存在的价值和意义，去思考其对人类社会带来的新问题和新考验。 本节内容是整个单元的开篇，在实施教学的过程中，主要以体验和实践为主，突出了学生的应用体验，激发学生的学习兴趣和探索欲，为后续的深入学习做好准备。同时，根据学生的学习情况，对人工智能技术背后的原理进行适度的挖掘，在方法层面进行引导和分析，让学生做到知其然更知其所以然，由此提高学生科学、合理应用人工智能技术的意识和能力。 在教学过程中，本节课设置了多个体验探索环节，分别以视频、游戏和实践活动的方式呈现给学生，为学生提供了多个人工智能与实际生活相关的实例，让学生真正感受到人工智能与日常生活的密切联系。灵活多变的呈现方式可以激发学生的学习兴趣，同时培养学生的动手能力、信息素养和科学思维能力。 在教学策略上，本节课在探究人工智能的发展历程时，采用小组合作的自主探究方式，既可以增强学生的自主学习能力和手动操作能力，又能够弥补学生在信息能力上的差异，提升学生的合作意识，一举多得。 本节课不仅仅研究技术本身，更引发学生对自身和未来的思考与探索，不仅注重对学生探究能力的培养，更注重对学生信息思维能力的培养。 学科网（北京）股份有限公司 $