第29课 智能工具再体验（教案）2025-2026学年五年级全一册信息科技人教版

该小学信息科技教学设计聚焦生成式人工智能实践体验，通过“小夏用AI创作诗歌”情境导入，对比不同提示词生成的诗歌，引导学生感知提示词精确性对输出质量的影响，衔接前期AI算法认知，为后续AI伦理学习铺垫，构建“输入需求→AI生成→人工验证→迭代优化”的人机协作学习支架。 特色在于以核心素养为导向，信息意识培养通过“沙漏难题”设计AI错误陷阱，学生手动验证体会信息验证重要性；计算思维通过BMI计算环节，从AI辅助算法描述到人工优化代码，落实人机协作流程；信息社会责任借助华为芯片、文心一言案例，让“算法自主可控”具象化。助力教师开展体验式教学，培养学生批判性思维与科技报国意识。

《智能工具再体验》教学设计 教材版本：义务教育信息科技课程资源（五年级） 课时安排：1课时（40分钟） 授课对象：五年级学生 一、教材分析 本课是五年级第八单元第二课，基于2022年版课标"身边的算法"模块，聚焦 生成式人工智能 的实践体验。教材以"小夏用AI创作诗歌"为情境，通过"诗歌生成→问题求解→程序编写→算法验证"的递进体验，引导学生理解"生成式AI是研究历史数据创造新内容的工具这一本质。本课是AI应用体验课，既是对前期"决策树等AI算法"的应用延伸，又是对"算法自主可控"的价值渗透，为后续"AI伦理与责任"学习奠定基础，体现"科"（AI原理）与"技"（工具使用）并重的课程理念，全面落实新课标" 科技向善、立德树人"的素养导向。 二、学情分析 1．认知基础：学生已通过上节课了解决策树等AI算法，对"人工智能"有初步认知，但对"生成式AI"的工作原理（如GPT、文心一言）缺乏系统理解；对BMI指数计算等数学公式有基础，但将其转化为算法并借助AI辅助实现的经验不足。 2．能力特点：对与AI对话、生成内容（诗歌、代码）有强烈兴趣，具备初步的提问能力和代码调试能力，适合在"输入-输出-验证-反思"的体验式学习中建构人机协作思维。 3．学习障碍预测：难以批判性评估AI生成内容的准确性（如沙漏问题答案错误时不会质疑）；易过度依赖AI工具，弱化独立思考；对"算法自主可控"的国家战略意义理解抽象；对"生成式AI的版权、伦理"等问题认知模糊。 三、教学目标（对应核心素养） 1.计算思维：通过使用生成式AI工具，能描述"输入需求→AI生成→人工验证→迭代优化"的人机协作流程，理解提示词（Prmpt）的精确性对输出质量的决定性作用。 2.信息意识：感知生成式AI在文本、代码、数学问题求解中的高效性，体会AI辅助学习的便利性与局限性，理解信息验证在AI时代的核心地位。 3.数字化学习与创新：能用AI辅助完成BMI指数算法的描述与程序编写，通过运行验证发现AI生成代码的潜在错误并自主修正，体验 创造性使用工具提升学习效率。 4.信息社会责任：认识到"生成式AI"需自主可控（核心技术不能受制于人），理解"AI是辅助而非替代"，养成"独立思考、批判性采纳"的科学态度，树立"科技报国"的理想信念。 四、教学重难点 重点：掌握生成式AI工具的基本使用方法（输入清晰需求、判断输出合理性），体验AI在算法描述与程序编写中的辅助作用。 难点：理解" AI生成内容需人工验证的必要性，克服" AI全知全能的盲目崇拜；理解"算法自主可控"的国家战略意义，建立技术自主的安全意识。 五、教学准备 教师准备：教学课件、生成式AI工具（文心一言、讯飞星火等网页版）、Pythn编程环境（IDLE或在线编辑器）、BMI计算程序验证模板、学习单（含诗歌评价表、沙漏问题记录、BMI算法验证表）、网络连接保障、算法自主可控案例视频（华为芯片、百度文心一言）。 学生准备：记录本、课前尝试用家长手机使用AI工具，思考"AI能帮我写作业吗？" 六、教学过程 环节一：情境导入，诗歌激趣（3分钟） 活动1：小夏的AI诗歌 1.情境复现：教师讲述："小夏想用AI写冬季初雪诗歌，第一次输入'写一首冬季初雪诗歌'，得到现代诗；第二次输入'写一首冬季初雪七言诗歌'，得到七言诗。" 2.对比分析： 提问："两次结果有什么不同？"（格式不同）"为什么不同？"（提示词更精确） 学习单任务一：学生评价两首诗歌（语言优美度、格式正确性），打分（1-5星）。 3.目标揭示："今天我们也当'AI驯兽师'，用精准的语言让AI帮我们解决问题、创作内容！" 设计意图：通过真实情境和前后对比，让学生直观感受提示词精确性对AI输出质量的影响，激发 人机协作兴趣，引出生成式AI主题。 环节二：自由体验，多元探索（12分钟） 活动2：AI工具初体验 1.诗歌创作体验（4分钟） 任务：学生输入"请写一首描写春天柳树的五言绝句"，观察输出。 学习单任务二：记录输入提示词和AI输出，评价是否押韵、是否符合五言绝句格式。 2.算法知识查询（4分钟） 任务：输入"我想知道交通出行中的算法应用，适合小学生阅读"，AI生成科普内容。 学习单任务三：学生 阅读AI输出 ，圈出至少3种算法（如红绿灯调度、导航路径规划、地铁客流预测）。 3.程序代码生成（4分钟） 任务：输入"编写一个程序，输入两个数，计算这两个数的和并输出"，AI生成Pythn代码。 学生实践：将代码复制到Pythn环境，运行，输入3和5 ，验证输出8。 学习单任务四：记录代码是否可运行，如有错误需注明错误类型（如缺少input()、变量未定义等）。 设计意图：通过三类任务（创作、查询、编程）让学生全面体验生成式AI的多功能性，在动手操作中理解" 输入质量决定输出质量的核心原理。 环节三：沙漏难题，批判性思考（8分钟） 活动3：当AI遇到"坑" 1.问题呈现（2分钟） 任务：输入"有两个沙漏，大沙漏能计时7分钟，小沙漏能计时4分钟，怎样才能准确地计时9分钟？" 学生预测："AI能答对吗？"（多数认为能） 2.答案验证（3分钟） AI可能输出：" 先同时开始，大沙漏漏完时小沙漏还剩1分钟，翻转大沙漏..."（可能错误） 学生批判："这个答案对吗？ 我们手动验证一下。"（正确答案：大沙漏翻转2次，小沙漏翻转1次，具体步骤略） 学习单任务五：记录AI答案、验证过程、结论（正确/错误）。 3.反思讨论（3分钟） 提问："为什么AI会出错？"（训练数据不足、问题太特殊）"这说明什么？"（ AI不是万能的，需要人工验证 ） 学习单任务六：填写"AI使用心得：不能过度依赖，要独立思考 。 设计意图：通过设计"陷阱问题"，让学生亲身经历AI出错的认知冲击，在批判性验证中内化"AI生成内容需人工审核"的核心原则，培养科学怀疑精神。 环节四：BMI计算，人机协作（12分钟） 活动4：让AI当"算法助手" 1.任务发布（2分钟） 问题："如何计算BMI指数？需要描述算法并编写程序。" 2.AI辅助算法描述（4分钟） 学生操作：输入"描述计算BMI指数的算法 " AI可能输出："第1步：输入体重w和身高h；第2步：计算BMI = w / (h*h)；第3步：输出BMI值并判断范围。" 学习单任务七：学生阅读AI描述，圈出关键步骤（输入、计算、输出、判断）。 3.AI辅助程序编写（4分钟） 学生操作：输入"编写一个程序，计算BMI指数并输出" AI生成代码：w = flat(input("体重(kg):")); h = flat(input("身高(m):")); bmi = w / (h2); print("BMI:", bmi) 学生实践：将代码复制到Pythn，运行，输入自己的体重身高，验证结果。 4.人工验证与优化（2分钟） 提问："AI程序缺少什么？"（缺少BMI范围判断，如<18.5偏瘦等） 学生改进：自行添加if判断：if bmi < 18.5: print("偏瘦") elif bmi < 24: print("正常") else: print("超重") 设计意图：通过"AI描述算法+AI生成代码+人工验证优化"的完整协作链，让学生体验"AI是助手，人是决策者"的人机协作模式，培养代码阅读、调试、改进能力。 环节五：自主可控，价值引领（3分钟） 活动5：为什么我们要有自己的AI 1.视频播放（2分钟） 播放："算法自主可控"短视频（华为自研芯片、百度文心一言等案例）。 提问："如果核心技术在别人手里，会有什么风险？"（被卡脖子、数据泄露、价值观渗透） 2.师生共识（1分钟） 板书："算法自主可控 = 国家安全 + 技术主权 + 公共利益" 渗透：作为中国小学生，要努力学习，未来自主研发属于我们的智能工具。 设计意图：通过真实案例视频，将抽象的国家战略具象化为可感知的危机意识，在价值引领中激发科技报国的理想，落实立德树人根本任务。 环节六：总结作业，分层拓展（2分钟） 活动6：要点回顾与智能体创建 1.要点回顾：学生总结"AI使用三原则"：清晰提问、验证结果、独立思考。 2.作业布置： 必做：完成学习单"AI工具使用报告"（记录3次使用体验，至少1次验证AI答案）。 选做（二选一）： A.实践类：访问智能体平台（如扣子Cze），创建一个"古诗推荐智能体"（输入心情，推荐古诗）。 B.研究类：上网搜索"算法自主可控的意义"，写100字感想。 设计意图：必做强化批判性使用习惯，选做A衔接下节课智能体内容，选做B深化价值认同，保持学习的延续性与挑战性。 七、板书设计 第29课 智能工具再体验 AI使用三原则： ① 清晰提问（提示词） ② 验证结果（批判性） ③ 独立思考（不依赖） 体验领域： 诗歌创作、算法查询 程序生成、难题求解 人机协作： AI是助手，人是决策者 价值：算法自主可控 八、作业设计 必做作业：使用生成式AI工具解决"鸡兔同笼问题"（35头94足），记录AI的答案和验证过程，判断是否正确。 选做作业（二选一）： A.实践类：在智能体平台创建"数学小助手智能体，能解答简单应用题。 B.研究类：查阅资料，撰写150字说明"过度依赖AI工具对小学生思维能力的负面影响。 九、教学评价设计 评价维度 评价指标 评价工具 评价主体 AI工具使用 能输入清晰提示词并获得有效输出 学习单任务二/三 教师观察+自评 批判性思维 能验证沙漏问题答案并指出AI错误 学习单任务五/六 教师评价 协作能力 能利用AI辅助完成BMI程序并优化 学习单任务七 教师评价+互评 价值认同 能说出算法自主可控的1个重要性 课堂问答 教师评价 十、教学反思要点 1.网络环境的稳定性：生成式AI工具依赖网络，需提前测试教室WiFi，准备离线备用方案（如预录视频演示AI回答），防止网络卡顿导致体验中断。 2.学生提问的引导：小学生可能不会精准提问，需提供提示词模板（如"请[任务]，要求[格式]，适合[对象]"），降低使用门槛。 3.批判性思维的深度：学生可能机械记录AI答案，缺乏深度质疑。需设计"AI错误陷阱"（如沙漏问题），强制验证环节，培养科学精神。 4.价值观教育的渗透方式："算法自主可控对小学生较抽象。需用 "中国芯"、"百度文心一言等学生能听懂的品牌故事，具象化国家战略，避免空洞说教。 5.生成性资源的利用：收集学生与AI对话的精彩截图（如有趣诗歌、巧妙代码），制作"班级AI创意集"，正面激励学生合理使用AI。 学科网（北京）股份有限公司 $