人工智能主题学习-人工智能中的过程与控制（教学设计）信息科技苏科版六年级上册（新教材）

人工智能主题学习 教学设计 课题 《人工智能中的过程与控制》 单元 人工智能 学科 信息技术 年级 六年级 学习 目标 【核心素养】 信息意识： 认识人工智能系统中过程与控制的基本原理，理解人工智能作为可控智能系统的本质。 计算思维： 能够分析人工智能系统“输入－计算－输出”三环节的工作流程，理解算法在智能决策中的作用。 数字化学习与创新： 通过实例分析与生成式人工智能工具的操作，体验人工智能系统的交互过程，培养技术应用与问题探究能力。 信息社会责任： 理解人工智能发展中的可控性与责任归属，树立正确使用人工智能技术的价值观。 【教学目标】 知识与技能： 了解过程与控制在人工智能系统中的重要作用。知道人工智能是一种可控制的智能系统，理解其输入、计算、输出三环节模型。能举例说明人工智能在无人驾驶、智能翻译等场景中的应用流程。 过程与方法： 通过案例分析、小组讨论、互动体验、指令调试等活动，理解人工智能系统的工作机制与控制逻辑。 情感、态度与价值观： 激发对人工智能技术的好奇心与探索欲，形成理性、负责任地使用人工智能的态度。 重点 理解人工智能系统中“输入－计算－输出”三环节模型；知道人工智能是可控制的智能系统。 难点 理解人工智能“计算”环节的决策逻辑；能结合实际案例说明过程与控制的具体实现。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 教学设计 教学设计 教学设计 一、新课导入 1.情境创设，导入新课 同学们，你们有没有和智能语音助手聊过天？有没有见过无人驾驶汽车？这些看似“聪明”的机器，背后是如何“思考”和“行动”的呢？今天，我们将跟随小智和小慧一起，开启一段人工智能的探究之旅，揭开《人工智能中的过程与控制》的神秘面纱。 板书：人工智能中的过程与控制 二、新知学习 无人驾驶汽车如何实现自动更换电池？这个过程需要人工智能系统控制哪些动作？ （一）人工智能与过程控制 1. 展示新能源汽车自主换电池示意图，引导学生分析“指令输入－环境感知－决策规划－执行控制”的过程链。 2. 讲解过程与控制是人工智能系统的核心枢纽，确保系统能精准响应并动态优化。 3. 提问衔接：“如果控制失灵，可能会发生什么？这说明了什么？” （2） 认识可控制的智能系统 智能翻译设备为什么能听懂我们的话并翻译成外语？它真的“理解”语言吗？ 1. 结合智能翻译示意图，讲解其工作流程：语音输入→语言识别与处理→翻译计算→结果输出。 2. 强调人工智能系统仍按人类设定的规则工作，最终的决策权和控制权在人类手中。 3. 提问衔接：“既然受人类控制，为什么我们还觉得它很‘智能’？” （3） 理解三环节模型：输入、计算、输出 无论是下围棋的AlphaGo，还是表演后空翻的人形机器人，它们的工作是否有一个共同的模型？ 1. 系统讲解“输入－计算－输出”三环节模型，结合教材示意图说明各环节功能。 2. 以机器人后空翻为例，剖析其“感知→规划→计算→执行→调整→优化”的过程，突出“计算”的核心作用。 3. 归纳： 人工智能的特殊本领在于能通过海量数据不断学习进化。 三、实践探究，体验生成式人工智能的“输入与输出” 现在，让我们亲自与人工智能对话，体验它如何响应我们的指令。请大家使用生成式人工智能工具，完成一个‘绘画指令调试’任务。 提供任务指引： 1.  基础指令： “帮我绘制一只甲壳虫，像钢铁战士一样站立在森林中。” 2. 观察与记录： 生成的结果是否符合预期？哪里好？哪里不足？ 3. 优化指令： “将图像风格转变为可爱风格，金属外壳色彩鲜明柔和，造型圆润可爱……” 4. 对比分析： 两个指令的区别是什么？哪个结果更符合你的预期？为什么？ 巡视指导： 协助学生使用工具，引导他们关注指令清晰度对输出结果的影响。 四、课堂小结 从无人驾驶到智能翻译，从机器人后空翻到AI绘画，今天我们看到了人工智能如何在不同场景中发挥作用。现在，让我们系统回顾一下本节课的收获。 引导学生从以下方面回顾本节课： 1. 知识层面：为什么说过程与控制是人工智能系统的核心？人工智能系统的三环节模型是什么？每个环节的作用是什么？如何理解“人工智能是可控制的智能系统”？ 2.  实践层面：在AI绘画体验中，你的第一个指令得到了什么结果？优化指令后，输出发生了什么变化？从这个过程中，你对“如何更好地向人工智能表达需求”有什么心得？ 3. 思想层面： 人工智能越来越“聪明”，我们该如何看待它与人类的关系？（是工具、伙伴，还是其他？）使用人工智能技术时，我们应该承担什么样的责任？ 5、 作业布置 预习下一课。 六、板书设计 人工智能中的过程与控制 1、 核心：过程与控制 精准响应 + 动态优化 2、 本质：可控的智能系统 人类设定规则，掌握最终控制权 3、 通用模型：输入－计算－输出 1.  输入：理解需求 2. 计算：决策引擎（可学习进化） 3. 输出：生成结果 4、 体验：指令的清晰决定输出的质量 聆听教师描述，联想自己与人工智能的交互经历 观察示意图，小组讨论无人驾驶换电过程中的控制步骤； 观看翻译过程示意图，理解从输入到输出的完整链路； 学习三环节模型图，尝试用该模型分析机器人后空翻或智能翻译案例； 两人一组，操作生成式人工智能工具，依次输入两个绘画指令，观察并对比生成结果，记录分析结论。 回顾、梳理、总结 以学生熟悉或向往的人工智能场景切入，激发学习兴趣与探究欲。 通过具体、连贯的任务场景，帮助学生理解人工智能系统中“过程与控制”的实体化体现及其重要性。 引导学生理解人工智能的“智能”来源于算法与数据 帮助学生建立对人工智能系统工作逻辑的通用框架认知 通过亲身体验，直观感受人工智能系统如何根据输入指令进行计算并输出结果，理解“输入质量”对“输出效果”的影响，培养人机协作的初步能力。 巩固所学，引导学生分享 教 学 反 思 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $