第1课 走进人工智能 教学设计 2025-2026学年浙教版初中信息科技八年级下册

初中信息科技课时备课 课 时 概 况 课 题 走进人工智能（八年级下册第一单元第1课） 课时序号 教师 备课时间 年 月 日 上课时间 年 月 日 教 学 设 计 学习内容分析 课标相应内容要求：《信息科技课程标准》要求学生能描述人工智能的基本概念，梳理人工智能的发展历程，认识人工智能对人类社会的双重影响，树立正确使用人工智能的意识，落实信息意识与信息社会责任核心素养。主要内容：本课主要包括人工智能的起源与发展历程、人工智能核心概念、人工智能三大技术基础（数据、算法、算力）、人工智能的能力边界与社会影响四部分内容。望远镜思维——纵向联系：学生在三年级已经体验过人工智能设备的使用，六年级初步感知了人工智能应用的价值，本课是学生系统学习人工智能的开篇第一课；本课后承接八年级下册第二单元人工智能技术原理学习，也为九年级人工智能安全与发展的学习奠定认知基础。放大镜思维——横向逻辑：本课遵循“感性体验→抽象概念→本质拆解→应用内化”的逻辑主线，从学生日常体验切入，逐步从现象提炼本质，落实“人工智能的三大技术基础是数据、算法和算力”“人工智能发展会对社会产生深刻影响”两大核心大概念，符合八年级学生从具象到抽象的认知发展规律。 学习对象分析 1. 心理和思维特点：八年级学生思维活跃，对人工智能新鲜事物充满好奇心，具象思维逐步向抽象思维过渡，更愿意在真实情境的探究中建构知识，排斥空泛的概念灌输。2. 已有知识基础和生活经验：作为数字原住民，学生日常高频接触人工智能应用，比如AI语音助手、识图搜题、AI推荐算法等，之前的课程学习中也初步感知过人工智能的应用价值，具备本课学习的生活与认知基础。3. 典型认知误区：①认为只有人形机器人才是人工智能，不知道导航路径规划、输入法联想、拍照搜题这类常见应用都属于人工智能；②认为人工智能无所不能，默认AI生成的所有内容都是正确的，不知道人工智能存在能力边界；③认为人工智能是远生活的高科技，和自己日常学习生活没有太深的关联。 学习目标 1. 能准确说出人工智能的基本概念，梳理人工智能发展的三个核心阶段，能正确区分身边的人工智能应用与普通信息技术应用；2. 能说出人工智能的三大技术基础，举例说明三者之间的依存关系；3. 能列举人工智能给社会带来的优势与潜在挑战，初步形成理性看待人工智能的正确意识。 教学重难点 教学重点：人工智能的基本概念，人工智能的三大技术基础 教学难点：理解三大技术基础之间的依存关系，正确认识人工智能的能力边界 教学方法 情境教学法、问题驱动法、小组合作探究法、对比分析法 学习资源 硬件环境：多媒体网络教室，每人一台联网计算机 软件环境：希沃白板、网页浏览器 教学资源：“小明的智能早晨”情境视频、人工智能发展对比案例素材、三大技术探究任务单、故障分析案例包 教学准备：提前调试学生机网络，按4人一组提前划分学习小组 学习过程 【活动描述】教师播放1分钟“小明的智能早晨”情境视频，呈现6个学生熟悉的日常场景：智能闹钟根据睡眠数据调整起床时间、小区人脸识别开门、导航AI规划最优上学路线、输入法AI联想输入、AI拍照搜题整理错题、智能音箱点早餐，组织学生在线投票“哪些场景用到了人工智能”，汇总学生的不同判断后提出问题“到底什么是人工智能？为什么大家的判断不一样？”，引出本课课题。 【学生活动】观看视频，参与投票，分享自己的判断，提出对“人工智能”的疑问。 【教师活动】播放情境视频，组织投票活动，汇总学生的不同判断，引出本课课题《走进人工智能》。 【设计意图】从学生熟悉的日常场景切入，激活已有生活经验，暴露原有认知误区，引发认知冲突，有效激发学生的学习兴趣。 【学习过程-建构】 活动1：对比探究，生成人工智能概念 【活动描述】给每个小组分发两组带数据的对比案例：第一组是下棋程序发展案例：1997年深蓝战胜卡斯帕罗夫（只能下预设的象棋，不能学习优化）、2016年AlphaGo战胜李世石（能通过百万棋谱学习优化）、2023年GPT-4能下棋还能讲解棋局策略（能理解推理棋局思路）；第二组是任务处理对比：传统计算器计算100道加减法，相同输入输出结果完全一致，准确率100%但不能处理预设外的新题型；AI批改作文，能根据不同立意、语言给出不同评分和修改建议，准确率约92%，能处理从未见过的新作文。要求小组探究：对比两组案例，总结人工智能处理任务和传统程序的不同，尝试提炼人工智能的基本概念，梳理人工智能发展的三个阶段。 【学生活动】小组合作讨论对比，提炼人工智能的核心特点，总结概念，梳理发展节点，派代表分享小组结论。 【教师活动】分发案例素材，巡视指导小组讨论，引导学生提炼核心观点，纠正“只有机器人是人工智能”的错误认知，明确人工智能的核心概念。 【设计意图】通过带数据的对比案例，让学生自主探究生成概念，避免教师机械灌输，符合建构主义学习规律，突破本课第一个教学重点。 活动2：假设情景，探究三大技术依存关系 【活动描述】设置三个递进式假设情景，让小组结合情景分析，完成探究任务单：①情景1：想要训练一个识别本班同学人脸的AI门禁，只收集了每个同学1张人脸照片作为训练数据，能不能训练出可用的识别AI？②情景2：已经收集了每个同学100张人脸照片（数据充足），但是使用了效率很低的老旧识别算法，能不能准确快速识别出同学？③情景3：数据充足，算法也很优秀，但是运行识别的芯片是10年前的旧芯片，算力只有当前主流芯片的1/50，能不能满足门禁1秒识别开门的需求？要求小组分析每个情景能否实现，说明理由，最后总结三大技术的关系。 【学生活动】小组讨论三个情景，填写任务单，分享小组结论，总结出“数据是基础、算法是核心、算力是支撑，三者缺一不可”的结论。 【教师活动】出示三个情景，引导学生逐步分析，最后总结人工智能三大技术基础的概念和相互关系。 【设计意图】通过递进式假设情景，让学生自主探究三大技术的依存关系，突破本课的教学难点，落实核心大概念。 【学习过程-应用】 【活动描述】给出三个真实的人工智能故障案例，要求小组分析案例中人工智能出问题对应三大技术的哪个环节：①案例1：小区AI门禁冬天戴口罩经常识别失败，该门禁训练数据大多是不戴口罩的人脸数据；②案例2：同款人脸识别算法，在老旧门禁设备上运行需要3-5秒才能出结果，没法满足即到即开的需求；③案例3：某AI下棋程序遇到非常见的冷门棋盘布局，总会走出错误的棋子，是算法逻辑没有覆盖这类场景的处理规则。分析完成后，再让学生分享自己遇到过的人工智能出错的例子，说一说能不能因此说明人工智能“没用”，该怎么看待人工智能的能力边界。 【学生活动】小组合作分析三个案例，判断对应的技术环节，分享自己遇到的AI出错案例，讨论人工智能的能力边界。 【教师活动】出示案例，引导学生分析总结，点出人工智能的效果依赖三大技术的支撑，存在能力边界，要理性看待人工智能。 【设计意图】用真实故障案例让学生应用新知解决问题，深化对核心知识的理解，帮助学生建立对人工智能的理性认知。 【学习过程-梳理】 【活动描述】发放空白知识框架图，引导学生对照框架梳理本课知识：什么是人工智能→人工智能发展阶段→三大技术基础及关系→人工智能的影响，让学生填写后分享自己本节课最大的收获，说一说自己原来的哪些认知被纠正了。 【学生活动】填写知识框架，分享学习收获，修正自己原有错误认知。 【教师活动】引导学生梳理知识，总结本课核心内容，升华主题：人工智能是辅助人类的工具，我们要学好、用好人工智能，趋利避害。 【设计意图】帮助学生建构结构化的知识体系，巩固本课所学，落实情感态度目标。 板书设计 一、什么是人工智能 二、发展阶段：计算智能→感知智能→认知智能 三、三大技术基础：数据（基础）、算法（核心）、算力（支撑） 四、理性看待：优势·挑战·边界 评价设计 评价维度： 1. 概念理解：能准确说出人工智能基本概念与三大技术基础，正确区分人工智能与普通程序 2. 探究参与：积极参与小组讨论，主动分享观点，完成探究任务 3. 问题解决：能准确分析故障案例中对应的技术环节，表述清晰 4. 认知态度：能理性说出人工智能的优势与潜在挑战，形成正确认知 评价方式：概念理解→师评；探究参与→组内互评；问题解决→自评+师评；认知态度→自评 教学反思 亮点：1. 从学生日常情境切入，有意暴露原有认知误区，符合八年级学生的认知发展规律，学习起点找准；2. 两个建构活动都采用任务驱动，活动设计有层次，第一个对比带数据、第二个情景探关系，学生自主生成知识，课堂参与度高，避免了概念灌输；3. 应用环节采用真实故障案例，贴近学生生活，能有效落实核心知识与核心素养。 改进设想：如果能提前预留10分钟让学生用Google的Teachable Machine平台现场体验简单的人脸图像识别训练，让学生直观感受数据、算法、算力在AI训练中的作用，对抽象概念的理解会更深刻；另外可以预留更多时间让学生分享自己接触的人工智能案例，对人工智能应用的认知会更丰富。 学科网（北京）股份有限公司 $