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 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》要求学生认识人工智能的基本概念，了解人工智能的发展历程，知道人工智能的三大技术基础，感受人工智能对人类社会的双重影响，形成对人工智能的正确认知。 主要内容：本课是八年级下册第一单元开篇课，主要内容包括人工智能的起源与发展历程、人工智能的核心概念、人工智能三大技术基础（数据、算法、算力），初步探讨人工智能对社会发展的影响。 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的应用价值，为本课系统学习人工智能打下了认知基础；本课作为单元起始课，是学生系统学习人工智能的入门，为后续学习人工智能技术原理、九年级人工智能安全与发展等内容做好知识铺垫。 放大镜思维——横向逻辑：本课遵循“从生活感知到理性建构再到实践应用”的逻辑，从学生身边的人工智能切入，逐步推进到概念生成、核心关系探究，最终落实到应用分析，落实了“人工智能的三大技术基础是数据、算法和算力”“人工智能的发展会对人类社会产生深刻影响”的课标大概念要求，各环节层层递进，符合八年级学生的认知规律。 学习对象分析 1.心理和思维特点：八年级学生对人工智能充满好奇心，抽象逻辑思维逐渐发展，但仍需要具象案例支撑认知，喜欢探究式的学习活动。 2.已有知识基础和生活经验：作为数字原住民，学生日常频繁接触人工智能应用，比如刷脸支付、语音助手、个性化推荐，已经有丰富的感性体验，小学阶段也有过初步的人工智能体验学习，具备基本的小组探究能力。 3.典型认知误区：①认为人工智能就是人形机器人，比如很多学生提到人工智能只会想到科幻电影里的机器人，不知道手机导航的路径规划、抖音的内容推荐也是人工智能；②认为人工智能是近些年才出现的全新技术，不知道人工智能的起源可以追溯到20世纪中期，经历了三次发展浪潮；③认为人工智能无所不能，觉得AI可以解决所有问题，不知道人工智能存在能力边界，比如AI经常会出现事实性错误，无法完成复杂的逻辑推理任务。 学习目标 1.能准确说出人工智能的核心概念，梳理人工智能发展的三个主要阶段，能列举3个以上不同场景的人工智能应用。 2.能说出人工智能的三大技术基础，举例说明数据、算法、算力三者之间的依存关系。 3.能客观分析人工智能对社会生活的双重影响，树立正确使用人工智能的意识，初步形成信息社会责任。 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，人工智能对社会的影响 教学难点：理解数据、算法、算力三者之间的依存关系，正确认识人工智能的能力边界 教学方法 情境教学法、对比探究法、小组讨论法、任务驱动法 学习资源 硬件环境：多媒体网络教室、学生平板 软件环境：极域课堂管理系统、内置AI体验小程序的浏览器 教学资源：探究任务单、对比案例数据包、真实分析案例卡 教学准备：提前按4人一组分组，调试设备，上传学习资源 学习过程 【活动描述】教师展示学生每日经历的入校场景图：校门口刷脸核验进校、教学楼自动感应开门、食堂刷脸点餐并推荐热门套餐、学校排课系统自动生成符合要求的课表，提出任务：请小组在3分钟内统计，从你入校到现在上课，一共遇到了多少种人工智能应用，思考为什么这些不同的功能都属于人工智能。 【学生活动】小组内交流讨论，统计遇到的人工智能应用，整理后派代表分享结果。 【教师活动】展示情境图片，倾听学生分享，顺势提问：我们天天都在用人工智能，那到底什么是人工智能？今天我们就一起走进人工智能，引出本课课题。 【设计意图】从学生每天都经历的真实校园场景切入，激活学生已有生活经验，引发认知冲突，快速聚焦本课主题，激发学生探究兴趣。 【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】给每组发放探究任务单，提供三个带数据的对比任务：①任务一：分别用普通计算器计算125×358，用AI大模型解答“帮我写一句符合校园春景的七言短句”，对比两类程序处理问题的区别；②任务二：展示两组事件数据：1997年深蓝AI战胜国际象棋冠军卡斯帕罗夫、2023年ChatGPT通过美国律师资格考试，对比早期AI和当代AI的能力差异；③任务三：区分下列应用哪些属于人工智能：A.普通Word文档打字 B.抖音的个性化内容推荐 C.普通电梯的按键开关门 D.AI作图生成校园海报。请小组在5分钟内完成探究，总结人工智能的核心特征，生成自己理解的人工智能概念。 【学生活动】分组体验对比任务，讨论总结人工智能的核心特征，整理后派代表分享本组总结的概念。 【教师活动】巡视各组探究过程，点拨引导，在学生分享基础上提炼人工智能的核心概念：人工智能是模拟人类智能，能够自主学习、推理判断来解决问题的技术，纠正学生“只有机器人是人工智能”的认知误区。 【设计意图】通过具象的对比探究活动，让学生自主生成概念，避免死记硬背，有效破解认知误区，落实概念建构目标。 活动2：假设推理 探究核心概念依存关系 【活动描述】设置三个层层递进的假设情景，任务要求：4人小组讨论每个情景，给出结论并说明理由，最后总结数据、算法、算力三者的关系。情景1：学校要训练一个识别本校学生人脸的AI门禁，数据只有10名学生的人脸照片，算法和算力都满足要求，能不能做出可靠的识别系统？情景2：训练AI门禁有1000名学生的人脸数据，算力也足够，但是没有合适的算法提取人脸特征，能不能做出可靠的识别系统？情景3：数据、算法都准备好了，但是用10年前的普通手机做计算，识别一张脸需要10秒钟，这个门禁能投入校园使用吗？ 【学生活动】小组逐个讨论分析情景，推导结论，整理三者的关系，派代表展示小组总结。 【教师活动】出示假设情景，倾听学生推理，最后总结：数据是人工智能的基础，算法是人工智能的核心，算力是人工智能的支撑，三者缺一不可，共同决定人工智能的能力。 【设计意图】通过假设情景推理，让学生自主建构三大技术基础的关系，突破本课教学难点，深化对核心概念的理解。 【学习过程-应用】 【活动描述】给每个小组发放三张真实案例卡，要求小组结合今天学的三大技术基础知识，分析案例中的现象，时间8分钟，完成后每组派代表分享分析结果。案例1：AI气象预测，训练使用了过去10年的气象数据，采用深度学习算法，依托超级计算机算力，预测准确率比传统方法提升15%；案例2：某校园AI借书柜刚上线时，识别图书的准确率只有70%，经常认错书，后来采集了2000多本图书的封面数据，优化了识别算法，更换了更高性能的处理器，识别准确率提升到96%；案例3：AI辅助诊断肺癌模型，训练时只用了一线城市大医院的病例数据，在偏远地区基层医院使用时，准确率下降了20%。 【学生活动】小组合作分析每个案例，用所学知识解释案例现象，整理分析思路准备分享。 【教师活动】巡视各组，点拨引导，提醒学生关注数据质量、算法、算力对AI效果的影响，引导学生客观认识AI的优势和局限。 【设计意图】用真实生产生活案例，让学生运用新知识解决问题，巩固核心概念，提升知识应用能力。 【学习过程-梳理】 【活动描述】请学生用思维导图梳理本节课的核心内容，包含：什么是人工智能、人工智能的发展、三大技术基础、人工智能的影响四个部分，时间3分钟，完成后邀请1名学生展示梳理结果。 【学生活动】自主梳理知识，完成个人思维导图，交流分享梳理结果。 【教师活动】引导学生补充完善知识体系，最后总结升华：人工智能给我们带来了便利，也存在挑战，我们要理性看待人工智能的发展，善用人工智能。 【设计意图】帮助学生建构完整的知识体系，升华主题，落实信息社会责任的核心素养。 板书设计 一、什么是人工智能 二、三大技术基础：数据（基础）、算法（核心）、算力（支撑） 三、人工智能与社会：双重影响 评价设计 评价维度 1. 概念理解：能准确说出人工智能概念和三大技术基础，能正确区分人工智能与普通计算机应用 2. 探究参与：积极参与小组讨论，主动完成探究任务，分享自己的观点 3. 知识应用：能运用三大技术基础的知识分析真实AI案例，解释合理 4. 认知态度：能客观说出人工智能的双重影响，认识AI的能力边界，有正确的使用意识 评价方式 自评：完成知识梳理后进行自我测评；互评：小组探究、案例分享环节组员互评；师评：教师对小组分享成果点评，结合课堂表现进行整体评价 教学反思 亮点： 从学生熟悉的真实校园场景切入，符合八年级学生的认知起点；所有核心概念都通过学生自主探究生成，避免了教师单向讲授，有效破解了学生的典型认知误区；活动设计层次清晰，层层递进，较好落实了核心素养目标。 改进设想： 如果能提前安排10分钟的现场AI体验环节，让学生亲自体验AI画图、AI问答，直观感受AI的能力和局限，再开展概念探究，学生的感知会更充分；另外可以增加一个小测试环节，让学生现场让AI解决一个复杂逻辑问题，直观感受AI的能力边界，对误区的破解会更到位，课堂效果就更完美了。 学科网（北京）股份有限公司 $