第18课《分类辅助推理》教学设计2025-2026学年人教版初中信息技术（人工智能专册）

该初中信息科技教学设计聚焦分类辅助推理的核心原理，通过图书馆找书、整理错题本等生活场景导入，衔接智能推理旧知，搭建从生活分类到AI分类的学习支架，帮助学生理解简单与复杂分类的区别及相似度计算的作用。 特色在于融合动手实践与技术体验，通过分组计算情绪词相似度培养计算思维，利用《文本分类器》《音乐风格分类器》软件体验智能分类过程提升数字创新能力，设计图书馆读书笔记分类系统引导思考技术局限性强化信息社会责任，为教师提供完整教学流程与评价工具，助力学生知识迁移与核心素养落实。

第18课《分类辅助推理》教学设计 一、教学基本信息 课程名称 分类辅助推理 课时安排 1课时（45分钟） 适用学段 义务教育初中阶段 学科领域 信息科技 对应教材章节 第四单元 智能推理的应用 第18课 核心素养目标 本节课围绕分类辅助推理的核心原理，结合新课标要求，落实以下核心素养目标： 1. 信息意识：理解分类的基本原理，能够明白简单分类和复杂分类的区别，建立对分类辅助推理的客观认知。 2. 计算思维：能够通过手动计算相似度的过程，理解分类的核心逻辑，能够衔接之前的智能推理的知识，建立知识的关联。 3. 数字创新：能够通过操作分类工具，体验智能分类的过程，能够主动思考该技术在生活中的创新应用场景。 4. 信息社会责任：认识到智能分类的价值，能够理解分类系统的局限性，树立合理使用智能分类的意识，关注数据的准确性。 二、教学重难点 教学重点 理解分类的基本原理，能够明白相似度计算的作用，完整体验智能分类的过程，理解分类辅助推理的逻辑。 教学难点 理解复杂分类的核心逻辑，明白相似度计算的作用，能够理解智能分类的应用价值，建立对分类辅助推理的正确认知。 三、教学准备 教师准备 1. 制作教学课件，包含导入案例、分类的介绍，提前准备好体验的任务单，按小组分装。 2. 提前准备好《文本分类器》《音乐风格分类器》软件，在学生终端完成部署，同时准备备用的演示视频应对突发情况。 3. 准备小组积分评价表，用于课堂过程性评价，调动学生的活动参与积极性。 学生准备 1. 提前回顾之前学的智能推理的内容，梳理自己的疑问，准备课堂分享。 2. 携带个人学习终端，提前确保设备电量充足，能够正常运行课堂工具，准备一段自己的读书笔记，还有一首自己喜欢的音乐。 3. 准备课堂笔记本，用于记录课堂知识点与活动收获。 四、教学过程（含教-学-评闭环） （一）情境导入：分类，让我们的生活更清晰？（5分钟） ■ 教师活动： 1. 提问学生：“大家去图书馆，是不是很快就能找到书？因为书都分了类，文学、历史、科学，还有，我们整理错题本，也会按学科分类，这样找的时候就很方便，大家有没有发现，分类，能让复杂的事情变清晰？” 2. 衔接之前的知识：“之前我们学了，AI能用决策树、知识图谱帮我们做推理，那AI能不能也用分类，帮我们做推理？今天我们就来学，分类辅助推理。” ■ 学生活动： 1. 结合自己的生活经验，分享分类的作用； 2. 产生对分类辅助推理的探究兴趣，明确本节课的学习目标。 ■ 设计意图：用学生熟悉的图书馆、错题本的日常场景，引发学生的探究兴趣，同时衔接之前的智能推理的知识，让学生快速建立知识的关联，聚焦本节课的主题。 ■ 评价要点：观察学生的课堂参与度，是否能够结合自己的生活经验，是否对导入的问题产生探究欲望，快速进入学习状态。 （二）探究1：分类，到底是啥？（10分钟） ■ 教师活动： 1. 讲解分类的基本原理：“分类，就是把东西，按特征，分成不同的组，计算机做分类，其实都是数值运算，简单的分类，比如，把数分成奇数和偶数，用取模运算，就能做到，很简单。” 2. 然后，讲复杂的分类：“但是，有些分类就复杂了，比如，我们要把‘欢呼’，分到高兴还是悲伤的情绪里，这就需要，把词转成数值，然后，计算相似度，越相似，就分到同一个组里。” 3. 给学生展示情绪的数值，让他们分组，计算欢呼和高兴、悲伤的相似度，也就是欧氏距离，然后，看看，欢呼应该分到哪个组里。 ■ 学生活动： 1. 理解分类的基本概念，明白简单分类和复杂分类的区别； 2. 分组计算相似度，理清楚分类的逻辑，完成分类； 3. 明白相似度的作用，理解复杂分类的原理。 ■ 设计意图：用简单的奇偶分类，到复杂的情绪分类，让学生直观理解分类的原理，把抽象的概念，变成他们能懂的日常场景，还通过手动计算相似度，让他们理解复杂分类的逻辑。 ■ 评价要点：观察学生的参与度，是否能够理解分类的基本概念，是否能够完成相似度的计算，落实计算思维的培养。 （三）探究2：AI怎么用分类帮我们做推理？（15分钟） ■ 教师活动： 1. 讲解：“其实，很多AI的任务，本质都是分类，比如，识别手写数字，就是把图像，分到0-9的类别里，识别垃圾邮件，就是分到垃圾还是正常的类别里，还有，文本分类，音乐分类，都是这样。” 2. 引导学生分组，先打开《文本分类器》，输入自己的读书笔记，看看，软件能不能自动分类，是文学、历史还是科普？然后，试试输入不同情绪的文本，看看分类结果的变化。 3. 然后，打开《音乐风格分类器》，导入自己的音乐，看看，软件能不能自动分类，是流行、摇滚还是古典？感受智能分类的过程。 ■ 学生活动： 1. 体验文本分类的过程，明白文本分类的原理； 2. 体验音乐分类的过程，明白音乐分类的原理； 3. 尝试不同的输入，记录自己的发现，感受智能分类的作用。 ■ 设计意图：通过动手体验文本分类、音乐分类的过程，让学生直观理解智能分类的原理，明白很多AI的任务，本质都是分类，落实计算思维的培养。 ■ 评价要点：观察学生的操作情况，是否能够理解智能分类的过程，是否能够完成体验，落实计算思维的培养。 （四）探究3：我们能不能自己设计分类系统？（15分钟） ■ 教师活动： 1. 给学生讲图书馆的案例：“我们学校的图书馆，想做一个读书笔记的智能分类系统，把大家的读书笔记，自动分成文学、历史、科普，大家能不能设计一个简单的方案？” 2. 引导学生分组讨论：“首先，我们要怎么把文本，转成可计算的数据？然后，怎么计算相似度？然后，怎么分类？还有，可能会遇到什么问题？比如，有的读书笔记，既有文学，又有历史，怎么办？” 3. 引导学生，画一个简单的流程图，然后，分享自己的方案，还有，思考，怎么优化这个系统，提升准确率。 ■ 学生活动： 1. 分组讨论，设计读书笔记分类系统的方案； 2. 思考可能遇到的问题，还有改进的办法； 3. 绘制流程图，分享自己的方案，提出自己的想法。 ■ 设计意图：通过设计分类系统的活动，让学生把学到的知识，用到实际的问题里，提升他们的创新能力，同时引导他们，明白分类系统的局限性，落实信息社会责任的培养。 ■ 评价要点：观察学生的参与度，是否能够设计出合理的方案，是否能够思考到可能的问题，落实数字创新和信息社会责任的培养。 五、课后任务 本节课的课后任务采用选做模式，学生可根据自己的兴趣选择其一完成，不增加学生的学业负担： 1. 实践体验：试试你能找到的分类工具，比如图片分类，输入你的照片，看看分类结果，写个200字的小感想。 2. 探究思考：想想，分类的技术，还能用来干啥？比如帮我们整理照片？或者帮我们整理文件？写个小想法。 3. 拓展任务：完善你课堂上设计的读书笔记分类系统，写个详细的方案。 下次课将选取优秀成果进行班级展示，优秀作品可纳入班级墙报展示。 六、板书设计 本节课板书采用边讲边写的方式，核心内容如下： 分类辅助推理 1. 分类：把东西按特征分组，本质是数值运算 2. 简单分类：奇偶，很简单 3. 复杂分类：算相似度，越像越一类 4. 很多AI任务，本质都是分类 5. 分类系统，要注意数据的准确性！ 学科网（北京）股份有限公司 $