内容正文:
第 2 课 什么是人工智能
科目
信息技术
教材
人教版
核心素养目标
信息意识方面,学生能识别生活中的人工智能应用,感知智能技术价值。
计算思维上,初步理解人工智能模拟人类智能的核心逻辑。
数字化学习与创新中,借助案例探究AI原理,培养自主探究能力。
信息社会责任层面,客观认知人工智能利弊,树立理性使用、合规向善的智能技术应用观念。
教学重难点
教学重点为人工智能的核心定义、基本特征,能够区分人工智能与普通信息技术的差异,识别生活中常见的AI应用场景。
教学难点是理解人工智能“模拟、延伸、扩展人类智能”的本质,厘清人类智能与人工智能的区别与联系,破除AI万能、AI等同于人类思维的认知误区。
教学过程——主要思路
(一)情境激趣导入,唤醒生活认知
以学生熟悉的生活智能场景为切入点,搭建生活化教学情境。教师展示多组日常场景素材,包含手机语音助手人机对话、人脸识别解锁、智能导航规划路线、扫地机器人自动清扫、短视频平台智能推荐内容等实拍画面,让学生直观感受智能技术的普及性。同时,结合课堂互动体验,现场演示语音翻译、图片文字识别两项简易智能功能,让学生近距离接触人工智能的实操效果。
展示结束后,组织学生开展自由讨论,引导学生结合自身生活经验,分享自己见过、用过的人工智能产品和智能服务。鼓励学生大胆发言,讲述智能设备给自己生活、学习带来的便利,也可以分享自己对智能技术的疑惑和好奇。在学生充分交流后,教师进行总结梳理,指出这些便捷的智能场景,都依托于人工智能技术实现,顺势抛出核心问题:这些看似神奇的智能功能,背后究竟是什么原理?到底什么才是真正的人工智能?由此自然引出本节课的学习主题,激发学生的探究欲望,为后续新知学习奠定情感和认知基础。该环节立足学生生活实际,打破学生对人工智能“高端、遥远、晦涩”的刻板印象,让学生明白人工智能无处不在,切实提升学生的信息意识。
(二)新知分层探究,构建核心概念
本环节为课堂核心新知环节,遵循由浅入深、由表及里的认知规律,分层拆解知识点,帮助学生逐步构建人工智能的完整概念体系,突破教学重点。首先,教师结合教材内容,精准解读人工智能的官方定义,明确人工智能是一门融合计算机科学、数学、心理学等多学科的新兴技术科学,核心是利用机器模拟、延伸和扩展人类的智能行为,替代、辅助人类完成各类脑力、体力相关的智能活动。
为让抽象概念具象化,教师将人类智能与人工智能进行对比拆解,细化人类智能的核心能力,包括观察感知、语言交流、逻辑思考、判断决策、自主学习、记忆推理等。随后逐一对应讲解人工智能对人类智能的模拟形式,机器视觉模拟人类视觉感知、语音识别与合成模拟人类语言交流、算法推理模拟人类逻辑思考、机器学习模拟人类自主成长过程。通过一一对应的对比分析,让学生清晰理解人工智能的核心本质,明确AI并非独立的智慧,而是对人类智能的数字化、机器化模拟与延伸。
在基础概念掌握后,进一步梳理人工智能的三大核心特征,帮助学生区分人工智能与普通信息技术工具。第一是感知性,智能设备能够主动获取图像、声音、文字等外界信息,区别于普通设备被动接收指令的模式;第二是分析性,可依托算法对获取的信息进行筛选、比对、推理、运算,完成简单逻辑判断;第三是自主性,能够根据分析结果自主输出对应行为,无需人工全程干预。为巩固认知,教师列举普通计算器计算、传统图片查看、人工搜索信息等普通信息技术案例,与智能识图、智能计算、智能推荐等AI案例对比,让学生自主辨析两者差异,深化对核心特征的理解。
(三)案例深度辨析,突破教学难点
为解决“区分人类智能与人工智能、破除认知误区”的教学难点,本环节采用案例辨析、小组研讨的形式开展教学,引导学生深度思考,建立理性、客观的AI认知。教师提前整理典型案例,分为正向AI案例、伪智能案例、人类专属智能案例三类,供学生分组探究辨析。
第一类为典型人工智能案例,包含智能客服答疑、AI绘画、智能阅卷、自动驾驶辅助、智能天气预测等,学生结合所学核心特征,判断案例是否属于人工智能,并说明判断依据,进一步巩固新知。第二类为伪智能案例,如定时闹钟、自动感应灯光、固定程序的玩具机器人等,引导学生分析这类设备看似具备自动运行的特点,但仅能执行预设固定程序,无自主感知、分析、推理能力,不属于真正的人工智能,帮助学生规避“自动设备就是AI”的认知误区。
第三类为人类专属智能场景,包含创意写作、情感共情、价值判断、创新发明、复杂伦理决策等,组织学生重点研讨:人工智能为何无法完全替代这类人类智能行为。通过小组交流,学生自主总结得出,人工智能的所有能力均依托人类预设算法和数据支撑,无自主意识、无情感、无独立创新思维,仅能模拟人类部分浅层智能,无法实现人类的高阶创造性、情感性、思辨性智能。
小组研讨结束后,每组推选代表进行成果展示,教师针对学生的发言进行点评、补充与总结,系统梳理人类智能与人工智能的核心区别:人类智能具备自主性、创造性、情感性、思辨性,可自主思考、创新突破、感知情感;人工智能依托数据和算法运行,是人类智能的延伸工具,无自主意识,能力存在局限性。通过层层辨析,彻底突破教学难点,培养学生的计算思维和辩证思考能力。
(四)知识拓展延伸,梳理发展脉络
在学生掌握核心概念与辨析方法后,适度拓展人工智能发展脉络与分类知识,丰富课堂内容,拓宽学生科技视野,完善知识体系。教师简要介绍人工智能的诞生背景与核心起源事件,讲解图灵测试的核心内涵,即判断机器是否具备人类智能的测试标准,以及达特茅斯会议正式提出“人工智能”概念的历史意义,让学生了解学科起源,建立科技历史认知。
同时,结合初中学生认知水平,简化梳理人工智能的发展阶段,分为萌芽期、快速发展期、普及应用期,结合不同阶段的典型技术成果,让学生直观感受人工智能从理论构想、技术探索到全民普及的发展历程,体会科技迭代的速度与魅力。随后,讲解人工智能的两大分类,弱人工智能与强人工智能,明确现阶段生活中所有的AI产品、智能服务均属于弱人工智能,仅能完成单一、专项的智能任务,而强人工智能是未来发展方向,可实现全方位类人智能,目前尚未实现,进一步纠正学生对人工智能的过度神化认知。
拓展过程中,教师引导学生结合发展历程,思考人工智能给社会带来的双面影响,一方面极大便利生产生活、提升生产效率、助力科技进步,另一方面也存在隐私泄露、过度依赖、岗位替代等潜在问题,为后续信息社会责任的渗透做好铺垫,引导学生树立全面、辩证的科技观。
(五)课堂实践探究,落实学以致用
为避免理论与实践脱节,本环节设置轻量化、可落地的课堂实践活动,让学生在实操中巩固所学知识,提升数字化学习与创新能力。教师布置两项分层实践任务,学生可结合自身能力自主选择完成。基础任务为“AI场景识别与分类”,学生结合本节课所学知识,自主列举生活中的人工智能应用场景,标注对应的AI模拟人类智能的类型,梳理其核心特征,区分普通信息技术与人工智能技术,形成简单的场景分析清单。
提升任务为“简易AI功能体验与分析”,学生借助课堂设备,体验在线AI识图、AI翻译、AI答疑、智能写作辅助等简易工具,在体验过程中记录该功能的优势与局限性,分析其依托的智能原理,思考该功能无法完成的任务,进一步印证人工智能的工具属性与能力边界。实践过程中,教师巡回指导,针对学生遇到的认知困惑、辨析难题进行针对性答疑,引导学生自主思考、独立探究,培养学生自主学习、实操分析的能力。
实践结束后,选取部分学生的成果进行展示点评,肯定学生的探究成果,纠正共性问题,强化学生对本节课核心知识的灵活运用,让学生真正做到学以致用,将理论知识转化为实际辨析、应用能力。
(六)素养渗透升华,树立责任意识
本节课立足信息科技核心素养,重点落实信息社会责任培育,在学生掌握知识、提升能力的基础上,实现育人价值升华。教师结合前期拓展的AI双面影响,组织学生开展简短主题讨论:作为新时代青少年,我们该如何正确看待和使用人工智能技术。
引导学生从多个维度思考,一是正视AI的价值,主动接纳智能技术,学会利用人工智能辅助学习、便捷生活,发挥科技的正向价值;二是理性看待AI的局限,不盲目依赖、不神化人工智能,明确AI始终是人类的辅助工具,核心决策、创新思考仍需依靠人类自身;三是坚守使用底线,树立安全、合规、向善的使用理念,不利用人工智能传播不良信息、作弊违规、侵犯他人隐私,自觉遵守智能技术使用规范。
教师结合学生讨论成果进行总结升华,强调人工智能是科技发展的必然趋势,青少年既要主动学习智能知识、掌握智能技能,适应智能时代发展,也要坚守科技伦理底线,树立正确的科技观、价值观,主动承担起合理使用、规范传播、正向发展智能技术的社会责任,让科技为生活、社会赋能,实现技术向善。
(七)课堂总结复盘,构建知识体系
师生共同完成本节课知识复盘,系统梳理核心内容,帮助学生构建完整、清晰的知识体系。教师引导学生自主回顾本节课重点内容,逐步梳理知识脉络,包括人工智能的核心定义、三大基本特征、AI与普通信息技术的差异、人类智能与人工智能的区别、人工智能的发展现状与分类、AI的双面价值与使用原则。
在学生自主梳理的基础上,教师进行系统化整合,串联各个知识点,明确本节课的知识逻辑,从认知AI、辨析AI、了解AI到善用AI,层层递进,让学生清晰把握课堂学习主线。同时,重点复盘本节课的易错知识点,区分自动设备与智能设备、厘清弱人工智能与强人工智能的差异、明确人类智能的不可替代性,帮助学生扫清认知盲区,巩固重难点知识。
最后,布置课后拓展任务,引导学生课后继续观察生活中的智能场景,完成家庭AI应用调研,记录身边的人工智能产品,分析其功能与价值,思考未来人工智能可能的发展方向,让课堂学习延伸到课外,持续培养学生的信息意识与探究能力,实现课堂教学的闭环落地。
1 / 2
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$