《第 8 课 注意力与文本生成 》 教学设计- -2026-2027学年人教版初中信息科技人工智能专册

该初中信息科技教学设计聚焦注意力机制与AI文本生成原理，通过人类阅读重点词（如“春天、青草”）类比AI续写文本，引出课题，搭建从生活经验到AI原理的学习支架，梳理文本生成逻辑。 特色在于生活化情境导入、小组协作模拟词语关联权重分配（计算思维）、注意力可视化网页实操（数字化学习与创新）及AI使用伦理讨论（信息社会责任），如学生标注“书包-图书馆”关联分值，观察词语权重变化，培养理性使用AI能力，为教师提供素养落地的实操方案，提升学生信息意识与创新能力。

第 8 课 注意力与文本生成 科目 信息技术 教材 人教版 核心素养目标 信息意识：感知注意力机制是 AI 筛选文本信息的方式，体会 AI 处理文字的特点。 计算思维：把 AI 文本生成拆解为读取上下文‑分配注意力‑逐词预测，完成模型逻辑抽象。 数字化学习与创新：借助 AI 平台体验文本生成，学会合理利用 AI 辅助创作。 信息社会责任：认清 AI 生成内容的缺陷，拒绝照搬 AI 文本，坚守独立思考的习惯。 教学重难点 教学重点：通俗理解注意力机制的内涵，明白 AI 依靠注意力分析上下文，掌握文本生成逐词预测的运行逻辑。 教学难点：理解词语之间关联权重如何分配，客观看待 AI 文本生成的优势与幻觉问题，在日常学习中理性把控 AI 工具的使用尺度。 教学过程——主要思路 环节一：情境导入，引发思考 教师活动：教师出示两段材料，第一段是一段写景文字：春天来到公园，青草冒出嫩芽，桃花次第盛开，和煦的微风吹拂游人的脸颊。教师提出问题，大家在读这段话的时候，哪些词语会被你重点关注？之后展示 AI 续写出来的后半段文本，向同学们抛出疑问：人工智能续写语句时，它又是重点关注哪些词汇呢？接着引出本节课课题注意力与文本生成。 学生活动：学生自主圈画文段中的关键词，大多会挑选春天、青草、桃花、微风等词语；结合自己平时使用 AI 写作文的经历，猜想 AI 判断重点词汇的方法；跟随教师引导进入本节课学习内容。 设计意图：从人类阅读习惯入手类比 AI 的工作模式，降低抽象算法知识的入门门槛，唤醒学生的信息意识，让学生初步感知选择性关注这一核心概念，为本节课后续探究做好铺垫。 环节二：探究活动一，认识注意力机制 教师活动：教师先用通俗语言解释注意力机制的定义，注意力机制模仿人的思考方式，AI 面对一大段文字时不会平均看待每一个字词，给和语境关联紧密的词语更高权重，不重要的内容降低权重，这个挑选重点的过程就是注意力机制。随后开展课堂模拟小游戏，把全班学生分为若干小组，给出句子：周末我背着书包去图书馆阅读科幻小说。布置小组任务，判断句子内部词语之间联系的强弱，标注关联分值。教师进行巡视，观察学生的判断依据，之后统一进行点评讲解。教师继续拓展，早期人工智能模型读取长文本时，越往后的文字，前面内容的影响就越来越弱，正是注意力机制出现，解决了长文本语义理解困难的问题，现在主流文本大模型 Transformer 模型就是依靠注意力机制运转。教师避开复杂数学公式，只用生活化案例讲解原理，贴合初中学生认知水平。 学生活动：小组内部展开讨论，判断书包和图书馆、科幻小说和阅读这些词语关联紧密，分配更高分数；像周末和书包之间联系偏弱，分配较低分值；听完教师讲解，对比人类阅读划重点，理解 AI 注意力的运行原理；做好课堂笔记，明白 Transformer 模型和注意力机制的关系。 设计意图：通过小组协作探究，让学生把 AI 分配权重的过程具象化，锻炼学生分解问题、归纳特点的能力，落实计算思维素养。学生亲身参与判断词语关联性，不再被动记忆抽象概念，完成由生活经验向人工智能原理的过渡，突破浅层认知。 环节三：探究活动二，解密 AI 文本生成原理 教师活动：教师先抛出核心问题，AI 到底是怎样续写句子、生成完整文章的。分步拆解生成逻辑：第一步 Token 分词，AI 不会理解汉字含义，它会把整段文字拆分成一个个 Token 单元；第二步注意力计算，依靠注意力机制，计算前面每一个 Token 对接下来文字的影响大小；第三步概率预测，参考前面全部词语，推算出下一个字词出现的概率，挑选概率最高的文字进行输出；第四步循环重复，生成一个词之后，把新词加入原文，再次使用注意力机制继续预测后续文字，循环往复形成完整段落，这就是自回归生成模式。 为加深理解，教师举出简单示例，给出前文：夏日的傍晚，晚风轻轻吹动，AI 借助注意力重点关注傍晚、晚风，优先挑选蝉鸣、晚霞、乘凉这类词语续写。教师进一步提出思考问题：AI 是不是真正理解句子表达的情感和含义？组织学生自由发言。最后教师总结，AI 只是依靠海量学习到的文本数据和概率推算文字，它并不懂得文字背后的情感，它的理解只是计算出来的结果，并不是真正的思考。 学生活动：认真跟随教师拆分 AI 生成文本的四个步骤，理解分词、注意力计算、概率预测、循环续写的完整流程；结合晚风例子体会注意力机制在文本续写里发挥的作用；围绕 AI 是否懂得情感展开讨论，大部分学生能够意识到 AI 只是统计文字概率，没有自己真实的思想；梳理 AI 文本生成全过程，厘清注意力机制是文本生成的核心条件。 设计意图：教师把复杂的 AI 生成过程拆解为四个清晰步骤，引导学生抽象模型运行逻辑，锻炼计算思维。学生彻底理清注意力机制和文本生成之间的内在联系，解决本节课重点内容，明白大模型续写文字的底层逻辑，破除 AI 拥有自主思想的错误认知。 环节四：实操体验，观察注意力可视化效果 教师活动：教师组织学生开展数字化实践任务，打开简易注意力可视化网页，在文本输入框写下一段简短文字，系统就会用深浅不同颜色标记词语，颜色越深代表当前词语获得的注意力权重越高。教师布置分层任务：基础任务，输入简单句子，观察颜色深浅变化，记录 AI 重点关注的词汇；进阶任务，修改句子里的关键词，观察修改之后注意力分配情况随之发生的改变。学生实操期间，教师巡回指导，提醒学生仔细对比修改前后的差异，思考为什么更换词语之后权重会变化。实操结束后，教师挑选多名学生展示自己的观察结果。之后教师顺势提出新问题，既然 AI 依托概率生成文字，它会不会出现错误？结合同学们平时使用 AI 写内容的经历，说一说 AI 生成文本存在哪些不足。 学生活动：学生自主完成上机实操任务，认真观察页面当中颜色深浅，发现当自己更换句子核心名词，AI 注意力分配的重点就会随之改变；学生相互交流，说出自己日常使用 AI 时遇到的问题，AI 有时候会编造不存在的事例、论据，语句偶尔逻辑不通，也就是 AI 幻觉问题；总结得出 AI 生成内容不一定全部可靠，存在明显局限性。 设计意图：借助数字化平台直观展示注意力权重，让抽象算法可视化，提升学生数字化学习与创新素养。亲身实践之后学生客观看到 AI 的优缺点，不再盲目迷信人工智能，为后面树立合理使用 AI 的观念打下现实基础，由理论学习过渡到真实体验，加深知识记忆。 环节五：深度研讨，理性看待 AI 文本工具 教师活动：教师设置三个讨论议题，组织学生分组研讨。议题一：写作文的时候，能不能直接复制 AI 生成的整篇文章？议题二：我们可以怎样正确借助文本生成 AI 帮助自己学习？议题三：未来 AI 文本模型越来越强大，人类独立写作还有意义吗。每个小组选择一个议题进行深入探讨。小组讨论结束之后教师汇总观点：全盘照搬 AI 文本会让同学们慢慢丧失思考能力，还会出现抄袭问题；合理用法可以是让 AI 帮忙打开写作思路、搜集素材、修改病句，最终成文需要自己构思完成；AI 永远只能作为辅助工具，人的真情实感、独特的生活体验是人工智能无法模仿的。教师继续进行拓展升华，注意力机制可以帮助 AI 筛选信息，同样我们在学习当中，也要学会集中自己的注意力，筛选有用学习信息，摒弃无关干扰，提升自身学习效率，实现学科知识和个人成长相结合。 学生活动：小组内热烈交流，梳理小组观点；代表依次发言，提出 AI 只能用来参考，不能直接抄袭；AI 给出的素材我们要甄别对错，仔细核查；人内心真实感悟是 AI 不能生成的；学生联系自身学习情况，反思自己平时做事容易分心的问题，明白集中注意力对自己学习的重要价值。 设计意图：通过思辨式讨论落实信息社会责任素养，学生认清 AI 的能力边界，建立正确的 AI 使用伦理，懂得尊重原创。把 AI 里的注意力概念迁移到自身学习生活，实现课程育人目标，让课堂知识服务学生成长，升华本节课的育人内涵。 环节六：课堂归纳，拓展延伸 教师活动：教师带领学生梳理本节课全部知识点，首先注意力机制是 AI 模仿人类选择性关注的算法，给关联词语分配不同权重；其次 AI 文本生成依靠分词、注意力计算、概率预测、循环续写完成；再次 AI 依托海量数据计算文字，本身不会思考，存在 AI 幻觉；最后合理利用 AI，拒绝全盘复制 AI 内容。之后布置课后拓展任务：任务 1，回家之后用 AI 生成一段短文，找出里面 AI 编造的内容；任务 2，写一段简短心得，谈谈今后自己使用 AI 写文字的做法；任务 3，查阅资料了解注意力机制在机器翻译、智能问答当中的应用。教师最后进行总结，科技是一把双刃剑，注意力机制助力人工智能飞速发展，但是工具最终的价值取决于使用者，希望同学们善用 AI、坚持独立思考，在智能时代不断提升自己。 学生活动：跟随教师回顾本节课重难点内容，构建完整的知识框架；记录课后任务，规划自己完成任务的方式；认真聆听教师结语，树立科学看待人工智能的态度；课后自主完成拓展任务，进一步深化本节课所学内容。 设计意图：课堂总结帮助学生梳理知识脉络，巩固本节课重点难点。分层课后任务，继续延伸课堂学习内容，学生在课后继续开展数字化实践，做到学以致用，实现课堂学习和课后拓展一体化。学生树立理性的数字公民意识，完成本节课全部素养目标落地。 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 $