人工智能中的过程与控制（教学设计）2026-2027学年苏科版信息科技六年级上册

该小学信息科技教学设计聚焦人工智能控制系统“感知输入—智能处理决策—执行输出—反馈调节”四环节，通过对比定时自动喷灌与智能扫地机器人短视频导入，唤醒“过程与控制”旧知，搭建从普通自动控制到智能控制的知识迁移支架。 此资料亮点在于深度融合新课标核心素养，以案例探究（定时路灯与人脸识别门禁对比表格）培养计算思维，通过AI绘画工具辨析强化信息意识，结合智能扫地机器人流程图绘制实践提升数字化学习与创新能力，助力学生理性认知AI边界，为教师提供清晰教学流程与可操作活动设计。

人工智能主题学习《人工智能中的过程与控制》教学设计-2026-2027学年苏科版（新版）小学信息技术六年级上册 一、学情分析 六年级学生已经系统学习过程与控制基础模型，理解普通控制系统“输入—处理—输出”基本流程，能够使用流程图描述开关控制、自动感应等生活控制系统。学生日常频繁接触智能音箱、人脸识别、AI绘画等人工智能应用，对人工智能充满好奇心，但普遍存在认知误区：认为人工智能拥有自主思想，难以理解AI本质依旧是依靠算法运行的控制系统。 学生抽象思维持续发展，能够开展案例对比分析，但不容易区分普通自动控制系统与人工智能智能控制系统的差异；难以理解AI系统具备动态反馈、自主调整的特征。本课建立在基础过程与控制知识之上，把已有控制模型延伸到人工智能场景，同时为后续创意台灯智能控制系统设计提供理论支撑。 二、教材分析 本课属于人工智能专题核心理论课，教材承接前面“无处不在的过程与控制”单元内容，将通用控制模型迁移至人工智能领域。教材文本主线：生活AI案例引入→回顾基础控制系统三环节→构建人工智能系统“感知输入—智能处理决策—执行输出+反馈调节”完整模型→对比自动控制与智能控制差异→理性辨析人工智能边界、规范使用AI。 教材选用典型案例：智能扫地机器人、语音助手、人脸识别门禁，引导学生拆解每一个环节。教材明确核心知识点：人工智能属于智能型过程控制系统，区别于固定程序的自动控制；增加反馈循环是人工智能控制系统突出特征。教材隐性育人目标：引导学生理性看待人工智能，认清AI依靠算法运行，不存在真正独立意识，树立合理、负责任使用人工智能的观念。本课实现两大模块知识衔接，打通“过程控制理论”和“人工智能应用”，在本册教材知识体系中起到承上启下的关键作用。 三、核心素养目标 1.信息意识：能够在生活场景中识别人工智能控制系统；感知人工智能给学习、生活带来的便利，同时关注智能系统的数据采集带来的隐私风险。 2.计算思维：掌握人工智能控制系统“感知输入—智能处理决策—执行输出—反馈调节”完整流程；能够对比区分普通自动控制系统与人工智能控制系统；可以借助流程图拆解各类人工智能设备的运行过程。 3.数字化学习与创新：小组合作开展案例拆解探究；尝试自主梳理智能设备运行步骤，能够基于控制模型设想简易人工智能功能方案。 4.信息社会责任：客观认识人工智能能力边界；明白人工智能由程序与算法控制，不盲目神化AI；规范使用人工智能工具，不利用AI完成全部作业，注重保护个人生物识别信息。 四、教学重难点 教学重点：人工智能控制系统四大环节；能够拆解常见人工智能产品的控制流程；区分自动控制与人工智能智能控制。 教学难点：理解反馈调节在人工智能系统中的作用；认清人工智能没有自主意识，所有行为都由算法控制。 五、教学过程 （1） 情境激趣导入，唤醒旧知 教师播放两段短视频：定时自动喷灌装置、智能扫地机器人自主避障清扫。 师：同学们观察两个设备，它们都可以自动工作。大家思考，两者工作方式一样吗？ 生1：定时喷灌到时间就喷水，路线不会变化。 生2：扫地机器人遇到障碍物可以主动绕开，能够随时调整路线。 师：定时喷灌属于我们之前学习的普通自动控制系统。而扫地机器人搭载人工智能，属于智能控制系统。同样是自动运行，为什么二者表现差距巨大？今天我们学习《人工智能中的过程与控制》，揭开人工智能背后的控制原理。 设计意图：利用对比情境制造认知冲突，唤醒学生旧知识“过程与控制三环节”，自然引出课题，让学生初步感知自动控制与智能控制存在本质区别。 （2） 研读教材文本，搭建AI控制基础模型 教师引导学生自主阅读教材正文内容，勾画人工智能控制系统的组成环节。 师：回顾旧知识，普通控制系统由哪三个部分构成？ 生：输入、处理、输出。 师：阅读教材，看一看人工智能控制系统在原有基础上增加了什么重要环节？ 学生研读教材后小组交流汇报。 教师板书人工智能完整控制模型： 感知输入 → 智能处理决策 → 执行输出 → 反馈调节 师提问：教材提到“感知输入”，和普通控制系统的输入有什么区别？ 生：人工智能依靠传感器、语音采集、摄像头感知环境信息，可以实时收集外界变化。 教师结合教材案例智能语音助手进行讲解： 感知输入：麦克风采集用户语音； 智能处理决策：AI算法识别语音文字、理解指令； 执行输出：音箱播放语音回答； 反馈调节：识别不清楚语音时，主动提示用户重新说话。 师：大家发现，人工智能完成一轮工作之后，还会持续感知环境，不断调整行为，这就是反馈调节。普通自动控制系统大多缺少持续反馈调整的能力。 设计意图：紧扣教材文本开展新知讲授，依托原有知识进行拓展延伸，清晰搭建人工智能控制模型，形成新旧知识对比，落实教学重点。 （3） 案例探究：对比自动控制与人工智能控制 教师出示教材探究表格，组织学生分组分析两个案例：定时路灯（自动控制）、人脸识别智能门禁（人工智能控制）。 系统类型 控制流程 能否根据环境自主调整 是否存在反馈调节 定时路灯 设定时间→到达时间开灯，固定流程运行 不能，到点执行，不受光线影响 无持续反馈 人脸识别门禁 摄像头采集人脸→算法比对身份→开门/拒绝识别→持续捕捉画面等待下一人 可以，人脸比对失败持续等待，光线不足自动调整画面 具备反馈调节 师：定时路灯按照预先编写的固定程序运行，流程无法动态改变，属于自动控制。人脸识别门禁可以实时感知外界变化、动态调整处理方式，属于人工智能智能控制。 师继续追问：是不是所有能够自动运行的设备都是人工智能？ 生：不是，只有具备感知、智能决策、反馈调节的系统才搭载人工智能。 教师组织学生完成课堂小辨析，判断：自动感应水龙头、AI绘画工具分别属于哪一类控制系统。 设计意图：依托教材案例开展对比探究，借助表格直观呈现差异，突破重难点，帮助学生厘清容易混淆的概念。 （4） 深度探究：理性认识人工智能的边界 教师引导学生阅读教材思考板块内容，组织课堂讨论。 师：很多同学认为人工智能会独立思考、拥有自己的想法，结合本节课学习的控制模型，这个观点正确吗？ 生：不对，人工智能所有动作都是算法提前设定好的，依靠数据运算完成。 教师总结：人工智能只是一套复杂的控制系统，不存在情感、独立思想；AI所有决策，都是程序根据收集到的数据计算得出。 拓展案例：AI写作文、AI画图，本质是按照算法规则对已有数据重组，并不是AI主动产生创意。 师：既然人工智能功能强大，我们是不是所有学习任务都交给AI完成？ 学生自由发言，教师进行价值引导：人工智能是辅助学习的工具，直接照搬AI答案不利于锻炼自身思维，要合理使用。同时人脸识别、语音采集会收集个人信息，我们需要警惕隐私泄露风险。 设计意图：落实教材育人板块内容，纠正学生常见认知误区，融合信息社会责任素养目标，实现知识学习与价值引领相结合。 （5） 综合实践任务：拆解智能扫地机器人控制流程 实践任务：依据教材案例，使用流程图完整描述智能扫地机器人工作的人工智能控制全过程。 提示框架： 1. 感知输入：红外传感器感知障碍物、距离信息 2. 智能处理决策：算法判断前方障碍，规划行进路线 3. 执行输出：轮子前进、转向 4. 反馈调节：持续扫描环境，随时调整清扫路线 小组完成流程图绘制，挑选作品展示点评。 设计意图：知识迁移实践，检验学生是否熟练掌握人工智能控制系统四环节，锻炼学生使用流程图描述控制过程的能力。 六、课堂小结 师：我们共同梳理本节课核心知识点，请同学们自主回顾总结。 师生汇总： 1. 人工智能控制系统四大环节：感知输入、智能处理决策、执行输出、反馈调节； 2. 普通自动控制系统依靠固定程序运行，缺少动态反馈；人工智能系统能够感知环境变化，自主调整执行方案； 3. 人工智能本质是复杂算法构成的控制系统，没有独立思想，我们应当理性、规范地使用人工智能。 教师过渡：掌握过程与控制原理之后，我们将开展跨学科项目实践，综合运用控制知识，动手完成《设计制作创意台灯》，尝试设计具备智能控制功能的台灯作品。 2 学科网（北京）股份有限公司 $