内容正文:
第28课 初识人工智能(教学设计)
人教版义务教育教科书《信息科技》三年级全一册 人民教育出版社
一、课题基本信息
课题:第八单元 守护在线安全 第28课 初识人工智能
教材版本:人教版义务教育教科书《信息科技》三年级全一册(人民教育出版社,2024年版)
册次:三年级全一册(第八单元“守护在线安全”)
年级:三年级
课时:第28课(第八单元第2课)
课型:新授课
教学内容:认识人工智能及其三大核心能力,了解AI在生活生产中的应用,体验AI生成工具,能区分普通机器与AI机器
二、教材内容分析
本单元“守护在线安全”是人教版(2024年版)《信息科技》三年级全一册的第八单元。第27课学生感受了在线社会的便利和风险,本课认识人工智能:人工智能(AI)正在走进生活的方方面面——智能音箱、扫地机器人、人脸识别、智能导航,都是人工智能的应用。了解人工智能、体验人工智能、正确使用人工智能,是新时代少年数字素养的重要内容。
本课教材主要安排了三个层面的内容。第一,认识人工智能及其核心能力:人工智能是让机器像人一样思考和学习的技术;它有三大核心能力——感知(像眼睛耳朵一样感知信息)、思考(像大脑一样分析判断)、行动(像手脚一样完成任务);能区分普通机器与人工智能机器。第二,了解人工智能的应用领域:人工智能广泛应用于交通(智能监控、智能导航)、农业(无人机喷洒农药)、医疗(辅助诊断)、教育(智能辅导)、物流(智能分拣)等领域,给生活和生产带来便利。第三,体验生成式人工智能:认识生成式人工智能,体验AI问答、AI绘画等生成工具,了解AI可以创作文字、图片等内容,感受AI创造的乐趣。
从单元整体看,本课是“守护在线安全”单元中对新技术的认识课。教学时要以“身边的AI大搜索”为主线,让学生在找一找、分一分、试一试中认识人工智能,体验生成式人工智能,为后续学习奠定基础。
三、学情分析
三年级学生对人工智能并不陌生:家里有智能音箱,商场有人脸识别,爸爸的车里有智能导航,手机上有人脸解锁。但学生对“什么是人工智能”说不清楚,有的把“会动的机器”都当成机器人,有的以为AI是动画片里的超级机器人,分不清普通机器和人工智能机器的区别。
从心理特点看,三年级学生对“聪明机器”充满好奇,喜欢动手体验;对AI问答、AI绘画等新玩法兴趣浓厚。教学要借助生活实例让学生建立对AI的直观认识,通过亲身体验感受AI的能力,激发探索兴趣。
四、教学目标(核心素养导向)
【信息意识】
1. 认识常见的人工智能产品,感受人工智能给生活带来的便利。
2. 能主动发现身边的AI应用,形成关注新技术的意识。
【计算思维】
1. 了解人工智能的三大核心能力(感知、思考、行动),能区分普通机器与AI机器。
2. 初步理解人工智能的工作原理,能举例说明AI在生活生产中的应用。
【数字化学习与创新】
1. 认识生成式人工智能,体验AI问答、AI绘画等生成工具。
2. 能利用AI工具辅助学习,感受AI创作的乐趣。
【信息社会责任】
1. 知道人工智能也有局限,不能盲目相信AI的回答。
2. 树立合理使用AI的意识,做AI时代的小主人。
五、教学重点、难点
教学重点:
1. 认识人工智能的三大核心能力,区分普通机器与AI机器。
2. 了解人工智能在生活生产中的应用。
教学难点:
1. 理解人工智能“感知—思考—行动”的工作过程。
2. 体验生成式人工智能,初步形成合理使用AI的意识。
六、教学准备
教师:多媒体课件(AI应用案例图、AI三大能力示意图、生成式AI演示)、AI体验任务单(每组一张)、计时器;课前检查机房网络,确保AI问答、AI绘画等工具可以正常访问。
学生:想一想“我身边有哪些聪明机器”;准备自己用过或见过的AI产品例子。
七、教学过程
本课共40分钟,五个环节:情境导入5分钟,认识人工智能10分钟,了解AI应用10分钟,体验生成式AI10分钟,小结与拓展5分钟。本课以“身边的AI大搜索”为任务主线,学生认识并体验人工智能。
环节:环节一 情境导入(约5分钟分钟)
【教师活动】教师出示情境:早晨,小华对智能音箱说“播放英语儿歌”,音箱马上播放了;出门时,小区门口的人脸识别闸机自动开门;到了学校,门口的智能体温检测仪自动报出体温。提问:这些机器怎么这么聪明?学生交流后,教师引导:这些聪明的机器里,藏着一种新技术——人工智能。今天我们就来认识人工智能。教师板书课题“初识人工智能”。
【学生活动】学生交流情境中的智能产品,初步感受人工智能,明确本课学习任务。
【设计意图】用“会听、会看、会判断”的生活情境导入,让学生直观感受人工智能的“聪明”,激发学习兴趣,自然引出课题。
环节:环节二 认识人工智能(约10分钟分钟)
【教师活动】(1)说一说:教师提问:你觉得什么是人工智能?学生交流后,教师引导:人工智能就是让机器像人一样能听、能看、能想、能做的技术,英文缩写是AI。(2)学一学:教师结合课件讲解AI的三大核心能力——感知:像人的眼睛、耳朵一样,感知声音、图像等信息(智能音箱听懂我们说话、人脸识别看清人脸);思考:像人的大脑一样分析判断(智能导航规划路线、下棋机器人思考棋路);行动:像人的手脚一样完成任务(扫地机器人打扫卫生、快递机器人送快递)。(3)比一比:教师出示普通机器与AI机器的对比——普通洗衣机只会按设定程序转,不能根据衣服多少调整;智能扫地机器人会感知房间情况、自己规划路线。提问:它们有什么不同?学生交流后,教师引导:普通机器按人设定的步骤工作,AI机器会感知、会思考、会自己想办法。
【学生活动】学生交流对人工智能的理解;学习AI的三大核心能力;比较普通机器与AI机器的区别。
【设计意图】用形象的语言和实例讲清AI的三大核心能力,通过对比帮助学生区分普通机器与AI机器,突破认识重点。
环节:环节三 了解AI应用(约10分钟分钟)
【教师活动】(1)找一找:教师组织“AI应用大搜索”——各小组在任务单上写出自己见过或用过的AI产品,比一比哪组找得多。学生交流——智能音箱、扫地机器人、人脸识别、智能导航、语音助手等。(2)分一分:教师结合课件介绍AI的应用领域——交通:智能监控、智能导航帮助出行;农业:无人机喷洒农药、智能大棚管理;医疗:辅助医生诊断、智能穿戴监测健康;教育:智能辅导、语音评测;物流:智能分拣、送货机器人。教师引导:人工智能在各行各业大显身手,让生活更方便、生产更高效。(3)想一想:教师提问:如果没有人工智能,生活会有什么不同?学生交流后,教师引导:AI已经深入到我们生活的方方面面。
【学生活动】学生搜索身边的AI应用;了解AI在交通、农业、医疗、教育、物流等领域的应用。
【设计意图】用“找一找”激活学生的生活经验,用“分一分”建立对AI应用领域的系统认识,感受AI给生活生产带来的便利。
环节:环节四 体验生成式AI(约10分钟分钟)
【教师活动】(1)认一认:教师介绍生成式人工智能:有一种AI特别厉害,你问它问题,它能像人一样回答;你告诉它想画什么,它就能画出一幅画,这种能生成新内容的AI叫生成式人工智能。(2)试一试:教师组织学生分组体验——AI问答:向AI提问一个学习问题(如“月亮为什么有时圆有时缺”),看看它怎么回答;AI绘画:告诉AI“画一幅美丽的花园”,看看它画出了什么。教师巡视指导,提醒学生用清楚的语句表达需求。(3)议一议:教师引导讨论:AI的回答都是对的吗?学生交流后,教师引导:AI也会出错,不能盲目相信,要学会分辨;用AI是帮助我们学习和创造,不能偷懒让AI替我们写作业。
【学生活动】学生认识生成式人工智能;分组体验AI问答、AI绘画;讨论如何正确使用AI。
【设计意图】通过亲身体验感受生成式AI的能力,用讨论引导学生认识AI的局限、树立合理使用的意识,突破体验与思辨的难点。
环节:环节五 小结与拓展(约5分钟分钟)
【教师活动】(1)说一说:教师组织学生交流——今天认识了什么?人工智能有哪些能力?它用在哪些地方?学生交流后,教师引导归纳:人工智能能感知、能思考、能行动,应用在生活的方方面面,还能帮我们学习创作。(2)小结:教师带领学生回顾本课,布置拓展任务:回家后继续寻找身边的AI应用,和家人聊聊AI给生活带来的变化。
【学生活动】学生交流本课收获;回顾所学,明确课后任务。
【设计意图】通过交流巩固学习收获,把AI探索延伸到家庭,激发持续关注新技术的兴趣。
八、板书设计
(黑板上方课题)第八单元 守护在线安全 第28课 初识人工智能
(中央展示区)
AI三大能力:感知(听、看) 思考(想、判断) 行动(做、完成)
AI应用领域:交通 农业 医疗 教育 物流
生成式AI:AI问答 AI绘画(会生成新内容,也会出错)
(下方展示区,贴学生AI应用搜索单)
九、作业设计
基础作业:回家后找一找家里的AI产品,向家人介绍它有哪些能力。
提升作业:尝试向AI提一个学习问题,比较AI的回答和课本上的答案有什么不同。
拓展作业(选做):和家人讨论:AI有哪些本领?哪些事AI做不了?为什么?
十、教学反思
(课后填写)本课以“身边的AI大搜索”为主线,通过情境导入、能力认识、应用了解、生成式AI体验、小结拓展等活动,引导学生认识了人工智能。需重点关注:学生能否理解AI的三大核心能力并区分普通机器与AI机器,是否把“会动的机器”都当成AI;能否举例说明AI的应用领域;体验生成式AI时,能否正确看待AI的回答,是否出现盲目相信或过度依赖的现象;以及合理使用AI的意识是否建立。下一课将继续学习在线安全相关知识。
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