小学信息技术《初识人工智能》教学设计

小学信息技术《初识人工智能》教学设计

【教材分析】

本课是教材新增的内容，是人工智能模块的起始课，其目的是要让学生通过学习人工智能的基本概念和发展历程，走近人工智能，更多地感受计算机科学发展对我们生活的影响。同时通过对现代人工智能代表性事物的了解，更好地促进学生融入到探索与发现人工智能的学习中。

【学情分析】

本节课的教学对象是六年级的学生，他们对人工智能的应用有一定的了解，但这种了解只基于应用本身，对人工智能的概念和发展历史是比较模糊的。同时，学生对于与人工智能相关的计算机发展、机器人、编程知识等也有一定的了解，但知识之间是相对割裂的。所以，可以通过资料收集、交流讨论、对比想象等形式发挥学生的主观能动性，更好地让全体学生主动参与、获取新知。

【教学目标与要求】

1. 运用阅读、音视频文件、讨论交流、对比想象等方式，了解人工智能的概念和相关知识。

2. 感受人工智能的作用，通过讨论分析其特性，培养信息意识。

3. 辩证认识人工智能对社会和生活带来的影响，树立AI时代信息社会责任。

【教学重点与难点】

重点：

1. 了解计算机科学与人工智能之间的关系。

2. 了解人工智能发展的历史及其重要性。

3. 了解人工智能的分类，感受生活中的人工智能。

难点：知道人工智能的基本概念。

【教学方法与手段】

方法：通过视频的观看激发学生的学习兴趣，在教学过程中利用体验式学习、自主探究和小组合作交流学习等形式结合，重点培养学生对人工智能的兴趣和探究热情。

手段：多媒体教学网络、教师课件展示。

【课时安排】

安排1课时。

【教学过程】

一、导入

1. 同学们，你们知道人工智能吗？今天，我们通过一段视频来了解一下。

2. 视频中说到，人工智能已走进我们的生活，那到底什么是人工智能？它和人的智能有什么不同？今天让我们一起来揭开它的神秘面纱。

板书：初识人工智能

【设计意图】通过视频导入，把抽象的信息呈现出来，变成和学生生活相关联的内容，调动学生的积极性，激发学生的探究心理，为后续的学习埋下伏笔。

二、新授

1. 人工智能初体验。

（1）请同学们阅读书上第一部分内容，结合刚刚观看的视频和你的了解，对比一下人工智能和人的智能，小组讨论：你觉得它们的区别在哪儿？人工智能有什么优点和不足？

（2）学生探索、讨论、汇报。

（3）师生共同小结。

预设答案：

（1）区别：人工智能能像人那样思考，但没有情绪。

（2）优点：人工智能稳定性更强，反应更快，不受情绪的影响。

（3）不足：人工智能不真正拥有智能，也没有自主意识。

2.人工智能与计算机科学。

（1）你觉得研发人工智能需要依靠哪些科学知识呢？

学生汇报。

（2）人工智能的发展离不开计算机科学。当然，它还包括十分广泛的科学，如机器学习和计算机视觉等。那么你知道第一台计算机吗？你知道人工智能之父是谁吗？他提出了什么样的理论呢？请你在网络上搜索和整理相关资料。

学生搜索资料，阅读理解并进行汇报。

师生小结：图灵，以及图灵测试相关内容。

（3）计算机的数据存储和处理，为实现人工智能提供了一种媒介。依据图灵测试的内容，我们也来做个小实验，实验要求如下：

A. 场内，选择一名同学进行提问，一名同学进行问题和答案的传递。

B. 场外，选择一名同学回答，同时利用在线聊天机器人进行回答。

C. 场内，选择你认为正确的答案。

实验结束后，学生上台交流感受。根据出题情况，有可能出现的结果很多，但教师可以从题目回答的内容方面，或从整体的测试效果上进行比较和引导。

【设计意图】学生通过视频和对书上文字的感知，初步了解了人工智能概念后，再结合收集的网络资料，并利用计算机人工智能的小实验进行图灵测试，让学生更进一步感受人工智能的同时，调动学习积极性，为后面的学习作铺垫。

3.人工智能发展史。

（1）从刚刚的实验我们可以确定人工智能和计算机科学密不可分，前面我们已经了解了计算机的发展史，那么人工智能的发展史是怎样的呢？请你利用手边的资料和网络找一找，看一看。

学生搜索资料，阅读理解，并进行汇报。

师生小结：人工智能的发展史。

（2）我们对比一下计算机的发展史和互联网的发展，你有什么发现呢？

学生小组讨论，交流汇报。

师生小结：计算机的诞生和发展，使人工智能起源并进入黄金年代。1983年，阿帕网各站点通讯协议统一采用TCP/IP，这标志全球互联网的诞生。民用的互联网又一次让人工智能繁荣起来。1993年，随着网络开始普及走向大众，人工智能发展越发迅猛。所有的科技发展都不是单一的，而是相辅相成的。

【设计意图】通过对比认知，更好地理解人工智能发展史，培养学生的思维认知方式，同时让学生更好地理解科学技术之间不是孤立的，而是互相融合，共同发展的。

4.人工智能的分类

（1）随着计算机科学的发展，人工智能走进了我们的生活，国务院也印发了《新一代人工智能发展规划》。你知道人工智能的分类吗？我们现在常说常见的人工智能大多处于分类中的哪一种类型？

学生分组搜索网络资料并汇报。

（2）你觉得未来将实现的强人工智能会是怎样的呢？对我们的生活会造成什么样的影响呢？请你展开想象的翅膀说一说。

【设计意图】从教材引向生活，激发学生的学习热情，畅想未来，努力提升。

三、总结拓展

同学们，我相信随着时间的流逝，人工智能的发展和应用会越来越普及，相信只要在设计之初，模仿机器人三原则（第一条：机器人不得伤害人类，或看到人类受到伤害而袖手旁观。第二条：机器人必须服从人类的命令，除非这条命令与第一条相矛盾。第三条：机器人必须保护自己，除非这种保护与以上两条相矛盾）设定出类似的人工智能原则，美好的未来必然在等待着我们。