设计一节课:课题:人工智能的应用版本:高中信息技术粤教版必修一模式:项目式教学要求:落实学科核心素养
遵照您的要求,我将为您设计一节基于项目式教学(PBL)、落实信息技术学科核心素养的高中信息技术课程。
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### **高中信息技术《人工智能的应用》项目式教学设计**
**一、 教学基本信息**
* **课题**:第三章 第1节 《人工智能的应用——设计与实现一个智能生活小助手》* **教材版本**:粤教版《信息技术》必修一* **课时**:2课时(连堂,90分钟)* **教学模式**:项目式教学(Project-Based Learning)
**二、 学科核心素养落实点**
* **信息意识**:引导学生关注和发现日常生活中可被AI技术优化的问题,主动感知和识别有效信息需求。* **计算思维**:在项目设计中,运用分解、抽象、建模、算法设计等思维方法,将实际问题转化为可技术实现的方案。* **数字化学习与创新**:利用在线AI平台和工具作为学习资源,创造性地设计和开发原型,体验数字化创新过程。* **信息社会责任**:在项目研讨中思考并辩论AI应用可能带来的隐私、伦理和社会影响,树立负责任的技术使用观。
**三、 教学目标**
1. **知识与技能**: * 了解人工智能在生活、社会等不同领域的典型应用。 * 理解常见AI应用(如图像识别、语音识别、NLP)的基本原理和实现过程。 * 能利用提供的在线AI开放平台(如百度AI开放平台、Hugging Face的Demo等)快速搭建一个简单的AI应用原型。
2. **过程与方法**: * 通过小组合作,经历“发现问题-分析问题-设计方案-实现原型-测试优化-展示评价”的完整项目流程。 * 学会利用网络资源进行自主探究和协作学习。
3. **情感态度与价值观**: * 感受AI技术的魅力,激发对前沿技术的探索兴趣和创新精神。 * 辩证地看待AI技术带来的便利与潜在风险,培养科技向善的社会责任感。
**四、 教学重难点**
* **重点**:人工智能的应用领域;利用AI平台工具解决实际问题的流程与方法。* **难点**:将生活问题抽象为可被AI技术解决的任务模型;对AI应用伦理问题的深度思考。
**五、 教学准备**
* **教师准备**:项目任务书、学习资源清单、评价量表、分组名单、多媒体课件、在线AI平台演示账号。* **学生准备**:分组(4-5人/组),自带笔记本电脑或平板电脑,可连接互联网。* **环境准备**:多媒体教室、稳定的Wi-Fi。
**六、 教学过程设计与时间安排**
**(一) 项目启动与入项活动(10分钟)**
1. **情境创设**: * 播放一段短视频,展示AI在智能家居(如智能音箱控制)、智慧城市(如交通流量预测)、个性化推荐(如短视频平台)等方面的酷炫应用。 * **提问**:“同学们,视频中的哪些场景让你印象深刻?你是否想过自己也能创造一个这样的AI应用来解决生活中的小麻烦?”
2. **发布项目驱动性问题(Driving Question)**: * **核心问题**:“如何为我们(学生/家庭/社区)的日常生活,设计并实现一个能解决实际问题的‘智能生活小助手’原型?” * 展示项目最终产出要求:一份简单的项目设计方案书 + 一个可交互的应用原型(如一个简单的网页、APP界面或对话流) + 一次小组展示。
3. **明确学习任务与评价标准**: * 简要介绍项目流程和课时安排。 * 出示**评价量表**(涵盖方案创意性、技术实现度、协作效果、展示表达、伦理思考等维度),让学生明确学习目标。
**(二) 知识构建与方案设计(25分钟)**
1. **微型讲座与资源提供(10分钟)**: * **教师讲授**:快速梳理AI的主要应用领域(计算机视觉、自然语言处理、语音技术等),并**重点介绍1-2个适合学生操作的在线AI平台**(如:百度AI开放平台的“文字识别”“语音合成”等轻量级API;或腾讯AI、讯飞开放平台的类似功能;或Hugging Face上的交互式Demo)。 * **提供“资源工具箱”**:将平台链接、API调用简易教程、示例代码等资源共享给学生。
2. **小组协作与方案设计(15分钟)**: * **小组头脑风暴**:围绕“驱动性问题”,讨论想要解决的痛点(如:自动整理课堂笔记、智能分类回收垃圾、食堂菜品推荐、宿舍就寝提醒器等)。 * **撰写方案草案**: * **项目名称**:如“智能学习笔记小助手” * **要解决的问题**:(具体描述) * **目标用户**:学生、老师… * **核心AI技术**:打算使用哪种AI技术?(如图像识别转文字、文本摘要) * **实现思路与流程**:(用流程图或文字描述用户如何与助手交互) * **预期成果**:(最终原型的样子) * **伦理与风险思考**:(我们的设计会涉及隐私吗?如何规避?) * **教师角色**:巡视指导,参与小组讨论,帮助学生将想法落地,确保方案技术上可行。
**(三) 探索实践与原型开发(35分钟)**
1. **动手实践**: * 各小组根据设计方案,登录推荐的AI平台,开始尝试调用接口、测试功能、搭建原型。 * **形式可多样**:可以是: * 一个集成了语音输入和文本输出的对话机器人(利用平台的对话API)。 * 一个可以上传图片并识别其中物体或文字的小网页。 * 一个用流程图工具画的、但逻辑清晰的智能处理流程UI原型。 * **强调**:本课不追求代码的复杂性,重在**体验过程、理解原理、实现核心功能验证**。
2. **教师支持**: * 提供技术支援,解决学生在API调用、平台使用中的共性问题。 * 鼓励学生组内互助,记录开发过程中遇到的问题和解决方法。
**(四) 成果展示与项目评价(15分钟)**
1. **小组展示**(选择2-3个有代表性的小组): * 每组限时3分钟,展示内容包括:**解决的问题、演示原型、分享过程中的收获与挑战**。
2. **师生互评**: * 听众小组根据评价量表进行打分或口头评价(“我觉得你们组的创意很好,但如果能考虑到……会更完善”)。 * 教师进行针对性点评,**重点表扬学生在计算思维、创新思维和社会责任方面的表现**,而不仅仅是技术实现。
**(五) 总结升华与课后延伸(5分钟)**
1. **教师总结**: * 总结本节课:我们不仅了解了AI的应用,更亲身经历了创造AI应用的过程。 * 再次强调核心素养:我们是如何运用**计算思维**来分解问题,如何利用**数字化工具**进行**创新**,并在这个过程中思考了**信息社会责任**。
2. **课后延伸**: * **必做**:完善项目方案书,提交最终版。 * **选做(挑战)**:尝试将两个AI功能组合起来(如:先语音输入,再进行情感分析),创造更强大的助手。 * **思考**:如果你的“小助手”被大规模应用,可能会对社会产生哪些正面和负面的影响?
**七、 教学评价设计**
* **评价方式**:过程性评价(70%)+ 终结性评价(30%)* **评价工具**: * **小组项目方案书**(评价信息意识、计算思维) * **项目原型/成果**(评价计算思维、数字化学习与创新) * **小组展示与答辩**(评价数字化学习与创新、信息社会责任) * **课堂观察与小组协作记录**(评价所有核心素养)
**八、 板书设计**
* 主标题:**人工智能的应用——智能生活小助手项目*** 分区: * **驱动性问题**:如何设计并实现一个智能生活小助手? * **核心AI技术**:CV、NLP、Speech… * **项目流程**:发现问题 -> 选择技术 -> 设计 -> 实现 -> 测试 -> 展示 * **伦理思考区**:(学生展示后,教师关键词板书,如:隐私、偏见、失业、安全…)
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**设计意图说明**:
本设计严格遵循PBL模式,以一个有挑战性的、真实的“驱动性问题”贯穿始终,让学生从被动听讲变为主动探索。通过完整的项目周期,学生不仅能“知道”AI是什么,更能“做到”用AI解决问题,深刻体会其价值与局限,从而将信息技术的四大核心素养真正内化于心,外化于行。
