第二单元 人工智能的应用与挑战 第4课 人工智能系统的安全风险与挑战　教学实录　2023-2024学年青岛版（2024）初中信息技术第六册

第二单元人工智能的应用与挑战第4课人工智能系统的安全风险与挑战教学实录2023——2024学年青岛版（2024）初中信息技术第六册一、课程基本信息

1.课程名称：人工智能系统的安全风险与挑战

2.教学年级和班级：2023-2024学年青岛版初中信息技术第六册，八年级3班

3.授课时间：2023年10月15日

4.教学时数：1课时

本节课为第二单元“人工智能的应用与挑战”的第4课，主要内容包括：人工智能系统的安全风险、人工智能系统的挑战以及应对措施。课程内容紧密围绕教材，旨在让学生了解人工智能在实际应用中可能存在的安全隐患和挑战，提高他们的信息安全意识。二、核心素养目标

1.理解人工智能系统的安全风险，提升信息素养。

2.探究人工智能系统的挑战，增强问题解决能力。

3.掌握应对人工智能系统安全风险的策略，培养安全防护意识。三、教学内容分析

1.主题内容：本节课的主题内容是“人工智能系统的安全风险与挑战”。具体包括：

-人工智能系统的安全风险类型及其可能带来的影响。

-面对人工智能系统的安全风险，如何进行风险评估和防范。

-当前人工智能系统面临的挑战，如隐私保护、算法偏见等。

-探讨如何应对这些挑战，提出可能的解决方案。

2.重点难点：

-重点：理解人工智能系统的安全风险类型，包括数据泄露、系统被攻击、算法失控等，以及这些风险可能带来的实际后果。

-难点：如何评估和防范这些风险，以及针对隐私保护、算法偏见等挑战提出有效的应对策略。这部分内容需要学生结合实际案例进行思考和分析，对学生的逻辑思维和问题解决能力要求较高。

教学过程中，将注重引导学生通过案例学习、小组讨论等方式，深入理解人工智能系统的安全风险和挑战，并尝试提出合理的解决方案。四、教学资源

-软硬件资源：计算机教室、投影仪、白板

-课程平台：学校内部学习管理系统

-信息化资源：教学PPT、网络安全案例文档、视频资料

-教学手段：小组讨论、案例分析、互动问答五、教学过程

1.导入环节（约5分钟）

内容：教师通过展示一组人工智能应用的安全事故图片，如自动驾驶汽车事故、语音助手误解指令等，引发学生对人工智能系统安全问题的关注。接着提出问题：“你们认为这些事故的原因是什么？人工智能系统为什么会存在这样的风险？”通过问题的引导，激发学生的好奇心和思考，为接下来的新知学习打下基础。

2.新知学习（约25分钟）

内容：教师首先介绍人工智能系统的安全风险类型，如数据泄露、模型篡改、隐私侵犯等，并解释每种风险的概念和可能导致的后果。接着，通过案例分析，让学生了解这些风险在实际应用中的具体表现。例如，分析某社交平台数据泄露事件，让学生了解数据泄露对用户的影响。然后，教师引导学生探讨如何评估和防范这些风险，包括安全策略的制定、加密技术的应用等。最后，讨论人工智能系统面临的挑战，如隐私保护、算法偏见等，并探讨可能的解决方案。

3.实践应用（约10分钟）

内容：学生分成小组，每组根据所学内容，设计一份针对特定人工智能应用的安全风险防范海报。海报需包含风险类型、防范措施、可能面临的挑战等内容。小组成员分工合作，利用计算机资源和网络资源收集信息，整理成海报形式。教师巡回指导，提供必要的帮助和指导。最后，每个小组展示他们的海报，并介绍他们的设计理念。

4.总结与提升（约5分钟）

内容：教师邀请学生分享本节课的学习心得，总结人工智能系统安全风险的主要类型和防范措施。然后，教师对学生的表现进行点评，指出优点和需要改进的地方。最后，教师提出一些开放性问题，如“如何平衡人工智能的便利性和安全性？”“未来人工智能的发展可能会面临哪些新的挑战？”等，鼓励学生在课后继续思考和探索。通过这样的总结与提升，巩固学生对课程内容的理解和应用。六、教学反思与改进

1.教学反思：本节课学生对人工智能系统的安全风险有了初步的认识，但在案例分析环节，部分学生对案例的理解不够深入，讨论的深度和广度有待提高。此外，学生在设计安全风险防范海报时，创意和实际应用的结合不够紧密，需要更多的引导和启发。

2.教学改进：在未来的教学中，可以提前准备更加详细的案例材料，让学生在课前阅读，以便在课堂上进行更深入的讨论。同时，可以引入更多的实际案例，增加学生的直观感受。在海报设计环节，可以提供更多的创意指导和实际应用的例子，帮助学生将理论知识与实际应用相结合，提高他们的实践能力。七、教学资源拓展

1.拓展资源：

-人工智能安全相关的书籍：《人工智能安全：原理与实践》、《深度学习安全》。

-人工智能安全领域的学术论文：如《人工智能系统安全风险评估》、《人工智能隐私保护技术综述》。

-在线课程：如Coursera、edX上关于人工智能安全的课程。

-国际人工智能安全会议：如国际人工智能与机器学习安全会议（AI-Sec）、国际网络安全会议（CyberSecurity）。

-人工智能安全相关的新闻和报道：如《纽约时报》、《经济学人》等媒体关于人工智能安全的报道。

2.拓展建议：

-阅读拓展书籍：鼓励学生利用课余时间阅读《人工智能安全：原理与实践》等书籍，深入了解人工智能安全的基本原理和实践案例。

-研究学术论文：指导学生查阅《人工智能系统安全风险评估》等学术论文，了解学术界对人工智能安全问题的研究动态。

-参加在线课程：推荐学生参加Coursera、edX等平台上的关于人工智能安全的在线课程，系统地学习人工智能安全知识。

-关注国际会议：鼓励学生关注国际人工智能安全会议，了解全球范围内的人工智能安全研究进展。

-阅读新闻和报道：指导学生阅读《纽约时报》、《经济学人》等媒体关于人工智能安全的报道，了解人工智能安全问题的社会影响。

此外，以下是一些建议供学生进行拓展学习：

-学习网络安全基础知识，如加密技术、安全协议等，为理解人工智能安全打下基础。

-探索人工智能伦理问题，如算法偏见、隐私保护等，了解人工智能发展对社会的影响。

-学习人工智能法律法规，了解我国及全球范围内对人工智能的监管政策和法规。

-参与人工智能安全相关的实践活动，如参加黑客马拉松、编程比赛等，提高实践能力和创新能力。

-建立跨学科知识体系，学习数学、计算机科学、心理学等与人工智能安全相关的学科知识。八、结语

同学们，今天我们一起探讨了人工智能系统的安全风险与挑战，这是我们理解和应用人工智能的重要一环。希望大家能够将这些知识应用到实际生活中，无论是在使用智能设备时，还是在未来的学习和工作中，都能够有安全防范的意识。记住，技术的进步带来的不仅仅是便利，还有责任和安全。下周我们将继续深入学习人工智能的其他内容，希望大家能够持续关注，积极思考，不断提升自己的信息素养。下课之前，如果大家对今天的内容还有任何疑问，或者想要分享自己的想法，欢迎随时提出。谢谢大家的积极参与，我们下次课再见！九、作业布置与反馈

1.作业内容：结合我们本节课讨论的人工智能系统的安全风险与挑战，请大家课后完成以下作业：

-设计一份个人信息安全保护计划，包括但不限于密码管理、隐私设置、数据备份等措施。

-选择一个你感兴趣的人工智能应用领域，调研该领域可能存在的安全风险，并撰写一篇短文，提出你的风险评估和防范建议。

2.反馈方式：

-教师将在下一课时前批改完所有作业，并提供书面反馈，指出作业的优点和需要改进的地方。

-在下一次信息技术课上，我们将预留时间让部分学生分享他们的个